Revaterinės siurblinės veikimo automatizavimas. Modulio (disciplinos) „siurblių ir kompresorinių stočių eksploatavimas“ pagrindinė darbo programa Rekomenduojamas baigiamųjų darbų sąrašas

Efektyvaus energijos vartojimo pagrindas siurbimo įranga yra koordinuotas darbas tinkle, t.y. veikimo taškas turi būti siurblio charakteristikų veikimo diapazone. Šio reikalavimo įvykdymas leidžia siurblius eksploatuoti labai efektyviai ir patikimai. Veikimo taškas nustatomas pagal siurblio ir sistemos, kurioje siurblys sumontuotas, charakteristikas. Praktiškai daugelis vandens tiekimo organizacijų susiduria su neefektyvaus siurblinės įrangos veikimo problema. Dažnai efektyvumas siurblinėžymiai mažesnis efektyvumas ant jo sumontuoti siurbliai.

Tyrimai rodo, kad vidutinis efektyvumas yra siurbimo sistemos yra 40%, o 10% siurblių veikia efektyviai. mažiau nei 10 proc. Taip yra daugiausia dėl per didelių gabaritų (siurblių, kurių srauto ir slėgio vertės didesnės nei reikia sistemos darbui, pasirinkimas), siurblio darbo režimų reguliavimo droseliu (t. y. vožtuvu) ir siurbimo įrangos susidėvėjimo. Didelių parametrų siurblio pasirinkimas turi dvi puses.

Paprastai vandens tiekimo sistemose vandens vartojimo grafikas labai skiriasi priklausomai nuo paros laiko, savaitės dienos ir metų laiko. Tuo pačiu metu stotis turi užtikrinti maksimalų vandens suvartojimą įprastu režimu didžiausių apkrovų metu. Prie to dažnai pridedamas poreikis tiekti vandenį gaisro gesinimo sistemoms. Be reguliavimo siurblys negali efektyviai veikti per visą vandens suvartojimo pokyčių diapazoną.

Siurblių eksploatavimas esant reikalingų srautų pokyčiams plačiame diapazone lemia tai, kad įranga didžiąją laiko dalį veikia už darbo zonos ribų, o efektyvumo vertės yra mažos. ir mažai išteklių. Kartais efektyvumas siurblinės yra 8-10%, nepaisant to, kad efektyvumas ant jų sumontuotų siurblių veikimo diapazone yra virš 70 proc. Dėl tokios operacijos vartotojai susidaro klaidingą nuomonę apie siurblinės įrangos nepatikimumą ir neefektyvumą. Ir atsižvelgiant į tai, kad didelę jo dalį sudaro vietinės gamybos siurbliai, kyla mitas apie buitinių siurblių nepatikimumą ir neefektyvumą. Tuo pačiu metu praktika rodo, kad daugelis buitinių siurblių patikimumo ir energijos vartojimo efektyvumo požiūriu nėra prastesni už geriausius pasaulio analogus. Yra daug būdų optimizuoti energijos suvartojimą, pagrindiniai pateikti 1 lentelėje.

1 lentelė. Siurbimo sistemų energijos suvartojimo mažinimo metodai

Konkretaus valdymo metodo efektyvumą daugiausia lemia sistemos charakteristikos ir jos pokyčių grafikas laikui bėgant. Kiekvienu atveju būtina priimti sprendimą, atsižvelgiant į specifines eksploatavimo sąlygų ypatybes. Pavyzdžiui, pastaruoju metu plačiai paplitęs siurblių reguliavimas keičiant dažnį ne visada gali sumažinti energijos suvartojimą. Kartais tai turi priešingą poveikį. Dažnio pavaros naudojimas turi didžiausią poveikį, kai siurbliai veikia tinkle, kuriame vyrauja charakteristikos dinaminis komponentas, t.y. nuostoliai vamzdynuose ir uždarymo bei valdymo vožtuvuose. Kaskadinio valdymo naudojimas įjungiant ir išjungiant reikiamą lygiagrečiai sumontuotų siurblių skaičių turi didžiausią poveikį, kai veikia sistemose, kuriose vyrauja statinis komponentas.

Todėl pagrindinis pradinis reikalavimas vykdant energijos suvartojimo mažinimo priemones yra sistemos charakteristikos ir jos kitimas laikui bėgant. Pagrindinė problema kuriant energijos taupymo priemones yra susijusi su tuo, kad veikiančiose patalpose tinklo parametrai beveik visada nežinomi ir labai skiriasi nuo projektinių. Skirtumai susiję su tinklo parametrų pokyčiais dėl vamzdynų korozijos, vandentiekio schemomis, vandens suvartojimo kiekiais ir kt.

Norint nustatyti faktinius siurblių darbo režimus ir tinklo parametrus, atsiranda būtinybė matavimus atlikti tiesiogiai vietoje naudojant specialią valdymo ir matavimo įrangą, t.y. atlieka hidraulinės sistemos techninį auditą. Norint sėkmingai vykdyti priemones, kuriomis siekiama padidinti sumontuotos įrangos energinį efektyvumą, būtina turėti kuo išsamesnę informaciją apie siurblių veikimą ir į ją atsižvelgti ateityje. Apskritai galima išskirti kelis konkrečius nuoseklius siurblinės įrangos audito etapus.
1. Preliminarios informacijos apie objekte įrengtos įrangos sudėtį rinkimas, įskaitant. informacija apie technologinį procesą, kuriame naudojami siurbliai (pirmojo, antrojo, trečiojo keltuvų stotys ir kt.)
2. Vietoje patikslinti anksčiau gautą informaciją apie sumontuotos įrangos sudėtį, galimybę gauti papildomų duomenų, matavimo priemonių prieinamumą, valdymo sistemą ir kt. Preliminarus testavimo planavimas.
3. Bandymų atlikimas vietoje.
4. Rezultatų apdorojimas ir įvertinimas.
5. Galimybių studijos parengimas įvairių variantų modernizavimas.

2 lentelė. Padidėjusio energijos suvartojimo priežastys ir priemonės jį sumažinti

Ryžiai. 1. Siurblio veikimas tinkle su vyraujančiu statiniu komponentu dažnio reguliavimo metu

Ryžiai. 2. Siurblio veikimas tinkle su vyraujančiais trinties nuostoliais reguliuojant dažnį

Pirminio apsilankymo vietoje metu galima nustatyti „probleminius“ siurblius energijos suvartojimo požiūriu. 2 lentelėje pateikiami pagrindiniai požymiai, galintys rodyti neefektyvų siurblinės įrangos veikimą ir tipinės priemonės, galinčios ištaisyti situaciją, nurodant numatomą energijos taupymo priemonių atsipirkimo laikotarpį.

Atlikus bandymą būtina gauti šią informaciją:
1. Sistemos charakteristikos ir jos pokyčiai laikui bėgant (valandiniai, dienos, savaitės grafikai).
2. Faktinių siurblio charakteristikų nustatymas. Siurblio darbo režimų nustatymas kiekvienam būdingam režimui (ilgiausias režimas, didžiausias, mažiausias srautas).

Įvairių modernizavimo galimybių panaudojimo ir valdymo metodo vertinimas pagrįstas įrangos gyvavimo ciklo sąnaudų (LCC) skaičiavimu. Pagrindinė bet kurios siurbimo sistemos gyvavimo ciklo išlaidų dalis yra energijos sąnaudos. Todėl preliminaraus įvairių variantų vertinimo stadijoje būtina naudoti specifinės galios kriterijų, t.y. siurbimo įrangos sunaudota galia siurbiamo skysčio srauto vienetui.

išvadas:
Siurbimo įrangos energijos sąnaudų mažinimo uždaviniai sprendžiami visų pirma užtikrinant suderintą siurblio ir sistemos darbą. Eksploatuojamų siurblinių sistemų perteklinio energijos suvartojimo problema gali būti sėkmingai išspręsta modernizuojant, siekiant patenkinti šį reikalavimą.

Savo ruožtu bet kokios modernizavimo priemonės turi būti pagrįstos patikimais duomenimis apie siurblinės įrangos veikimą ir sistemos charakteristikas. Kiekvienu atveju būtina apsvarstyti keletą variantų, o kaip optimalaus varianto pasirinkimo įrankį naudoti siurblinės įrangos gyvavimo ciklo sąnaudų įvertinimo metodą.

Aleksandras Kostyukas, fizinių ir matematikos mokslų kandidatas, vandens siurblių programos direktorius;
Olga Dibrova, inžinierė;
Sergejus Sokolovas, vadovaujantis inžinierius. LLC "UK "Group HMS"

1. Siurbimo teorijos pagrindų, įpurškimo įrangos ir technologijų, skirtų vandens tiekimo ir paskirstymo sistemose (WSS) slėgio susidarymo ir didinimo problemoms spręsti, analitinė apžvalga.

1.1. Siurbliai. Klasifikacija, pagrindiniai parametrai ir sąvokos. Šiuolaikinės siurblinės įrangos techninis lygis.

1.1.1. Pagrindiniai siurblių parametrai ir klasifikacija.

1.1.2. Siurbimo įranga vandens tiekimo slėgiui padidinti.,

1.1.3. Siurblių naujovių ir patobulinimų apžvalga jų taikymo praktikos požiūriu.

1.2. Kompresorių naudojimo SPRV technologija.

1.2.1. Vandens tiekimo sistemų siurblinės. Klasifikacija.

1.2.2. Bendrosios siurblio veikimo reguliavimo, kai slėgis didėja, schemos ir metodai.

1.2.3. Kompresorių veikimo optimizavimas: greičio kontrolė ir komandinis darbas.

1.3. Slėgio užtikrinimo išoriniuose ir vidiniuose vandentiekio tinkluose problemos.

1.4. Išvados apie skyrių.

2. Reikalingo slėgio užtikrinimas išorės ir vidaus vandentiekio tinkluose. SPVR komponentų didinimas rajonų, kvartalų ir vidaus tinklų lygiu.

2.1. Bendrosios siurbimo įrangos naudojimo slėgiui vandens tiekimo tinkluose didinimo praktikos plėtros kryptys.

2.2. Reikalingų slėgių vandens tiekimo tinkluose užtikrinimo problemos.

2.2.1. trumpas aprašymas SPRV (naudojant Sankt Peterburgo pavyzdį).

2.2.2. Patirtis sprendžiant didėjančio slėgio problemas rajoninių ir kvartalų tinklų lygiu.

2.2.3. Didėjančio slėgio vidaus tinkluose problemų ypatybės.

2.3. Didinamųjų komponentų optimizavimo problemos teiginys

SPVR rajono, kvartalo ir vidaus tinklų lygiu.

2.4. Išvados apie skyrių.

3. Siurbimo įrangos optimizavimo SPRV periferiniame lygyje matematinis modelis.

3.1. Statinis siurblinės įrangos parametrų optimizavimas rajono, kvartalo ir vidaus tinklų lygiu.

3.1.1. Bendras aprašymas regioninio vandentiekio tinklo struktūras sprendžiant optimalias sintezės problemas.

3.1.2. Energijos sąnaudų sumažinimas vienam vandens vartojimo režimui.

3.2. Vandens tiekimo sistemos periferinio lygio siurblinės įrangos parametrų optimizavimas keičiant vandens vartojimo režimą.

3.2.1. Daugiamodis modeliavimas sprendžiant energijos sąnaudų mažinimo problemą (bendrieji metodai).

3.2.2. Energijos sąnaudų sumažinimas su galimybe reguliuoti kompresoriaus greitį (rato greitį).

3.2.3. Energijos sąnaudų sumažinimas kaskadinio dažnio reguliavimo (valdymo) atveju.

3.3. Simuliacinis modelis, skirtas optimizuoti siurblinės įrangos parametrus SPRV periferiniame lygyje.

3.4. Išvados apie skyrių.

4". Skaitiniai siurblinės įrangos parametrų optimizavimo uždavinių sprendimo metodai.

4.1. Pradiniai duomenys optimalioms sintezės problemoms spręsti.

4.1.1. Vandens vartojimo režimo tyrimas naudojant laiko eilučių analizės metodus.

4.1.2. Vandens suvartojimo laiko eilutės dėsningumų nustatymas.

4.1.3. Išlaidų pasiskirstymas dažniu ir vandens suvartojimo netolygumo koeficientai.

4.2. Analitinis siurblinės įrangos eksploatacinių charakteristikų pristatymas.

4.2.1. Atskirų pūstuvų veikimo modeliavimas

4.2.2. Kompresorių, kaip siurblinių dalies, veikimo charakteristikų nustatymas.

4.3. Tikslinės funkcijos optimalumo radimas.

4.3.1. Optimali paieška naudojant gradiento metodus.

4.3.2. Pakeistas Olandijos planas.

4.3.3. Optimizavimo algoritmo įgyvendinimas kompiuteryje.

4.4. Išvados apie skyrių.

5. SPRP skatinamųjų komponentų lyginamasis efektyvumas, pagrįstas gyvavimo ciklo sąnaudų įvertinimu, naudojant MIC parametrams matuoti).

5.1. SRV periferinėse zonose stiprinimo komponentų lyginamojo efektyvumo vertinimo metodika.

5.1.1. Siurbimo įrangos gyvavimo ciklo kaina.

5.1.2. Bendrų diskontuotų sąnaudų minimizavimo kriterijus vertinant didėjančių SPRV komponentų efektyvumą.

5.1.3. Tikslinė greitojo modelio funkcija, skirta optimizuoti siurblinės įrangos parametrus valdymo sistemos periferiniame lygyje.

5.2. Valdymo sistemos periferinių dalių stiprintuvų optimizavimas rekonstrukcijos ir modernizavimo metu.

5.2.1. Vandens tiekimo valdymo sistema naudojant mobilų matavimo kompleksą MIC.

5.2.2. PNS siurblinės įrangos, naudojant MIC, parametrų matavimo rezultatų ekspertinis įvertinimas.

5.2.3. PNS siurblinės įrangos gyvavimo ciklo sąnaudų modeliavimo modelis, paremtas parametrinio audito duomenimis.

5.3. Optimizavimo sprendimų įgyvendinimo organizaciniai klausimai (baigiamosios nuostatos).

5.4. Išvados apie skyrių.

Rekomenduojamas disertacijų sąrašas

• Energiją taupantys parametrų parinkimo ir mentinių pūstuvų grupės valdymo optimizavimo metodai nestacionariuose technologiniuose procesuose 2008 m., technikos mokslų daktaras Nikolajevas, Valentinas Georgijevičius

• Energiją taupantys vandens tiekimo ir nuotekų sistemų siurblinių agregatų veikimo režimų valdymo metodai 2010 m., technikos mokslų daktaras Nikolajevas, Valentinas Georgijevičius

• Vandens tiekimo ir paskirstymo sistemų skaičiavimo metodų tobulinimas kelių režimų sąlygomis ir nepilna pradinė informacija 2005 m., technikos mokslų daktaras Karambirovas, Sergejus Nikolajevičius

• Automatinis medžiagų srautų valdymas gyvybę palaikančiose inžinerinėse sistemose 1999 m., technikos mokslų kandidatas Abdulkhanovas, Nail Nazymovich

• Vandens tiekimo ir paskirstymo sistemų optimizavimo funkcinių ir struktūrinių diagnostinių modelių kūrimas 2006 m., technikos mokslų kandidatas Selivanovas, Andrejus Sergejevičius

Disertacijos įvadas (santraukos dalis) tema „Vandens tiekimo sistemų siurblinių optimizavimas rajonų, kvartalų ir namų tinklų lygiu“

Panašios disertacijos specialybėje „Vandentiekis, kanalizacija, statybinės sistemos vandens išteklių apsaugai“, 05.23.04 kodas VAK

• Vandens tiekimo ir paskirstymo sistemų (VSS) diagnostikos ir eksploatacinės kontrolės metodų kūrimas avarinėmis sąlygomis 2002 m., technikos mokslų kandidatas Zaiko, Vasilijus Aleksejevičius

• Pereinamųjų procesų žiediniuose vandentiekio tinkluose eksperimentinis ir skaitmeninis modeliavimas 2010 m., technikos mokslų kandidatas Likhanovas, Dmitrijus Michailovičius

• Vandentiekio ir skirstymo sistemų analizė, techninė diagnostika ir renovacija energijos ekvivalento principais 2002 m., technikos mokslų daktaras Ščerbakovas, Vladimiras Ivanovičius

• Vandens tiekimo ir paskirstymo sistemų hidraulinio skaičiavimo metodų tobulinimas 1981 m., technikos mokslų kandidatas Karimovas, Raufas Hafizovičius

• Energiją taupantis pagrindinių kasyklų ir kasyklų drenažo įrenginių darbo režimo reguliavimas naudojant elektrines pavaras 2010 m., technikos mokslų kandidatas Bočenkovas Dmitrijus Aleksandrovičius

Disertacijos išvada tema „Vandens tiekimas, kanalizacija, pastatų sistemos vandens išteklių apsaugai“, Šteinmilleris, Olegas Adolfovičius

Disertacinio tyrimo literatūros sąrašas technikos mokslų kandidatas Steinmilleris, Olegas Adolfovičius, 2010 m

Atkreipkite dėmesį į tai, kas išdėstyta aukščiau mokslinius tekstus paskelbtas informaciniais tikslais ir gautas naudojant originalų disertacijos teksto atpažinimą (OCR). Todėl juose gali būti klaidų, susijusių su netobulais atpažinimo algoritmais. Mūsų pristatomuose disertacijų ir santraukų PDF failuose tokių klaidų nėra.

Šios užduoties įgyvendinimas grindžiamas pilno masto siurblinių bandymų atlikimu, kurie atliekami remiantis parengta siurblinių diagnostikos metodika, pateikta pav. 14.
Siekiant optimizuoti siurblinių agregatų darbą, būtina nustatyti jų efektyvumą ir savitąsias energijos sąnaudas atliekant pilno masto siurblinių bandymus, kurie leis įvertinti siurblinės ekonominį efektyvumą.
Po to efektyvumo nustatymas siurbimo agregatus lemia siurblinės efektyvumas, iš kurio lengva pereiti prie labiausiai ekonomiški režimai siurblinių įrenginių eksploatavimas, atsižvelgiant į
stoties padavimo greitis, standartiniai dydžiai sumontuoti siurbliai ir leistinas jų įjungimų ir išjungimų skaičius.
Idealiu atveju, norėdami nustatyti siurblinės efektyvumą, galite naudoti gautus duomenis
tiesioginiai matavimai atliekant pilno masto siurbimo agregatų bandymus, kuriems reikės atlikti viso masto bandymus 10-20 tiekimo taškų siurblio veikimo diapazone esant įvairioms vožtuvo atidarymo vertėms (nuo 0 iki 100%).
Atliekant pilno masto siurblių bandymus, reikia išmatuoti sparnuotės sukimosi greitį, ypač jei yra dažnio reguliatoriai, nes srovės dažnis yra tiesiogiai proporcingas variklio sūkių dažniui.
Remiantis bandymų rezultatais, nustatomos faktinės charakteristikos šiems specifiniams siurbliams.
Nustačius atskirų siurblinių efektyvumą, apskaičiuojamas visos siurblinės efektyvumas bei ekonomiškiausi siurblinių ar jų darbo režimų deriniai.
Norėdami įvertinti tinklo charakteristikas, galite naudoti duomenis iš automatizuotos srautų ir slėgių apskaitos magistraliniuose vandens vamzdynuose prie stoties išleidimo angos.
Formų, skirtų siurbimo agregato pilno masto bandymams, pildymo pavyzdys pateiktas priede. 4, faktinio siurblio veikimo grafikai – priede. 5.
Siurblinės darbo optimizavimo geometrinė prasmė slypi sprendžiant laiko intervalais tiksliausiai skirstomojo tinklo poreikius (debitą, slėgį) atitinkančių veikiančių siurblių parinkimą (15 pav.).
Dėl šio darbo užtikrinamas elektros energijos suvartojimo sumažėjimas 5-15%, priklausomai nuo stoties dydžio, sumontuotų siurblių skaičiaus ir standartinių dydžių bei vandens suvartojimo pobūdžio.

Šaltinis: Zakharevičius, M. B.. Vandens tiekimo sistemų patikimumo didinimas, pagrįstas saugių jų eksploatavimo ir statybos organizavimo formų įdiegimu: vadovėlis. pašalpa. 2011 m(originalas)

Daugiau tema: Siurblinių efektyvumo didinimas:

1. Zacharevičius, M. B. / M. B. Zacharevičius, A. N. Kimas, A. Yu. Martyanova; SPbEASU – SPb., 2011 m. - 6 Vandens tiekimo sistemų patikimumo didinimas, remiantis saugių jų eksploatavimo ir statybos organizavimo formų įdiegimu: vadovėlis. pašalpa, 2011 m

Vandens tiekimo sistemų stiprintuvo siurbimo įrangos optimizavimas

O. A. Steinmilleris, mokslų daktaras, generalinis direktorius UAB "Promenergo"

Problemos užtikrinant slėgį Rusijos miestų vandens tiekimo tinkluose paprastai yra vienalytės. Dėl pagrindinių tinklų būklės reikėjo sumažinti slėgį, todėl iškilo užduotis kompensuoti slėgio kritimą rajono, kvartalo ir vidaus tinklų lygmenyje. Didėjant miestų plėtrai ir didėjant pastatų aukščiui, ypač esant kompaktiškiems pastatams, reikia užtikrinti reikiamą slėgį naujiems vartotojams, įskaitant daugiaaukščius pastatus (DPE) aprūpinant slėginiais siurbliais (PPU). Siurbliai, kaip slėginių siurblinių (PNS) dalis, buvo parinkti atsižvelgiant į plėtros perspektyvas, buvo pervertinti srauto ir slėgio parametrai. Įprasta siurblius iki reikiamų charakteristikų sumažinti droselio vožtuvais, todėl suvartojama per daug energijos. Siurbliai nekeičiami laiku, dauguma jų veikia mažu efektyvumu. Įrangos susidėvėjimas padidino poreikį rekonstruoti siurblinę, kad padidėtų efektyvumas ir eksploatacijos patikimumas.

Šių veiksnių derinys lemia būtinybę nustatyti optimalius PNS parametrus esant esamiems įėjimo slėgio apribojimams, neapibrėžtumo ir faktinių sąnaudų netolygumo sąlygomis. Sprendžiant tokią problemą, kyla klausimų dėl nuoseklaus siurblių grupių veikimo ir lygiagretaus vienoje grupėje sujungtų siurblių veikimo, taip pat lygiagrečiai sujungtų siurblių veikimo derinimo su kintamo dažnio pavara (VFD) ir galiausiai. , pasirenkant įrangą, kuri suteikia reikiamus konkrečios sistemos parametrus. Reikėtų atsižvelgti į reikšmingus pastarųjų metų pokyčius, susijusius su siurbimo įrangos parinkimu - tiek dėl perteklinio pašalinimo, tiek dėl turimos įrangos techninio lygio.

Ypatingą šių klausimų aktualumą lemia išaugusi energijos vartojimo efektyvumo problemų sprendimo svarba, patvirtinta 2009 m. lapkričio 23 d. Rusijos Federacijos federaliniame įstatyme Nr. 261-FZ „Dėl energijos taupymo ir energijos vartojimo efektyvumo didinimo bei įvedimo tam tikrų Rusijos Federacijos teisės aktų pakeitimai.

Šio įstatymo įsigaliojimas tapo didelio entuziazmo dėl standartinių energijos suvartojimo mažinimo sprendimų katalizatoriumi, nevertinant jų efektyvumo ir pagrįstumo konkrečioje įgyvendinimo vietoje. Vienas iš tokių sprendimų komunalinėms įmonėms buvo įrengti esamus vandens tiekimo ir skirstymo sistemų siurblinius VFD, kurie dažnai yra morališkai ir fiziškai nusidėvėję, pasižymi perteklinėmis charakteristikomis ir yra eksploatuojami neatsižvelgiant į faktines eksploatavimo sąlygas.

Bet kokio planuojamo modernizavimo (rekonstrukcijos) techninių ir ekonominių rezultatų analizė reikalauja laiko ir kvalifikuoto personalo. Deja, daugumos savivaldybių vandentiekio įmonių valdytojai jaučia abiejų trūkumą, kai nuolatinio ekstremalaus finansavimo sąlygomis tenka greitai panaudoti stebuklingai gautas lėšas, skirtas techniniam „pertvarkymui“.

Todėl, suvokdamas VFD neapgalvoto diegimo ant slėginių vandens tiekimo sistemų siurblių orgijos mastą, autorius nusprendė pateikti šį klausimą platesnei vandens tiekimo klausimais specialistų diskusijai.

Pagrindiniai siurblių (kompresorių) parametrai, lemiantys siurblinių (PS) ir PPU darbo režimų pokyčių diapazoną, įrangos sudėtį, dizaino elementai o ekonominiai rodikliai yra slėgis, srautas, galia ir efektyvumas (efektyvumas). Didinant slėgį vandens tiekime, svarbu ryšys tarp orapūtės funkcinių parametrų (tiekimo, slėgio) ir galios parametrų:

čia p – skysčio tankis, kg/m3; d – laisvojo kritimo pagreitis, m/s2;

O - siurblio srautas, m3/s; N - siurblio galvutė, m; P - siurblio slėgis, Pa; N1, N - naudingoji galia ir siurblio galia (tiekiama į siurblį per transmisiją iš variklio), W; Nb N2 - įvesties (sunaudota) ir išėjimo (išduodama transmisijai) variklio galia.

Siurblio efektyvumas n h atsižvelgia į visų tipų nuostolius (hidraulinius, tūrinius ir mechaninius), susijusius su siurblio variklio mechaninės energijos pavertimu judančio skysčio energija. Siurblio, sumontuoto su varikliu, įvertinimui atsižvelgiama į agregato na naudingumo koeficientą, kuris lemia eksploatacijos tinkamumą, kai keičiasi darbo parametrai (slėgis, srautas, galia). Efektyvumo vertę ir jos pokyčio pobūdį labai lemia siurblio paskirtis ir konstrukcijos ypatumai.

Siurblių dizaino įvairovė yra puiki. Remiantis išsamia ir logiška Rusijoje priimta klasifikacija, remiantis veikimo principo skirtumais, dinaminių siurblių grupėje išskirsime vandens tiekimo ir kanalizacijos konstrukcijose naudojamus mentinius siurblius. Mentiniai siurbliai užtikrina sklandų ir nuolatinį srautą su dideliu efektyvumu, yra pakankamai patikimi ir ilgaamžiai. Mentelių siurblių veikimas pagrįstas sparnuotės menčių jėgos sąveika su siurbiamo skysčio srautu; dėl sąveikos mechanizmo skirtumų dėl konstrukcijos skiriasi mentinių siurblių veikimo rodikliai, kurie skirstomi pagal kryptį. srautas į išcentrinį (radialinį), įstrižinį ir ašinį (ašinį).

Atsižvelgiant į nagrinėjamų problemų pobūdį, didžiausią susidomėjimą kelia išcentriniai siurbliai, kuriuose, kai sukasi sparnuotė, išcentrinė jėga Fu veiks kiekvieną skysčio dalį, kurios masė m, esančiame tarpmenčių kanale ties atstumas r nuo veleno ašies:

čia w – veleno kampinis greitis, rad/s.

Siurblio darbo parametrų reguliavimo metodai

1 lentelė

kuo didesnis sukimosi greitis n ir sparnuotės D skersmuo.

Pagrindiniai siurblių parametrai - debitas Q, slėgis R, galia N, naudingumo koeficientas I] ir sukimosi greitis n yra tam tikrame santykyje, kurį atspindi charakteristikos kreivės. Siurblio charakteristikos (energinės charakteristikos) - grafiškai išreikšta pagrindinių energijos rodiklių priklausomybė nuo tiekimo (esant pastoviam sparnuotės sukimosi greičiui, terpės klampumui ir tankiui siurblio įleidimo angoje), žr. 1.

Pagrindinė siurblio charakteristikų kreivė (eksploatacinės charakteristikos, darbo kreivė) yra siurblio sukuriamo slėgio priklausomybės nuo srauto H=f(Q) esant pastoviam greičiui n = const grafikas. Didžiausia naudingumo vertė qmBX atitinka tiekimą Qp ir slėgį Нр optimaliame darbo taške P Q-H charakteristikos(1-1 pav.).

Jei pagrindinė charakteristika turi kylančią šaką (1-2 pav.) - intervalas nuo Q = 0 iki 2b, tada jis vadinamas didėjančia, o intervalas yra nestabilaus veikimo sritis su staigiais tiekimo pokyčiais, kuriuos lydi stiprus triukšmas ir vandens plaktukas. Charakteristikos, neturinčios didėjančios šakos, vadinamos stabiliosiomis (1-1 pav.), darbo režimas yra stabilus visuose kreivės taškuose. „Stabili kreivė reikalinga, kai vienu metu reikia naudoti du ar daugiau siurblių“, o tai ekonomiškai labai naudinga siurbiant. Pagrindinės charakteristikos forma priklauso nuo siurblio greičio koeficiento ns – kuo jis didesnis, tuo kreivė statesnė.

Esant stabiliai plokščiai charakteristikai, siurblio slėgis šiek tiek pasikeičia, kai keičiasi srautas. Siurbliai su plokščiomis charakteristikomis reikalingi sistemose, kuriose esant pastoviam slėgiui reikalingas plataus tiekimo reguliavimas, atitinkantis užduotį padidinti slėgį vandens tiekimo tinklo galinėse dalyse

Ketvirčio PNS, taip pat kaip vietinių siurblinių PNU dalis. Darbinei Q-H charakteristikos daliai būdinga tokia priklausomybė:

kur a, b yra pasirinkti pastovūs koeficientai (a>>0, b>>0) tam tikram siurbliui pagal Q-H charakteristiką, kuri turi kvadratinę formą.

Darbe naudojamas nuoseklus ir lygiagretus siurblių jungimas. Kai montuojamas nuosekliai, bendras aukštis (slėgis) yra didesnis nei kiekvieno siurblio išvystymas. Lygiagretus įrengimas užtikrina didesnį srautą nei kiekvienas siurblys atskirai. Bendrosios charakteristikos ir pagrindiniai kiekvieno metodo ryšiai parodyti Fig. 2.

Kai siurblys su Q-H charakteristika veikia vamzdynų sistemoje (gretimi vandens vamzdynai ir tolesnis tinklas), reikalingas slėgis, kad būtų įveiktas sistemos hidraulinis pasipriešinimas – atskirų elementų, kurie priešinasi srautui, varžų suma, kuri galiausiai turi įtakos slėgiui. nuostoliai. Apskritai galime pasakyti:

čia ∆Н – slėgio nuostoliai viename sistemos elemente (sekcijoje), m; Q – skysčio srautas, einantis per šį elementą (sekciją), m3/s; k - slėgio nuostolių koeficientas, priklausomai nuo sistemos elemento (sekcijos) tipo, C2/M5

Sistemai būdinga hidraulinio pasipriešinimo priklausomybė nuo srauto. Bendram siurblio ir tinklo darbui būdingas medžiagų ir energijos balanso taškas (sistemos ir siurblio charakteristikų susikirtimo taškas) – darbo (režimo) taškas su koordinatėmis (Q, i/i) atitinkantį srovės srautą ir slėgį, kai siurblys veikia sistemoje (3 pav.) .

Yra dviejų tipų sistemos: uždara ir atvira. IN uždaros sistemos(šildymas, oro kondicionavimas ir kt.) skysčio tūris yra pastovus, siurblys būtinas komponentų (vamzdynų, įrenginių) hidrauliniam pasipriešinimui įveikti technologiškai būtino nešiklio judėjimo sistemoje.

Sistemos charakteristika yra parabolė, kurios viršūnė (Q,H) = (0, 0).

Vandens tiekimo srityje domina atviros sistemos, transportuojantis skystį iš vieno taško į kitą, kuriame siurblys užtikrina reikiamą slėgį išmontavimo taškuose, įveikiant trinties nuostolius sistemoje. Iš sistemos charakteristikų aišku – kuo mažesnis srautas, tuo mažesni trinties nuostoliai ANT ir atitinkamai sunaudojama galia.

Yra dviejų tipų atviros sistemos: su siurbliu žemiau išmontavimo taško ir virš išmontavimo taško. Panagrinėkime atvirą 1 tipo sistemą (3 pav.). Kad būtų galima tiekti iš rezervuaro Nr. 1 nuliniame lygyje (apatinis baseinas) į viršutinį rezervuarą Nr. 2 (viršutinis baseinas), siurblys turi užtikrinti geometrinį kėlimo aukštį H ir kompensuoti trinties nuostolius ANT, kurie priklauso nuo srauto greičio. .

Sistemos charakteristikos

Parabolė su koordinatėmis (0; ∆Н,).

2 tipo atviroje sistemoje (4 pav.)

vanduo, veikiamas aukščio skirtumo (H1), vartotojui tiekiamas be siurblio. Esamo skysčio lygio bake ir analizės taško (H1) aukščių skirtumas suteikia tam tikrą srautą Qr. Slėgis, kurį sukelia aukščio skirtumas, yra nepakankamas reikalingam srautui (Q) užtikrinti. Todėl siurblys turi pridėti slėgį H1, kad visiškai įveiktų trinties nuostolius ∆H1. Sistemos charakteristika yra parabolė su pradžia (0; -H1). Srauto greitis priklauso nuo lygio bake – jam mažėjant aukštis H mažėja, sistemos charakteristika juda aukštyn ir debitas mažėja. Sistema atspindi įėjimo slėgio trūkumo tinkle problemą (attakos vandens atitikmuo Yag), kad būtų užtikrintas reikiamo vandens kiekio tiekimas visiems vartotojams su reikiamu slėgiu.

sistemos poreikiai laikui bėgant kinta (kinta sistemos charakteristikos), kyla klausimas dėl siurblio parametrų koregavimo, kad atitiktų esamus reikalavimus. Siurblio parametrų keitimo metodų apžvalga pateikta lentelėje. 1.

Su droselio ir apėjimo valdymu gali sumažėti ir padidėti energijos suvartojimas (priklausomai nuo galios charakteristikų išcentrinis siurblys ir veikimo taškų padėtis prieš ir po reguliavimo įtakos). Abiem atvejais ženkliai sumažėja galutinis efektyvumas, padidėja santykinis energijos suvartojimas vienam tiekimo į sistemą vienetui ir atsiranda neproduktyvūs energijos nuostoliai. Darbinio rato skersmens korekcijos metodas turi nemažai privalumų sistemoms su stabiliomis charakteristikomis, o pjovimo (arba pakeitimo) sparnuotė leidžia be didelių pradinių išlaidų įjungti siurblį į optimalų darbo režimą, o efektyvumas šiek tiek sumažėja. Tačiau metodas netaikomas eksploataciniam režimui, kai vartojimo ir atitinkamai tiekimo sąlygos eksploatacijos metu nuolat ir reikšmingai keičiasi. Pavyzdžiui, kai „vandens siurbimo įrenginys tiekia vandenį tiesiai į tinklą (2, 3 aukštų siurblinės, siurblinės ir kt.)“ ir kai tai patartina dažnio reguliavimas elektrinė pavara naudojant srovės dažnio keitiklį (FCC), kuris užtikrina sparnuotės sukimosi greitį (siurblio greitį).

Remiantis proporcingumo dėsniu (perskaičiavimo formule), naudojant vieną charakteristiką Q-H galima sukonstruoti siurblio charakteristikų seriją sukimosi greičio diapazone (5-1 pav.). Tam tikro Q-H charakteristikos taško A koordinačių (QA1, HA) perskaičiavimas, kuris vyksta esant vardiniam greičiui n, dažniams n1

n2.... ni, nuves į taškus A1, A2.... Аi, priklausančius atitinkamoms charakteristikoms Q-H1 Q-H2...., Q-Hi

(5-1 pav.). A1, A2, Ai - sudaro vadinamąsias panašių režimų paraboles, kurių viršūnė yra ištakoje, aprašyta lygtimi:

Panašių režimų parabolė yra geometrinė taškų vieta, kuri, esant skirtingiems sukimosi dažniams (greičiams), nustato siurblio veikimo režimus, panašius į režimą taške A. Q-H charakteristikų taško B perskaičiavimas esant sukimosi greičiui nį dažnius n1 n2 ni, duos taškų В1, В2, Вi apibrėžiantis atitinkamą panašių režimų parabolę (0B1 B) (5-1 pav.).

Remiantis pradine pozicija (išvedant vadinamąsias konvertavimo formules) apie pilno masto ir modelio efektyvumo lygybę, daroma prielaida, kad kiekviena panašių režimų parabolė yra pastovaus efektyvumo linija. Ši nuostata yra VFD naudojimo siurbimo sistemose pagrindas, kurį daugelis laiko bene vieninteliu būdu optimizuoti siurblinių darbo režimus. Tiesą sakant, naudojant VFD, siurblys nepalaiko pastovaus efektyvumo net esant tokių režimų parabolėms, nes, padidėjus sukimosi greičiui n, srauto greičiai ir, proporcingai greičių kvadratams, hidrauliniai nuostoliai siurblio srauto dalis padidėja. Kita vertus, mechaniniai nuostoliai yra ryškesni esant mažam greičiui, kai siurblio galia yra maža. Didžiausią efektyvumą pasiekia esant projektiniam greičiui n0. Su kitais n, mažesnis ar didesnis n0, Didėjant nuokrypiui, siurblio efektyvumas sumažės n iš n0. Atsižvelgdami į efektyvumo pokyčio pobūdį keičiant greitį, pažymėdami taškus su vienodomis naudingumo vertėmis ant charakteristikų Q-H1, Q-H2, Q-Hi ir sujungdami juos su kreivėmis, gauname vadinamąją universaliąją charakteristiką. (5-2 pav.), kuris nustato siurblio veikimą esant kintamam sukimosi greičiui, efektyvumą ir siurblio galią bet kuriame darbo taške.

Be siurblio efektyvumo sumažėjimo, būtina atsižvelgti į variklio efektyvumo sumažėjimą dėl PCB veikimo, kuris turi du komponentus: pirma, vidiniai VFD nuostoliai ir, antra, harmoniniai nuostoliai reguliuojamame elektros variklyje (dėl sinusinės srovės bangos netobulumo VFD metu). Šiuolaikinės PCB efektyvumas vardiniu dažniu kintamoji srovė yra 95-98%, funkciniu būdu sumažėjus išėjimo srovės dažniui, mažėja PCB efektyvumas (5-3 pav.).

Variklių nuostoliai dėl VFD sukuriamų harmonikų (svyruoja nuo 5 iki 10 %) sukelia variklio įkaitimą ir atitinkamai pablogėja jo veikimas, dėl ko variklio efektyvumas sumažėja dar 0,5-1 %.

Apibendrintas siurbimo įrenginio „struktūrinių“ efektyvumo nuostolių VFD metu, dėl kurių padidėja savitosios energijos sąnaudos (naudojant TPE 40-300/2-S siurblio pavyzdį), pateiktas pav. 6 - sumažinus greitį iki 60% vardinio greičio, greitis sumažėja 11%, palyginti su optimaliu (panašių režimų parabolės veikimo taškuose su maksimaliu efektyvumu). Tuo pačiu metu elektros sąnaudos sumažėjo nuo 3,16 iki 0,73 kW, t.y. 77% (žymėjimas P1, [("Grundfos") atitinka N1, in (1)] Efektyvumas mažinant greitį užtikrinamas sumažinus naudingą ir atitinkamai energijos sąnaudas.

Išvada. Agregato efektyvumo sumažėjimas dėl „konstruktyvių“ nuostolių padidina savitąsias energijos sąnaudas net dirbant šalia didžiausio efektyvumo taškų.

Dar labiau santykinis energijos suvartojimas ir greičio reguliavimo efektyvumas priklauso nuo darbo sąlygų (sistemos tipo ir jos charakteristikų parametrų, veikimo taškų padėties siurblio kreivėse, palyginti su maksimaliu efektyvumu), taip pat nuo kontrolės kriterijus ir sąlygas. Uždarosiose sistemose sistemos charakteristika gali būti artima panašių režimų parabolei, einančia per didžiausio efektyvumo taškus įvairiems sukimosi greičiams, nes abiejų kreivių pradžioje aiškiai yra viršūnė. IN atviros sistemos vandens tiekimo sistemos charakteristikos turi daugybę savybių, dėl kurių labai skiriasi jos galimybės.

Pirma, charakteristikos viršūnė, kaip taisyklė, nesutampa su koordinačių pradžia dėl skirtingo slėgio statinio komponento (7-1 pav.). Statinis slėgis dažnai yra teigiamas (7-1 pav., 1 kreivė) ir būtinas norint pakelti vandenį į geometrinį aukštį 1 tipo sistemoje (3 pav.), tačiau jis gali būti ir neigiamas (7-1 pav., kreivė). 3) - kai slėgis prie įėjimo į 2 tipo sistemą viršija reikiamą geometrinį slėgį (4 pav.). Nors galima ir nulinė statinė galvutė (7-1 pav., kreivė 2) (pvz., jei galva lygi reikiamai geometrinei galvai).

Antra, daugumos vandens tiekimo sistemų charakteristikos laikui bėgant nuolat kinta.. Tai reiškia sistemos charakteristikos viršutinės dalies judėjimą išilgai slėgio ašies, o tai paaiškinama atbulinio vandens kiekio arba reikiamo geometrinio slėgio vertės pokyčiais. Daugeliui vandens tiekimo sistemų dėl nuolatinio faktinio vartojimo taškų skaičiaus ir vietos pasikeitimo tinklo erdvėje keičiasi diktuojančio taško padėtis lauke, o tai reiškia naują sistemos būseną, kuri aprašoma. nauja savybė su skirtingu parabolės kreivumu.

Dėl to akivaizdu, kad sistemoje, kurios darbą užtikrina vienas siurblys, paprastai sunku reguliuoti siurblio greitį vienareikšmiškai atsižvelgiant į esamas vandens sąnaudas (t. y. aiškiai pagal esamas siurblio charakteristikas). sistema), išlaikant siurblio darbo taškų padėtį (tokiu greičio pokyčiu) esant fiksuotai panašių režimų parabolei, einančia per taškus maksimaliai efektyviai.

Ypač reikšmingas efektyvumo sumažėjimas VFD metu pagal sistemos charakteristikas pasireiškia esant reikšmingam statinio slėgio komponentui (7-1 pav., 1 kreivė). Kadangi sistemos charakteristika nesutampa su tokių režimų parabole, sumažinus greitį (sumažinus srovės dažnį nuo 50 iki 35 Hz), sistemos ir siurblio charakteristikų susikirtimo taškas pastebimai pasislinks į kairę. Atitinkamas efektyvumo kreivių poslinkis sukels žemesnių verčių zoną (7-2 pav., „avietiniai“ taškai).

Taigi VFD energijos taupymo potencialas vandens tiekimo sistemose labai skiriasi. Tai yra orientacinis VFD efektyvumo įvertinimas pagal specifinę siurbimo energiją

1 m3 (7-3 pav.). Palyginti su diskrečiu D tipo valdymu, greičio reguliavimas yra prasmingas C tipo sistemoje - su santykinai maža geometrine galvute ir dideliu dinaminiu komponentu (trinties nuostoliais). B tipo sistemoje geometriniai ir dinaminiai komponentai yra reikšmingi; greičio reguliavimas yra veiksmingas per tam tikrą padavimo intervalą. A tipo sistemoje su didelis aukštis kėlimo ir žemo dinaminio komponento (mažiau nei 30 % reikalingo slėgio), VFD naudojimas yra netinkamas energijos sąnaudų požiūriu. Iš esmės slėgio didinimo vandens tiekimo tinklo galinėse atkarpose problema sprendžiama mišraus tipo sistemose (B tipas), todėl reikia iš esmės pagrįsti VFD naudojimą energijos vartojimo efektyvumui gerinti.

Greičio reguliavimas iš esmės leidžia išplėsti siurblio veikimo diapazoną virš vardinės Q-H charakteristikos. Todėl kai kurie autoriai siūlo pasirinkti siurblį su CVF taip, kad būtų užtikrintas maksimalus veikimo laikas esant vardinei charakteristikoms (maksimaliu efektyvumu). Atitinkamai, naudojant VFD, kai srautas mažėja, siurblio greitis mažėja, palyginti su vardiniu, o kai jis didėja, jis didėja (esant srovės dažniui, didesniam už vardinę vertę). Tačiau, be to, kad reikia atsižvelgti į elektros variklio galią, atkreipiame dėmesį, kad siurblių gamintojai tylėdami perleidžia praktinį ilgalaikio siurblio variklių, kurių srovės dažnis viršija vardinį dažnį, naudojimo klausimą.

Labai patraukli yra valdymo idėja, pagrįsta sistemos savybėmis, mažinančiomis perteklinį slėgį ir atitinkamą energijos švaistymą. Tačiau sunku nustatyti reikiamą slėgį iš esamos kintančio srauto vertės dėl galimų diktuojamojo taško padėčių įvairovės momentinėje sistemos būsenoje (kai vartojimo taškų skaičius ir vieta tinkle, kaip taip pat srautas juose, pokytis) ir sistemos charakteristikos smailė slėgio ašyje (8-1 pav.). Prieš plačiai naudojant prietaisus ir duomenų perdavimo įrankius, galima tik „apytiksliai“ valdyti pagal charakteristikas, remiantis prielaidomis, būdingomis tinklui, nurodant diktuojančių taškų rinkinį arba iš viršaus apribojant sistemos charakteristikas, priklausomai nuo srauto greičio. Šio metodo pavyzdys yra 2 padėčių (dieną/naktį) išėjimo slėgio reguliavimas PNS ir PNU.

Atsižvelgdami į reikšmingą sistemos charakteristikos viršūnės vietos ir esamos padėties diktuojamo taško lauke kintamumą, taip pat į jo neapibrėžtumą tinklo diagramoje, turime daryti išvadą, kad šiandien dauguma erdvinių vandens tiekimo sistemų naudoja kontrolė remiantis kriterijumi pastovus slėgis(8-2, 8-3 pav.). Svarbu, kad sumažėjus srauto greičiui Q iš dalies išliktų pertekliniai slėgiai, kurie yra didesni, kuo toliau į kairę yra darbo taškas, o efektyvumo sumažėjimas sumažėjus sparnuotės sukimosi greičiui, kaip taisyklė, padidės. (jei didžiausias naudingumo koeficientas atitinka siurblio charakteristikų susikirtimo tašką esant vardiniam dažniui ir linijos nustatytam pastoviam slėgiui).

Pripažįstant galimybę sumažinti suvartojamą ir naudojamą galią reguliuojant greitį, kad jis geriau atitiktų sistemos poreikius, būtina nustatyti tikrąjį konkrečios sistemos VFD efektyvumą lyginant arba derinant šį metodą su kitais efektyviais energijos sąnaudų mažinimo būdais, o pirmiausia. atitinkamai sumažėjus tiekimo ir (arba) nominaliajam slėgiui vienam siurbliui, kai jų skaičius didėja.

Iliustratyvus pavyzdys yra lygiagrečiai ir nuosekliai sujungtų siurblių grandinė (9 pav.), kuri suteikia daug darbo taškų įvairiuose slėgių ir srautų diapazonuose.

Didėjant slėgiui vandens tiekimo tinklų ruožuose, esančiuose arti vartotojų, kyla klausimų dėl nuoseklaus siurblių grupių veikimo ir lygiagretaus vienoje grupėje sujungtų siurblių veikimo derinimo. Naudojant VFD taip pat kilo klausimų dėl optimalaus kelių lygiagrečiai sujungtų siurblių ir dažnio reguliavimo derinio.

Sujungus, užtikrinamas didelis vartotojų komfortas dėl sklandaus paleidimo/išjungimo ir stabilaus slėgio, taip pat sumažėjusios sumontuotos galios – dažnai atsarginių siurblių skaičius nekinta, sumažėja nominali vieno siurblio suvartojamos galios vertė. Taip pat sumažinama dažnio keitiklio galia ir jo kaina.

Iš esmės aišku, kad derinys (10-1 pav.) leidžia padengti reikiamą lauko darbo zonos dalį. Jei pasirinkimas yra optimalus, tada daugumoje darbo zonos, o pirmiausia kontroliuojamo pastovaus slėgio (slėgio) linijoje, užtikrinamas maksimalus daugumos siurblių ir viso siurbimo įrenginio efektyvumas. Diskusijų apie lygiagrečiai sujungtų siurblių ir VFD bendrą veikimą dažnai tampa klausimas, ar tikslinga kiekvieną siurblį aprūpinti savo VFD.

Aiškus atsakymas į šį klausimą nebus pakankamai tikslus. Žinoma, teisūs tie, kurie teigia, kad kiekvieną siurblį aprūpinus CVD, padidėja galimos montavimo darbo taškų vietos. Jie gali būti teisūs tiems, kurie mano, kad siurbliui dirbant plačiame srauto diapazone, darbo taškas nėra optimalaus efektyvumo, o 2 tokiems siurbliams dirbant sumažintu greičiu, bendras efektyvumas bus didesnis (10 pav.). -2). Tokio požiūrio laikosi siurblių su įmontuotais HF keitikliais tiekėjai.

Mūsų nuomone, atsakymas į šį klausimą priklauso nuo konkretaus tipo sistemos charakteristikų, siurblių ir įrengimo, taip pat nuo darbo taškų vietos. Esant pastoviam slėgio valdymui, darbo taško erdvės didinimas nereikalingas, todėl įrenginys su vienu FC valdymo skydelyje veiks panašiai kaip įrenginys, kuriame kiekvienas siurblys turi FC. Siekiant užtikrinti didesnį technologinį patikimumą, spintoje galima sumontuoti antrą PCB – atsarginę.

At teisingas pasirinkimas(didžiausias efektyvumas atitinka siurblio pagrindinės charakteristikos ir pastovaus slėgio linijos susikirtimo tašką) Vieno siurblio, veikiančio vardiniu dažniu (maksimalaus naudingumo zonoje), naudingumo koeficientas bus didesnis nei bendras dviejų panašių siurbliai, užtikrinantys tą patį veikimo tašką, kai kiekvienas iš jų veikia sumažintu greičiu (10-3 pav.). Jei darbo taškas yra už vieno (dviejų ir kt.) siurblio charakteristikų ribų, tada vienas (dviejų ir kt.) siurblys veiks „tinklo“ režimu, kurio veikimo taškas yra siurblio charakteristikų ir pastovaus slėgio sankirtoje. linija (su maksimaliu efektyvumu). Ir vienas siurblys veiks su PFC (turintis mažesnį efektyvumą), o jo greitį lems esamas sistemos tiekimo poreikis, užtikrinant tinkamą viso įrenginio veikimo taško lokalizaciją ant pastovaus slėgio linijos.

Patartina pasirinkti siurblį taip, kad pastovaus slėgio linija, kuri taip pat nustato didžiausio efektyvumo veikimo tašką, susikirstų su slėgio ašimi kuo aukščiau, palyginti su siurblio charakteristikų linijomis, nustatytomis mažesniems sūkiams. Tai atitinka pirmiau minėtą nuostatą dėl naudojimo sprendžiant slėgio didėjimo problemas siurblių, turinčių stabilias ir plokščias charakteristikas (jei įmanoma, su mažesniu greičio koeficientu ns), tinklo gnybtuose.

Esant sąlygai „veikia vienas siurblys...“ visą tiekimo asortimentą užtikrina vienas siurblys (veikiantis Šis momentas) su reguliuojamu greičiu, todėl dažniausiai siurblys dirba mažesniu nei vardiniu debitu ir atitinkamai mažesniu efektyvumu (6, 7 pav.). Šiuo metu klientas griežtai siekia apsiriboti dviem siurbliais kaip montavimo dalis (vienas siurblys veikia, vienas yra budėjimo režimu), siekiant sumažinti pradines išlaidas.

Eksploatacinės išlaidos turi mažiau įtakos pasirinkimui. Tokiu atveju klientas, siekdamas „perdraudimo“, dažnai primygtinai reikalauja naudoti siurblį, kurio nominali debito vertė viršija apskaičiuotą ir (arba) išmatuotą debitą. Tokiu atveju pasirinktas variantas neatitiks realių vandens suvartojimo režimų per reikšmingą paros laiką, o tai sukels pernelyg didelį elektros energijos suvartojimą (dėl mažesnio efektyvumo „dažniausiame“ ir plačiausiame tiekimo diapazone), sumažins siurblių patikimumą ir ilgaamžiškumą (dėl dažno išėjimo bent iki 2 colių leistino srauto diapazono, daugumai siurblių - 10% vardinės vertės), sumažins vandens tiekimo komfortą (dėl dažnio sustabdymo ir paleidimo funkcija). Dėl to, pripažindami „išorinį“ užsakovo argumentų pagrįstumą, turime pripažinti, kad daugumos naujai sumontuotų slėginių siurblių perteklius ant vidinių, o tai lemia labai žemą siurbimo agregatų efektyvumą. Naudojant VFD, galima sutaupyti tik dalį eksploatacijos.

Dviejų siurbimo siurblių (vienas – darbinis, vienas – rezervinis) naudojimo tendencija plačiai pasireiškia naujų būstų statyboje, nes Nei projektavimo, nei statybos ir montavimo organizacijos praktiškai nesidomi statomo būsto inžinerinės įrangos eksploatavimo efektyvumu, pagrindinis optimizavimo kriterijus yra pirkimo kaina, kartu užtikrinant valdymo parametro lygį (pavyzdžiui, tiekimas ir slėgis vienu metu). diktuojantis taškas). Daugumoje naujų gyvenamųjų pastatų, atsižvelgiant į padidėjusį aukštų skaičių, įrengtas PNU. Autoriaus vadovaujama įmonė („Promenergo“) tiekia PNU tiek „“ gaminamą, tiek savo produkciją, pagrįstą „Grundfos“ siurbliais (žinoma MANS pavadinimu). Promenergo tiekimo statistika šiame segmente 4 metus (2 lentelė) leidžia pastebėti absoliučią dviejų siurblinių agregatų dominavimą, ypač tarp įrenginių su VFD, kurie daugiausia bus naudojami buitinėse geriamojo vandens tiekimo sistemose ir pirmiausia gyvenamuosiuose pastatuose. .

Mūsų nuomone, optimizuojant PPU sudėtį tiek energijos sąnaudų, tiek veikimo patikimumo požiūriu, kyla klausimas, kaip padidinti veikiančių siurblių skaičių (mažinant kiekvieno iš jų tiekimą). Efektyvumą ir patikimumą gali užtikrinti tik žingsnio ir sklandaus (dažnio) reguliavimo derinys.

Padidinančių siurbimo sistemų praktikos analizė, atsižvelgiant į šiuolaikinių siurblių galimybes ir valdymo metodus, atsižvelgiant į ribotus išteklius, leido pasiūlyti periferinio vandens tiekimo modeliavimo koncepciją kaip metodinį požiūrį optimizuoti PNS (PNU). ) mažinant siurblinės įrangos energijos intensyvumą ir gyvavimo ciklo sąnaudas. Norint racionaliai parinkti siurblinių parametrus, atsižvelgiant į vandens tiekimo sistemos periferinių elementų struktūrinį ryšį ir daugiamodį veikimo pobūdį, buvo sukurti matematiniai modeliai. Modelinis sprendimas leidžia pagrįsti požiūrį į kompresorių skaičiaus parinkimą PNS, kuris paremtas gyvavimo ciklo sąnaudų funkcijos, priklausančios nuo kompresorių skaičiaus PNS, tyrimu. Ištyrus daugybę operacinių sistemų naudojant modelį, buvo nustatyta, kad daugeliu atvejų optimalus veikiančių siurblių skaičius PNS yra 3-5 vienetai (priklausomai nuo VFD).

Literatūra

1. Berezin S.E. Siurblinės su panardinamaisiais siurbliais: skaičiavimas ir projektavimas/S.E. Berezinas. - M.: Stroyizdat, 2008 m.

160 p.

2. Karelin V.Ya. Siurbliai ir siurblinės/V.Ya. Karelinas, A.V. Minajevas.

M.: Stroyiz-dat, 1986. - 320 p.

3. Karttunen E. Vandens tiekimas II: vert. iš suomių/E. Karttunen; Suomijos statybos inžinierių asociacija RIL g.u. - Sankt Peterburgas: Naujasis žurnalas, 2005 - 688 p.

4. Kinebas A.K. Vandens tiekimo optimizavimas Uritsko siurblinės Sankt Peterburge įtakos zonoje / A.K. Kinebas, M.N. Ipatko, Yu.V. Ruksin ir kt.//VST. - 2009. - Nr. 10, 2 dalis. - p. 12-16.

5. Krasilnikovas A. Automatiniai siurbliniai su kaskadiniu dažnio valdymu vandens tiekimo sistemose [Elektroninis išteklius]/A. Krasilnikova/Struktūrinė inžinerija. - Elektronas, duota. - [M.], 2006. - Nr. 2. - Prieigos režimas: http://www.archive- online.ru/read/stroing/347.

6. Leznovas B.S. Energiją taupanti ir reguliuojama pavara siurbimo ir pūtimo įrenginiuose / B.S. Leznovas. - M.: Energoatom-leidyba, 2006. - 360 p.

7. Nikolajevas V. Energijos taupymo potencialas esant kintamoms mentinių kompresorių apkrovoms/V. Nikolajevas//Santechnika. - 2007. - Nr. 6. - p. 68-73; 2008. - Nr. 1. - p. 72-79.

8. Pramoninė siurbimo įranga. - M.: Grundfos LLC, 2006. - 176 p.

9. Steinmiller O.A. Vandens tiekimo sistemų siurblinių optimizavimas rajonų, kvartalų ir namų tinklų lygmeniu: baigiamojo darbo santrauka. dis. ...kand. tech. Mokslai/ O.A. Šteinmileris. - Sankt Peterburgas: GASU, 2010. - 22 p.

GREITAS BENDRAVIMAS

ATTVIRTAU

Gamtos išteklių instituto direktorius

A.Yu. Dmitrijevas

Modulio (disciplinos) „siurblių ir kompresorinių stočių eksploatavimas“ pagrindinė darbo programa

Kryptis (specialybė) OOP 21.03.01 „Naftos ir dujų verslas“

Klasterio numeris ( vieningoms disciplinoms)

Mokymų profilis (-ai) (specializacija, programa)

« Naftos, dujų ir rafinuotų produktų transportavimo ir sandėliavimo įrenginių eksploatavimas ir priežiūra»

Kvalifikacija (laipsnis) Bakalauras

Pagrindinė priėmimo programa 2014 G.

Na 4 semestras 7

Kreditų suma 6

Drausmės kodas B1.VM5.1.4

Neakivaizdinė studijų forma

Tarpinio sertifikavimo tipas egzaminas

Paramos skyrius THNG IPR departamentas

2014 m

1. Modulio (disciplinos) įsisavinimo tikslai

Įsisavinęs discipliną B1.VM5.1.4 „Siurblių ir kompresorinių stočių eksploatavimas“ bakalauras įgyja žinių, įgūdžių ir gebėjimų, užtikrinančių OOP 03.21.01 „Ts1, Ts3, Ts4, Ts5 tikslų pasiekimą. Naftos ir dujų verslas“:

Bendras disciplinos studijų tikslas yra pagrindinių žinių, susijusių su siurblinių ir kompresorinių stočių darbu, įgijimas.

Studijuodami discipliną studentai galės įgyti reikiamų žinių ir įgūdžių siurblių ir kompresorių srityje. Įgyti žinių, įgūdžių ir gebėjimų siurblių ir kompresorių bei jų pagalbinės įrangos projektavimo, konstravimo ir eksploatavimo srityse.