Насосные установки., Характеристики насосных станций. - Назначение и виды насосных станций
Основным энергетическим элементом насосных станций является насосная установка, содержащая один или несколько насосов, всасывающую и нагнетательную систему трубопроводов, запорную арматуру, приводной двигатель, а также датчики технологических параметров установки. В качестве основного силового оборудования на насосных станциях применяют объемные или динамические насосы. Объемные насосы работают по принципу вытеснения, когда давление перемещаемой жидкости повышается в результате сжатия. К ним относятся возвратно-поступательные (диафрагменные, поршневые) и роторные (аксиально-поршневые и радиально-поршневые, шиберные, зубчатые, винтовые и т. п.) насосы. Динамические насосы работают по принципу силового воздействия на перемещаемую среду. К ним относятся лопастные (центробежные, осевые) нагнетатели и нагнетатели трения (вихревые, дисковые, струйные). Преимущественное использование получили насосы центробежного типа.
Характеристики насосных станций.
Основными характеристиками насосных станций являются зависимости выходных подачи и давления жидкости от времени и входной подачи, а также от ряда возмущающих воздействий. Эти зависимости отражают изменение режима работы насосной станции. Анализ характеристик насосной станции осуществляется на основе ее математической модели. В общем случае для насосов, соединенных параллельно, уравнения системы имеют вид:
Динамика изменения уровня жидкости в резервуаре:
S х dl / dt=QВХ? - QВЫХ? - QY(PВЫХ) (1),
Где l и S - уровень и площадь поверхности жидкости в резервуаре соответственно;
QВХ? и QВЫХ?- результирующие подачи жидкости на входе и выходе насосной станции соответственно;
QY(PВЫХ)-подача утечек, задаваемая в функции от выходного давления.
Баланс подач жидкости на выходе насосной системы:
A х Q = 0 (2),
Где А=[1 1 ...1-1-1] - узловая вектор-строка размерностью m + 2
Q = [Qцн1 Qцн2 ... Qцнm QвыхУ Qу]Т - вектор-столбец подач всех элементов, соединяющихся на выходе насосной станции.
Условия равенства давлений на выходе параллельно работающих насосов:
B х P = 0 (3),
Где B - контурная матрица размерностью m х m - 1;
P = [ДPцн1 ДPцн2 ... ДPцнm]Т - вектор-столбец перепадов давления системы насос-задвижка;
0 - нулевой вектор столбец размерностью m - 1;
Матрица В имеет следующий вид:
В=
Перепад давления на соединенных последовательно насосе и задвижке определяется зависимостью, учитывающей регулирование частоты вращения насоса щцнi и изменение положения задвижки xЗi:
ДPцнi= ДPцнi (Qцнi, щцнi)- PЗi (Qцнi, xЗi) (5),
Баланс напоров жидкости на выходе насосных станций:
Рвх (l) + ДPцнi = Pвых = Рст + Рг (Qвых?) (6),
Где Рвх (l) - давление на входе насосов, зависящее от уровня жидкости во входном резервуаре;
Рст и Рг (Qвых?) - статическое противодавление и динамический перепад давления в гидравлической сети соответственно.
При решении приведенной системы уравнений следует дополнительно выполнять анализ направления подачи через каждый насос. При получении отрицательного значения подачи через насос, уравнения, описывающие гидравлические процессы в нем, исключаются из рассмотрения, и порядок системы понижается на единицу. Для получения рационального алгоритма управления насосными станциями должен быть выполнен анализ гидравлического режима работы насосного оборудования. Баланс расходов и давлений жидкости для случая трех параллельно работающих насосов описывается математической моделью на основе системы уравнений (1-6). При m = 3 после раскрытия матриц получаем следующие уравнения для балансов подач и напоров:
Qцн1 + Qцн2 + Qцн3 = Q вых? + Qу(Рвых)
ДРцн1 = ДРцн2 = ДРцн3 = ДРцн
ДРцн1 = Рцн1(Qцн1, щцн1) - Рз1 (Qцн1, Хз1)
ДРцн2 = Рцн2(Qцн2, щцн2) - Рз2 (Qцн2, Хз2)
ДРцн3 = Рцн3(Qцн3, щцн3) - Рз3 (Qцн3, Хз3)
Рвх ( l ) + ДPцнi = Pвых = Рст + Рг (Qвых?)
На рисунке 2 показан качественный характер изменения параметров системы из трех насосов, в которой регулируется частота вращения рабочего колеса одного из насосов. Насосы имеют характеристики вида 1, а магистраль - характеристику вида 4. Увеличение давления производится в следующем порядке. На начальном этапе в работу включается один насос с частотно - регулируемым электроприводом. Для обеспечения подачи Q1 его частота вращения увеличивается до значения щ1. Дальнейший рост подачи и давления возможен до величин Q3 и Р3 соответственно. Если необходимо обеспечить дальнейшее увеличение подачи, то происходит переключение питания электродвигателя первого насоса с выхода преобразователя частоты на сеть, а к выходу преобразователя частоты коммутируется электродвигатель второго насоса и частота вращения увеличивается до требуемого значения. Например, для обеспечения подачи и давления Q2' и Р2' соответственно частота вращения второго насоса должна быть увеличена до значения щ2'. Таким образом обеспечивается регулирование параметров насосной станции в области, заключенной между характеристиками 1 и2 . При необходимости дальнейшего увеличения подачи и давления до значения выше Q3' и Р3. Питание электродвигателя второго насоса переключается с выхода преобразователя частоты на сеть и в работу вводится третий насос, управляемый частотно-регулируемым электроприводом. В этом случае регулирование происходит в области, заключенной между характеристиками.
При снижении подачи и давления коммутация и регулирование частоты вращения электроприводов насосов происходит в обратном порядке. Рассмотренный способ регулирования режима работы насосной установки обеспечивает плавное и непрерывное изменение подачи и давления жидкости в широком диапазоне изменения значений регулируемых параметров от Q1 до Q3'' и характеристики сети от 4 до 4'.
Рисунок 2. Комбинированное регулирование режима работы насосной станции
Похожие статьи
-
Способы управления работой насосной станции. - Назначение и виды насосных станций
Тема использования регулируемого электропривода насосных станций в системах коммунального и промышленного водоснабжения в последнее время является...
-
Упрощенная структурная схема автоматизированной насосной станции с частотно-регулируемым электроприводом приведена на рисунке 10. Электроснабжение...
-
Назначение и виды насосных станций - Назначение и виды насосных станций
Насосные станции представляют собой сложный электрогидравлический технический комплекс сооружений и оборудования, в котором осуществляется преобразование...
-
Принципы автоматизированного управления в насосных станциях. - Назначение и виды насосных станций
Введение автоматизации управления насосными станциями является одним из важнейших направлений технического прогресса в области подачи и отведении воды в...
-
График климатических характеристик - график отражающий, многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу ее географического положения....
-
Требуемый напор в наружной сети у ввода в здание определяется по формуле: , Где НГ - геометрическая высота подъема воды от отметки гарантийного напора в...
-
Насосные станции второго подъема подают воду из резервуаров чистой воды в водопроводную сеть населенного пункта. Располагаются они на территории очистной...
-
Выбор количества и марки насосов Согласно [1], количество рабочих насосов на насосной станции должно быть не менее двух. Количество резервных агрегатов...
-
Каменные работы организовываются поточным методом, для возведения насосной станции принимаем поточно-кольцевой метод работ, при этом возводимое здание...
-
Плотность газа при рабочих условиях , Где Рн, Рвх -- соответственно атмосферное и рабочее (входное) давление, МПа, Рн = 0,1013Мпа, Рвх = Рк = 5,5МПа; Тн,...
-
Известно, что основными преимуществами пенобетона являются: экологическая чистота, влагостойкость, низкая теплопроводность, монолитность, негорючесть....
-
Стройгенплан на период возведения насосной станции разрабатывается в соответствии со СНиП 3.01.01-85 с обязательным соблюдением требований техники...
-
Потребление воды определяется на основании календарного плана производства работ при максимальном количестве рабочих и работающих механизмов. Расход воды...
-
Расчет потребности в ресурсах производим по ЕНиР, в таблицах которого, для каждого вида работ производятся расчет затрат труда, потребность в машинах,...
-
Основными элементами насосной станции являются - Центральный тепловой пункт для группы домов
Сетевые насосы, регулирующая, запорная и предохранительная арматура, грязевик, контрольно-измерительные приборы. Сетевые насосы предназначены для работы...
-
Фундамент трубопровод надземный здание Основные объекты и сооружения Проектом предусматривается строительство следующих объектов и сооружений: 1 очередь:...
-
В нашем случае ширина измененного сечения: . Принимаем (см. выборку из ГОСТ 82-70* в п. 5.5). Окончательные размеры измененного сечения: Стенка-; Пояс-....
-
Определение потребности в складах Из всех видов складов при разработке ППР рассчитываются только участковые и приобъектные склады. Площадь участкового...
-
Работы подготовительного периода В подготовительный период на строительной площадке должна быть произведена разбивка опорной геодезической сети. В...
-
Электроснабжение строительства сооружений водопровода и канализации осуществляется с подводкой к ним высоковольтной сети напряжения 6000 вольт, так как...
-
Разработку проекта производства работ начинаем с определения видов и объемов строительно-монтажных работ. При подсчете объемов строительно-монтажных...
-
При разработке ППР рассчитываются площадь конторы мастера или прораба и помещение для охраны объекта. Помещение для охраны объекта независимо от объема...
-
Местонахождение объекта строительства В административном отношении проектируемые объекты и сооружения расположены на территории Тазовского района...
-
Электрохимическая защита подземных коммуникаций ГКС на Заполярном НГКМ осуществляется с помощью подсистем коррозионного мониторинга "Пульсар-Л" (ООО...
-
В связи с тем, что подключение ГКС ведется в непосредственной близости от Заполярного нефтегазоконденсатного месторождения и местности со сложным...
-
Головная компрессорная станция включает в себя три компрессорных цеха, с подключением каждого к своему магистральному газопроводу. Газ с узлов...
-
Подбор рубительной машины Сырье подается в производство в виде кондиционной щепы. Подготовка сырья к производству плит, состоящая в приготовлении...
-
Общая характеристика - Назначение архитектуры
Площадка под строительство принята условно горизонтальной, отметка ± 0.000 на уровне ± 193.000 м над уровнем моря. Расчетная температура воздух наиболее...
-
Параметры аппарата воздушного охлаждения: - поверхность теплообмена Fаво, м2, Fаво = 9860 м2; - число рядов nр, nр = 6; - длина труб, l, м, l...
-
Схема Рис. 1. Схема подпорной стены Q = 15 кН/м H = 8,0 м B = 2.8 м D = 0.5 м H =1.0м Данные по грунтам Г = 1.91т/м3; КФ= 0,1934 см/год; ГS = 2,68 т/м3;...
-
Характеристика об'єкту Об'єктом проектування є офісний будинок, який знаходиться в м. Києві по бульвару Шевченка,62 , в Солом'янському районі. Будівля...
-
Исходные данные, Краткая характеристика системы водоснабжения - Водоснабжение и канализация здания
1. План типового этажа в масштабе 1:100 2. Генеральный план в масштабе 1:500 с указанием месторасположения соседних зданий, магистральных сетей...
-
При проектировании и строительстве зданий и сооружений на лессовых просадочных грунтах обоснованное решение инженерных задач зависит от правильного...
-
При строительстве зданий и сооружений повышенной этажности на площадках с лессовыми просадочными грунтами особое значение имеет правильное определение...
-
В данном курсовом проекте представлена разработка проекта производства работ (ППР) на насосную станцию второго подъема. Это сооружение входит в состав...
-
К основным мероприятиям, обеспечивающим безопасное ведение работ, относятся: -выполнение периодического инструктажа всего персонала, участвующего в...
-
подбор сетевых насосов Напор сетевых насосов находим по пьезометрическому графику: Общее сопротивление сети: По полученному значению строим...
-
Поступающее технологическое нестандартное оборудование проходит комплектацию и ревизию на строительной базе, после чего доставляется в монтажную зону...
-
При производстве работ по монтажу стальных строительных конструкций, сборных бетонных и железобетонных конструкций необходимо руководствоваться главами...
-
До начала свайных работ должен быть составлен ППР, предусматривающий выполнение следующих работ: - освещение территории строительной площадки, проезда и...
Насосные установки., Характеристики насосных станций. - Назначение и виды насосных станций