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 предметом пристального внимания со стороны многих эксплуатирующих организаций. В насосных станциях часто используются насосы типа ЭВЦ, которые напрямую подключены к питающей сети и эксплуатируются с постоянной частотой вращения. При этом функции энергосбережения и ресурсосбережения (экономии электроэнергии, перекачиваемой жидкости или воды) невозможно реализовать в принципе, так как регулировка подачи жидкости осуществляется следующими способами:
- 1) Дросселированием трубопровода; 2) Перепуском части потока жидкости из выходного патрубка насоса во входной; 3) Ступенчатое регулирование.
Дросселирование - весьма распространенный способ управления работой насосной станции. Регулирование напора происходит за счет изменения поперечного сечения трубопровода при помощи таких устройств как: шибер, дроссель-клапан, задвижка и т. п. При этом рост давления на выходе насоса при закрытии задвижки приводит к сокращению срока службы запорных устройств, уплотнений, что в свою очередь приводит к увеличению утечек и потерям перекачиваемой жидкости. Другим недостатком этого способа является очень низкий КПД и однонаправленность (только в сторону уменьшения) напора насосной станции.
Перечисленные выше недостатки имеет и второй способ. Перепуск происходит за счет отведения части потока жидкости с выхода насоса на его вход, так достигается управление напором. При этом энергия, затрачиваемая на циркуляцию жидкости по холостому кругу, не создает полезной работы, что еще больше снижает КПД насосной станции.
Третий способ позволяет обеспечить непрерывное и качественное поддержание напора при изменении потребления жидкости. Однако ступенчатое регулирование вызывает частые пуски и остановки двигателей, что уменьшает срок эксплуатации оборудования и требует наличия промежуточного резервуара для аккумулирования и сглаживания колебаний подачи насосной станции. Данный способ характеризуется простотой управления, так как не требует дополнительных регулирующих устройств. КПД насосных станций с таким управлением очень низкий, так как электроприводы работают не в оптимальном режиме. Броски сетевых токов при пуске и остановки, которые приводят к выходу из строя электродвигателей - являются дополнительными факторами, направленными на сокращение насосных станций с рассмотренными выше способами регулирования. Увеличить срок службы насосов в несколько раз, а также получить существенную экономию электроэнергии (стать высокотехнологичным и энергосберегающим) можно всего лишь управляя скоростью вращения двигателя, которое достигается с помощью частотно-регулируемого электропривода. В зависимости от мощности насосы питаются от трехфазной сети 380 В или высоковольтным (средневольтным) питанием 3-10 кВ. Существует достаточно широкий класс трехфазных преобразователей частоты для электродвигателей на 380 В, а вот управлять высоковольтным двигателем с помощью преобразователя частоты можно лишь двумя способами:
- 1) через транзисторные высоковольтные преобразователи частоты - прямоточные. Эти преобразователи имеют диапазон регулирования по скорости и высокий КПД. Недостаток - высокая цена и большой срок поставки. 2) по двухтрансформаторной схеме, которая включает следующие компоненты: 1) понижающий трансформатор; 2) трехфазный преобразователь частоты; 3) синусный фильтр; 4) повышающий трансформатор.
Дросселирование напорной задвижкой.
Регулированием частоты вращения насоса его рабочие параметры приводятся в соответствие с режимом работы водопроводной или канализационной сети. Чтобы изменить частоту вращения насоса, его оснащают регулируемым приводом, то есть подключают электродвигатель насоса через преобразователь частоты. Значение частоты вращения насоса, с которой он должен работать в тот или иной момент времени, определяется АСУ, то есть режимом работы насосной установки. До сих пор наиболее распространенным способом регулирования остается дросселирование напорной задвижкой. Достоинство - простота реализации, а существенным недостатком - неэкономичность. На рисунке 8 приведен график совместной работы насосного агрегата и сети в случае управления изменением параметров сети в случае управления изменением параметров сети. Характеристика сети при этом зависит от степени открытия задвижки (кривая 2 - задвижка открыта, кривая 2' - степень открытия уменьшена). Рабочая точка движется по характеристике насоса.
Рисунок 8. Дросселирование задвижкой
Насосная становка работает с повышенным напором из-за увеличения гидравлического сопротивления системы трубопроводов. Повышение напора в результате изменения гидравлического сопротивления не является постоянным, а зависит от расхода жидкости, то есть влияет на значение динамической составляющей напора, развиваемого насосной установкой, изменяет крутизну характеристики трубопровода. При работе насосной установки с подачей меньше расчетной возникает несоответствие между напором, развиваемым насосом, и напором, требуемым для подачи того или иногоколичества жидкости, то есть превышение напора насоса. Сравнение характеристики центробежных насосов и трубопроводов показывает, что при уменьшении подачи требуемый напор также уменьшается, а развиваемый насосом напор увеличивается. Разность этих напоров и есть превышение напора сверх требуемого. Из графика совместной работы насоса и трубопровода (рисунок 9) видно, что значение превышения напора тем больше, чем круче характеристики насоса и трубопровода, и чем меньше фактическая отдача насоса по сравнению с расчетной. На превышение напора нерационально расходуется дополнительная мощность. Итак, наилучшим является режим работы, при котором развиваемый насосом напор равен напору, требуемому для подачи воды. Такой режим, в частности, может быть реализован при управлении частотой вращения насоса с использованием частотно - регулируемого электропривода.
Рисунок 9. Регулирование режима работы центробежного насоса изменение частоты вращения рабочего колеса
Характеристика насоса зависит от частоты вращения вала электродвигателя. Кривая 1 соответствует номинальной частоте вращения и промышленной частоте сети 50 Гц, кривая 1' - пониженной частоте. Степень открытия задвижки не изменяется. Принципиальным отличием этого метода является движение рабочей точки по характеристике трубопровода 2. Насос работает с переменным напором от Н до Нс'. Очевидно, что в таком режиме работы развиваемый насосом напор меньше, чем в предыдущем. Следовательно, и расход электроэнргии на перекачку одного и того же объема жидкости меньше. Более того, созданный насосом напор, полностью расходуется на перекачку рабочей жидкости по сети трубопроводов (Нн=Нс), а значит излишняя потеря напора и соответственно перерасход электроэнергии минимальны.
Похожие статьи
-
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...
-
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...
-
Насосные станции второго подъема подают воду из резервуаров чистой воды в водопроводную сеть населенного пункта. Располагаются они на территории очистной...
-
Каменные работы организовываются поточным методом, для возведения насосной станции принимаем поточно-кольцевой метод работ, при этом возводимое здание...
-
Расчет потребности в ресурсах производим по ЕНиР, в таблицах которого, для каждого вида работ производятся расчет затрат труда, потребность в машинах,...
-
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...
-
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...
-
Выбор количества и марки насосов Согласно [1], количество рабочих насосов на насосной станции должно быть не менее двух. Количество резервных агрегатов...
-
Способы разработки грунта - Земляные работы и работы по устройству монолитных фундаментов
Разработку грунта можно вести следующими методами: - механическим, при котором грунт разрабатывается послойно резанием рабочим органом землеройной...
-
При нарезке сливной призмы с необходимой точностью и при наличии не только поперечного, но и продольного уклона планируемых поверхностей автогрейдер...
-
Определение потребности в складах Из всех видов складов при разработке ППР рассчитываются только участковые и приобъектные склады. Площадь участкового...
-
При разработке ППР рассчитываются площадь конторы мастера или прораба и помещение для охраны объекта. Помещение для охраны объекта независимо от объема...
-
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...
-
Наименьшую ширину траншей с вертикальными стенками по дну Втрmin согласно /5/ следует принимать в зависимости от типа и диаметра прокладываемых труб,...
-
Назначение и работа бытовых печей - Тепловые процессы, происходящие в печах
Бытовыми печами называются все виды печных устройств, применяемых в жилом строительстве для отопления, приготовления пищи и горячей воды и для других...
-
Для операций дробления, помола, сушки принимаем работу по 5-ти дневной недели в 1 смену - 252 дней (365 календарных дней - 106 выходных, 7 праздничных)....
-
В курсовом проекте необходимо, в зависимости от материала труб выбрать тип стыка труб, обосновать выбранный тип изоляции, определить объем изоляционных и...
-
БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ПРИ КРОВЕЛЬНЫХ РАБОТАХ - Назначение и виды кровель
Основные требования по безопасному устройству кровель изложены в СНиП и ГОСТ При выполнении кровельных работ необходимо реализовывать мероприятия по...
-
ПРОИЗВОДСТВО КРОВЕЛЬНЫХ РАБОТ ЗИМОЙ - Назначение и виды кровель
При организации кровельных работ зимой необходимо учитывать дополнительные затраты времени из-за стесненности движений рабочих теплой одеждой, пониженной...
-
Защитные кожухи трубопроводов через автомобильные дороги и на переходах через водные преграды защищаются групповыми протекторными установками из...
-
При выполнении земляных работ следует руководствоваться главами СНиП 3.02.0187* "Земляные сооружения. Основания и фундаменты". Весь комплекс земляных...
-
Основные объемы работ в составе первой и второй очереди строительства ГКС на Заполярном НГКМ составляют: - Подготовительные работы - Земляные работы -...
-
Бетоносмесители принудительного действия Бетоносмесители принудительного действия используются для приготовления растворов и бетонов при строительстве,...
-
См. вопрос 32 Разработка грунта гидромониторами и землесосными снарядами Гидромониторную разработку грунта применяют в сухих карьерах или выемках с...
-
Требования к качеству и приемке работ - Здание железнодорожного вокзала станции Лопча
Контроль качества по монтажу включает проверку: - качества конструкций и материалов, применяемых при монтаже; - соблюдения технологии и...
-
Требуемый напор в наружной сети у ввода в здание определяется по формуле: , Где НГ - геометрическая высота подъема воды от отметки гарантийного напора в...
-
Назначение и классификация - Особенности использования скреперов
Скрепер - землеройно-транспортная машина циклического действия, предназначенная для послойного вырезания грунта с набором его в ковш, транспортирования...
-
Устройство монтажных швов, Завершающие работы - Здание железнодорожного вокзала станции Лопча
Наружный паропроницаемый слой выполнить из гидроизолирующей ленты "Робибанд". Центральный теплоизоляционный слой выполнить из профессиональной монтажной...
-
Все работы следует выполнять в соответствии со СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции", СНиП 3.03.01-85 "Организация строительного...
-
Входные группы из алюминиевого профиля представляют собой конструкции из одностворчатых и двухстворчатых дверей, а также стеновых перегородок со...
-
Работа выполняется с использованием нормативной и справочной литературы /4,5,6,7,8/. Перед выполнением проекта необходимо самостоятельно проработать...
-
В соответствии с учебным планом я проходил производственную практику в ООО "Строительно-монтажном управлении ТДСК" с 18.06.2014 по 31.07.2014. Основной...
-
Состав и назначение работ по планировке и укреплению земляного полотна - Дорожное строительство
Откосы земляного полотна под влиянием ветра, воды, перепада температур, вследствие изменения физических свойств грунтов могут разрушаться. Конструкции...
-
До начала строительно-монтажных работ выполняются работы подготовительного периода: - досыпка песка и выравнивание площадки под расстановку передвижных...
Способы управления работой насосной станции. - Назначение и виды насосных станций