2015-07-03
4191
Предположим, что вода в водопроводную сеть подается глубинным насосом. Нагрузка сети изменяется в соответствии с графиком представленном на рисунке 3
Q м3/ч
8 11 14 16 17 часы
время суток
Рисунок 11 Примерный график работы насоса.
Для анализа воспользуемся характеристиками электронасосного агрегата ЭЦВ 10 – 63 – 150 (рисунок 12).
При изменении расхода в пределах 15 – 55 м3/ч рабочая точка будет перемещаться на характеристике по кривой АВ. При этом сверхнормативные потери электрической энергии с 8 до 11 и с 14 до 16 часов составят 35 %.
В целях экономии электрической энергии можно установить дополнительно еще один насос с Q = 15 м3/ч и Н = 150 м, который будет включаться в соответствующие часы. Но, на практике не всегда есть возможность подобрать насос соответствующей производительности, в данном случае выбор выпадает на насосы ЭЦВ 6 - 10- 140 или ЭЦВ 8 – 25 – 150, что в общем тоже не корректно. Поэтому, в данном случае, целесообразно применить систему стабилизации давления на базе частотно – регулируемого электропривода.
А
Н,м -
160 - С В
140 -
120 -
100 -
80 - N, кВт
60 -
В/ 50
А/ 40
70 - В//
60 -
50 -
40 -
30 -.
20 - А//
10 -
0 -
20 40 60 80 Q м3/ч
Рисунок 12.
Структурная схема системы стабилизации давления представлена на рисунке 13.
 |
ЧЭП
Рисунок 13
ЧЭП – частотный электропривод.
Система работает следующим образом: при помощи задатчика устанавливается величина рабочего давления, сигнал с задатчика подается на элемент сравнения, датчик давления отслеживает значение текущего давления и передает его так же на элемент сравнения, элемент сравнения сравнивает значения величины задания и текущего значения давления, если они не равны вырабатывает величину рассогласования, которая подается на регулятор, в зависимости от знака величины рассогласования регулятор увеличивает или уменьшает количество оборотов двигателя. При работе системы стабилизации давления, рабочая точка насоса будет перемещаться по отрезку ВС рисунок 12. Площадь фигуры обозначенной точками АВС соответствует величине сэкономленной полезной мощности насоса. Используя, рисунки 11 и 12, определим величину экономии электрической энергии, которую можно получить при внедрении системы стабилизации давления. Расчет производится для часов сверхнормативного потребления электроэнергии точка, А рисунок 11.
Определим величину полезной мощности насоса при работе без использования системы стабилизации
Nп = ρ*g*H*Q = 998,2 * 9,81 * 180 * (15/3600) = 7344,25 Вт.
При использовании системы стабилизации полезная мощность составит
Nп.с = ρ*g*Hс*Q = 998,2 * 9,81 * 150 * (15/3600) = 6120,21 Вт.
Мощность, потребляемая из сети
Nа = Nп/ηн.а = 7344,25/0,25 = 29377 Вт – соответствует точкам А/, А//,
рисунок 12.
Nа.с = Nп.с/ η н.а = 6120,21/0,6 = 10200,35 Вт
ηн.а = 0,6 (исходя из выводов и данных представленных в таблице 31).
Экономия электрической энергии составит
ΔЭ = (Nа – Nа.с) * 5 = 29377 – 10200,35 = 19176,65 * 5 = 95883,25 =
95,9 кВт*час в сутки.
В относительных единицах экономия электроэнергии за сутки для представленного режима работы составит около 30 %
Выводы:
Мощность скважинных насосов значительна, но они работают периодически. Насосы второго подъема работают постоянно, при необходимости осуществляется переключение с одного насоса на другой резервный. В насосных 2-го подъема располагаются и пожарные насосы большой производительности.
Анализ электропотребления по УМГ «Южный» показывает, что существует значительный перерасход электроэнергии по сравнению с нормативным. Это связано с тем, что водопотребление значительно ниже проектных значений, в связи с чем насосы работают в неоптимальных режимах с низким КПД, мощности двигателей в ряде случаев завышены. Потребление воды неравномерное, тогда как насосы второго подъема работают практически с полной электрической нагрузкой. Установка на насосы электродвигателей с оптимальными характеристиками или переход менее мощные насосы даст экономию порядка 30 %. Регулирование производительности насосов даст экономию порядка 30-40 процентов.
