Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
Главная >> Библиотека технических статей >> Экономия электрической энергии >> >>

Анонсы

17.04.18 25 апреля // Первая международная конференция «Энергообеспечение и энергоэффективность» подробнее >>>

16.04.18 5 июля // Конференция «Техногенная энергобезопасность и энергоресурсосбережение» подробнее >>>

12.04.18 Аналитический центр проводит экспертное совещание «Инструменты стимулирования спроса на электромобили» подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

18.04.18 Проблемы развития рынка тепловых насосов в России и необходимость государственной поддержки их внедрения // СТАТЬЯ подробнее >>>

02.04.18 Большое интервью с академиком Олегом Фаворским об энергетике подробнее >>>

26.03.18 Микрогенерация… как много в этом слове для сердца русского слилось… // статья подробнее >>>

16.03.18 Аналоговая Япония. Переход к "цифре" пока не состоялся // статья подробнее >>>

Все новости портала

Еще по теме Экономия электрической энергии

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

Потери энергии в системах повышения давления

 

Каргин С.А., кандидат технических наук,

Генеральный директор ООО «АСУ-Технология», г. Москва

 

Большинство современных насосных установок повышения давления построены по параллельной схеме включения насосов, обеспечивающей суммирование генерируемых каждым насосом потоков. Регулирование такими системами осуществляется по уровню давления в точке регулирования, которая, как правило, максимально приближена к насосам.

Наиболее часто управление насосами установок повышения давления осуществляется по следующей схеме: один насос регулируется преобразователем частоты (ПЧ), остальные работают в режиме максимальной производительности.

Рис. 1 Структура установки повышения давления с параллельно работающими насосами

Графики совместной работы насосов регулируемых систем будут иметь вид, представленный на рис. 2 [2].

Рис. 2 Графики совместной работы сети и насосов

На рисунке 2:

I(n1), I(n2) – характеристики регулируемого насоса для частоты вращения n1

II, III – напорные характеристики второго и третьего нерегулируемых насосов;

I+II+III – напорная характеристика совместной работы первого насоса в режиме полной производительности, второго и третьего нерегулируемых насосов;

I(n1/2)+II/ +III – напорные характеристики совместной работы первого регулируемого насоса для частоты вращения n1/n2, второго / третьего нерегулируемых насосов;

IV – характеристика трубопровода.

Наличие регулируемого насоса в системах повышения давления обеспечивает поддержание заданного давления в напорной магистрали при переменном расходе со стороны потребителей. Основное преимущество схемы с одним регулируемым насосом относительно низкая стоимость аппаратной части. Однако для рассматриваемой схемы неизбежны энергетические потери, связанные с перераспределением мощности между работающими с различной производительностью насосами. Такие потери всегда следует учитывать при выборе и проектировании систем повышения давления.

Насосы, имеющие одинаковые технические характеристики, различаются по генерируемой ими гидравлической мощности. Гидравлическая мощность насоса определяется его активной мощностью:

, (1)

где – к.п.д. насоса. При этом полезную работу совершает только активная составляющая гидравлической мощности, а реактивная ее составляющая определяет потери в системе.

Различие в генерируемой мощности насосов, работающих на одну напорную магистраль, определяется следующими причинами: изменением частоты вращения, отклонением электрических и механических параметров от заявленных значений, различным положением насосов относительно всасывающего и напорного коллектора.

Такие различия в генерируемой насосами гидравлической мощности приводят к энергетическим потерям в системах повышения давления. В системах с одним регулируемым насосом на первом этапе целесообразно рассмотреть лишь потери, связанные с изменением частоты вращения регулируемого насоса, а остальными потерями пренебречь.

Для определения потерь, связанных с уменьшением мощности регулируемого насоса при снижении частоты его вращения, рассмотрим эпюры гидравлических мощностей двух насосов с асинхронными электродвигателями. Насосы работают на общий напорный коллектор по схеме рис.1, при этом один регулируется преобразователем частоты, другой работает в режиме максимальной производительности.

Гидравлическая мощность Р насоса с асинхронным электродвигателем определяется произведением момента на валу двигателя М и угловой скорости его вращения [3]:

РМ. (2)

Момент на валу электродвигателя насоса сохраняется относительно постоянным при изменении частоты вращения электродвигателя по закону регулирования , или плавно увеличивается при законе регулирования [4]. В соответствие с этим согласно выражению (2) гидравлическая мощность насоса пропорциональна частоте / квадрату частоты его вращения. Влияние скольжения асинхронного двигателя насоса на изменение момента на его валу незначительно, поэтому для рассматриваемой задачи им можно пренебречь [4].

Для параллельной схемы работы двух насосов предположим, что нерегулируемый насос имеет гидравлическую мощность Р1, регулируемый – Р2. Эпюры мощностей насосов представлены на рис.3.

Рис.3. Эпюры мощностей двух параллельно работающих насосов

На рис.3:

векторы активных составляющих гидравлических мощностей первого и второго насоса;

вектор реактивной составляющая гидравлической мощности первого насоса;

векторы полных значений гидравлических мощностей первого и второго насоса.

Первый насос для эпюр на рис. 3 – нерегулируемый, имеет активное значение гидравлической мощности РМ, второй насос, регулируемый, имеет активное значение гидравлической мощности РМ. При этом, , соответственно

Поскольку существует небаланс мощностей, неизбежно возникнет реактивная составляющая вектора большей мощности , которая направлена в сторону вектора меньшей мощности и приложена к нему (рис. 3). Вектор гидравлической мощности первого насоса «поворачивается» вокруг своей начальной точки до пересечения со «средним» значением мощности системы из двух насосов Wсредн, сохраняя свой модуль и переходя в вектор полной мощности . Проекции вектора на оси у и х определяют соответственно активную и реактивную составляющую гидравлической мощности. Реактивная составляющая гидравлической мощности не совершает полезную работу, а лишь является величиной, необходимой для приведения системы в некоторое равновесное состояние относительно рассматриваемых координат W1W2.

Активная составляющая вектора , являющаяся проекцией этого вектора на ось y, уменьшается до значения . Реактивная составляющая вектора полной мощности первого насоса совместно с вектором активной мощности второго насоса образует вектор полной мощности этого насоса, модуль которого определится выражением

. (3)

Суммарная активная гидравлическая мощность системы из двух насосов определится выражением

. (4)

Для определения значения запишем систему скалярных уравнений:

(5)

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

печатьраспечатать | скачать бесплатно Потери энергии в системах повышения давления, Каргин С.А., Источник: Информационная ситема по энергосбережению ЭнергоСовет.ру,
www.enrgosovet.ru

скачать архив скачать архив.zip(266 кБт)


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2018
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей

Конференция «Практика перехода и применение двухставочного тарифа на тепловую энергию» подробнее