НАСОСНІ УСТАНОВКИ

Загальні положення:

1. Потужність електродвигуна насоса, кВт:

де Q - подача насоса, м 3 / год; до - коефіцієнт запасу потужності ЕД (при при ); Н - повний напір з урахуванням висоти всмоктування, м вод. ст .; η H - ККД насоса,%; η п - ККД передачі,%; у - щільність рідини, кг / м 3 .

Питома витрата електроенергії для будь-якого режиму роботи насоса, кВтг / м 3 :

де Н - дійсний напір, що розвивається насосом при даному режимі, м вод. ст .; η н , η Д - ККД насоса і електродвигуна при даному режимі.

відцентрові насоси

Втрати потужності в насосі діляться на гідравлічні, об'ємні і механічні.

Гідравлічні втрати складаються:

  • • з втрат напору внаслідок тертя рідини об стінки в каналах робочого колеса, що направляє апараті і спіральному кожусі;
  • • з втрат, пов'язаних з перетворенням кінетичної енергії (швидкісного напору) в потенційну в спрямовуючий апараті і в спіралі, а також втрат на заокругленні, поворотах, в переходах від однієї сходинки до іншої і т. П.

Потужність гідравлічних втрат пропорційна кубу подачі, кВт:

Об'ємні втрати (втрати витоку) визначаються зворотного витоком рідини через зазори між робочим колесом і кільцями ущільнювачів.

Механічні втрати складаються з втрат на тертя диска робочих коліс об рідину, втрат на тертя в сальниках, підп'ятниках і підшипниках.

Загальний ККД насоса визначається цими втратами і залежить як від стану насоса, так і від його режиму роботи. Зазвичай ККД відцентрових насосів становить:

  • • порядку 0,4-0,7 для насосів низького напору;
  • • порядку 0,5-0,5 для насосів середнього напору;
  • • порядку 0,6-0,8 для насосів високого напору;
  • • насоси нових конструкцій мають ККД 0,9.

поршневі насоси

Значення ККД поршневого насоса коливається від 0,6 до 0,9 в залежності від розмірів, типу, стану насоса і типу передачі.

Зниження витрат електроенергії на насосних установках досягається за рахунок наступних заходів:

  • • підвищення ККД насосів;
  • • поліпшення завантаження насосів і вдосконалення регулювання їх роботи;
  • • зменшення опору трубопроводів;
  • • скорочення витрат і втрат води.

Підвищення ККД насосів

  • 1. Заміна застарілих малопродуктивних насосів насосами з високим ККД. Розрахунок економії електроенергії в даному випадку проводиться за такою формулою:
    • (6.1)

де Н натиск, м вод. ст .; Q - дійсна подача насоса, м 3 / год; Т - число годин роботи насоса в рік, ч; η д - ККД електродвигуна; ηн * ; ηн '- ККД нового і замінного насоса.

  • 2. Підвищення ККД насосів до паспортних значень. Якісний ремонт насосів, ретельне балансування робочих коліс, свіжі ущільнення забезпечують підтримку ККД насосів на рівні паспортних та забезпечують мінімальні питомі витрати електроенергії на подачу води.
  • 3. Поліпшення завантаження насосів. Найменшу питому витрату ЕЕ на подачу води спостерігається при максимальній подачі насоса. Максимальна подача насоса залежить від характеристики системи водопостачання. Для забезпечення максимальної подачі необхідно зіставлення паспортних даних насоса з опором трубопроводів системи водо-

постачання. У разі різких розбіжностей необхідна заміна насоса. Економічний ефект такої заміни може бути визначений за формулою (6.1).

4. Регулює роботу насосів. У практиці незмінних (постійних) режимів водопостачання не буває. Насоси працюють в змінному режимі в залежності від режиму споживання води. Правильне зміна режиму роботи насоса, т. Е. Обґрунтоване регулювання, забезпечує значну економію електроенергії.

Регулює режим роботи насоса здійснюється:

  • • напірної або приймальні засувкою;
  • • зміною числа працюючих насосів;
  • • зміною частоти обертання ЕД.

Аналіз цих способів регулювання показує наступне:

  • • при регулюванні засувкою зі зменшенням витрат води ККД насоса зменшується, а значення напору ростуть. Отже, зі зменшенням витрат води питома витрата ЕЕ швидко зростає;
  • • при регулюванні зміною числа працюючих насосів ККД двигуна і насоса залишаються незмінними. Величина напору через зменшення витрат і втрат в мережі знижується, питомі витрати ЕЕ також знижуються;
  • • при регулюванні зміною частоти обертання насоса ККД насоса і ЕД зі зменшенням витрат знижуються, натиск також знижується. Питомі витрати ЕЕ знижуються незначно.

Найбільш економічним способом регулювання є зміна

числа працюючих насосів, далі - регулювання частоти обертання насоса. Найбільш неекономічно регулювання за допомогою засувки.

При цьому в системах з перетворенням різкозмінних витрат раціонально регулювати роботу насосів зміною частоти обертання електродвигуна.

У системах з постійною витратою більш раціональним буде регулювання зміною числа працюючих насосів.

Використання засувок для регулювання допускається тільки для дрібних насосів, а також в тих випадках, коли регулювання здійснюється протягом невеликого числа годин на рік.

Розрахунок економії електроенергії при раціональних способах регулювання здійснюється за формулою (6.1).

5. Зменшення опору трубопроводу. Причинами підвищених питомих витрат електроенергії на подачу води є: неправильна конфігурація трубопроводу, коли потік відчуває різкі повороти; несправність засувок; поганий стан і засміченість усмоктування і т. д. Усунення цих причин призводить

до зменшення опору трубопроводів і зниження витрати електроенергії.

Втрата напору в трубопроводі для труб на прямій ділянці

для місцевих опорів

де λ - коефіцієнт тертя води об стінки труб, рекомендується приймати 0,02-0,03; L - довжина ділянки трубопроводу, м; Q - дійсна витрата води, м / с; d - діаметр трубопроводу, м; f-коефіцієнт місцевого опору, рівний для засувок 0,5, для закругленого на 90 ° коліна - 0,3, для зворотного клапана - 5,0.

За цими формулами визначається втрата напору, а за формулою (6.1) - новий питома витрата ЕЕ. Отже, в результаті ліквідації в трубопроводі зайвої арматури і непотрібних поворотів або зниження їх опору згладжуванням гострих кутів і ін. Вдається знизити питомі витрати енергії на подачу води.

  • 6. Ліквідація витоків і безцільного витрати води. Витоку через нещільності з'єднань трубопроводів та арматури ведуть до прямих втрат електроенергії. Величина цих втрат визначається наступними способами:
    • • при наявності витратомірів на початку і кінці ділянки розподільної мережі втрати визначаються різницею заміряних витрат води за звітний період на початку і кінці ділянки. При розгалуженій мережі втрати на окремих ділянках підсумовуються;
    • • при розгалуженій мережі з великим внутрішнім об'ємом величину втрат води можна визначити по точному витратоміри, відключивши від мережі всіх споживачів.

Заміряні втрати води необхідно помножити на фактичну питому витрату електроенергії на подачу води даної насосної, отримана величина дорівнює втратам ЕЕ, що викликається поганим станом водопровідної мережі.

7. Впровадження оборотного водопостачання. Велика кількість води на промислових підприємствах використовується для охолодження різних технологічних установок. Вода для цих цілей може використовуватися багаторазово по замкнутому циклу. Впровадження оборотного водопостачання може скоротити витрату первинної води в 2 рази і забезпечити економію електроенергії на 15-20%.

Розрахунок економії електроенергії може бути проведений за формулою (6.1) з урахуванням додаткових витрат енергії, необхідних для подачі води з проміжних водоприймачів на технологічне обладнання.

  • 8. Скорочення витрат води за рахунок вдосконалення систем охолодження. Для зменшення витрати води рекомендуються такі заходи:
    • • пристрій системи випарного охолодження металургійних і при термообробці печей;
    • • циркуляційні системи охолодження зварювальних апаратів і високочастотних установок;
    • • дотримання встановлених оптимальних температур води, що охолоджує різні технологічні агрегати. Перепад температур прямого і зворотного охолоджуючої води повинен бути не менше 10-150 ° С;
    • • системи послідовного охолодження окремих технологічних установок і їх частин;
    • • застосування схем автоматичного управління подачі води на охолодження.

Всі ці заходи можуть знизити подачу води насосними в 2-3 рази з відповідним зниженням витрат електроенергії. Економічний ефект від впровадження зазначених заходів може бути визначений за формулою (6.1) і даними по зниженню витрати води за рік, тис. КВтг / рік:

де ΔW - питома витрата ЕЕ на подачу води, що визначається за формулою (6.1), кВт год / м 3 ; Q1iQ2 ~ витрати води до впровадження заходу і після впровадження, м 3 / год; Г-число годин роботи насоса в році, ч.

9. Дотримання встановленого графіком перепаду температур між прямою і зворотною мережною водою. Суворе виконання графіка при рівних витратах тепла на опалення шляхом регулювання опалювальних систем та правильного підбору характеристик мережевого насоса і електродвигуна до нього скорочує витрату електроенергії на циркуляцію води в опалювальних системах пропорційно кубу відносини різниць температур в подаючому і зворотному трубопроводах після і до налагодження системи. Наприклад, при забезпеченні температурного режиму 95-70 ° С замість 95-80 ° С витрата електроенергії знижується в

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >