Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 621-80-48 Секретарь (тел./факс) ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"
(495) 107-91-50

АВОК ассоциированный
член

Критерии рационального использования энергии в насосных станциях

 

Обязательной паспортной характеристикой любого насоса является КПД - отношение полезной энергии Nпл, которая передается в насосе перекачиваемой жидкости, к механической энергии Nдв, которая подводится от двигателя к насосу:

hн = Nпл / Nдв.

Более полное представление о потерях энергии в насосном агрегате дает КПД насосого агрегата:

hна = hнhпрhдв,

где hдв - КПД электродвигателя;

hпр - КПД передачи от двигателя к насосу.

Значения hн и hна зависят от конструкции и размеров насоса, а также от величины подачи в данный момент.

Для насосной станции, состоящей из нескольких насосов и обеспечивающей подачу в пределах от Qmin до Qmax, можно рассматривать график КПД насосной станции в зависимости от ее подачи: hн.с. = f(Q). Предполагается, что в каждый момент работы насосной станции обеспечивается включение минимально необходимого количества насосов. КПД насосной станции строится по КПД насосных агрегатов, и при удачном подборе типа и числа насосов в пределах области перекачиваемых расходов может иметь относительно мало изменяющиеся, близкие к максимальным значения.

Не всю энергию, передаваемую жидкости в насосе, следует рассматривать как полезную. Насосы могут реализовывать свою подачу лишь в насосной установке - системе, которая состоит из приемного и напорного резервуаров, насосов и связывающих их трубопроводов. Пропускная способность установки зависит от создаваемых в ней напоров: Q = f(Hт). Рабочие режимы насосной станции возможны только в точках пересечения характеристик насосов и трубопроводов.

Рисунок 1. (подробнее)

График совместной работы станции из трех параллельно соединенных насосов: Нн - напор насосов, Нт - требуемый напор, Н - избыточный напор

На рис. 1 приведен график совместной работы станции с тремя параллельно соединенными насосами на некоторую систему водопровода. Лишь при трех расходах напоры насосов DH соответствуют потребным напорам Hт. Во всех остальных случаях в системе создаются избыточные напоры DH. Следует отметить, что избыточные напоры могут иметь место и в системах с регулирующими емкостями, например, с водонапорными башнями. Энергия, затрачиваемая на создание избыточных напоров, не может рассматриваться как полезная.

Рисунок 2. (подробнее)

Сравнительный график коэффициентов полезного действия насоса, насосной станции и насосной установки

Эту особенность работы насосных станций мы предлагаем учитывать КПД насосной установки:

hн.у. = hнhпрhдв • (Hт / Hн).

Значения hн.у. существенно меньше значений hн.с., и график КПД насосной установки располагается ниже графика КПД насосной станции. При подборе насосного оборудования следует ориентироваться именно на варианты с большими значениями hн.у.. Для определения КПД насосной установки, кроме энергетических характеристик насосов, двигателей и передач, необходимо знать характеристики трубопроводов и принципы включения/отключения насосов.

Рисунок 3. (подробнее)

Суточный график потребления

Рациональность использования энергии на насосной станции существенно зависит от графика обеспечиваемого ею водопотребления. Определить ее можно с помощью коэффициента рационального использования энергии Kр.и. для некоторого времени. Для суток Kр.и. является отношением суточной суммы полезной энергии к суточной сумме использованной энергии. Предполагая ступенчатый график водопотребления, суточный коэффициент рационального использования энергии исчисляют следующим образом:

В Киевском национальном университете строительства и архитектуры разработаны и уже более 15 лет используются программы для ПЭВМ, моделирующие суточную работу насосных станций и позволяющие определять КПД насосной установки и коэффициент рационального использования энергии на насосной станции.

Рассмотренные в статье параметры могут использоваться проектировщиками при выборе оптимальных вариантов насосного оборудования, а также специалистами по эксплуатации систем водопровода при сопоставлении и оценке работы существующих насосных станций.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №6'2003

распечатать статью распечатать статью


Реклама
Реклама на нашем сайте
Яндекс цитирования

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Онлайн-словарь АВОК!


Реклама на нашем сайте