Б.Е.С+С.Н.С. (1)

1.

Московский
Государственный
Университет
Природообустройст
ва
Докладчик: студенты группы 420
Бусурин Евгений Сергеевич
Самарин Никита Сергеевич
Научный руководитель: к.т.н., доцент Али М.С

2.

Актуальность
Актуальность
решения проблем энергоэффективности
получила подтверждение в Федеральном законе РФ от
23.11.2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении
энергетической эффективности и о внесении изменений в
отдельные законодательные акты Российской Федерации».
Вступление указанного закона в силу стало толчком к
решению снижения энергопотребления, без оценки их
эффективности и целесообразности в конкретном месте
внедрения. Одним из таких решений стало оснащение ЧРП
имеющегося насосного оборудования в системах подачи и
распределения воды, эксплуатируемого без учета фактических
режимов.
Поэтому мы считаем необходимым анализировать режимы
работы ЧРП насосных агрегатов для достижения оптимальных
результатов.

3.

Н тр = Нг +S.Q2
h hl hм
hl A.l.Q 2
V2
8Q 2
hм
4
2g
d g
8 2
2
h Al 4 .Q SQ
d g
Н тр = Ннасос

4.

Характеристики насоса
для определения рабочих точек
1
7
H
Характеристики насосов
и трубопровода
H
2
2
6
3
3
H H
1
4
5
Q
Q
Q
Q
График количественного
регулирования работы
H
насоса
График качественного
регулирования работы насоса
H
hC
hB
C
B
A
Q
Q

5.

Изменение частоты
вращения насоса
Q1/Q=n1/n
n1=n(Q1/Q)
H1/H=(n1/n)2
n1=
N1/N=(n1/n)3
n1=n
η1=η

6.

Таким образом,
применение частотного регулирования
приводов
позволяет
существенно
уменьшить и эксплуатационные затраты,
связанные с обслуживанием агрегатов и
систем. Например, снижение перепада
давления
между
всасывающим
и
напорным
патрубками
насосного
агрегата увеличивает срок службы
сальниковых уплотнений, практически
исключает гидроудары и обеспечивает
стабильность давлений в трубопроводах
сетей, а также минимизирует затраты на
их обслуживание.

7.

Для
регулирования
скорости
вращения
исполнительного механизма можно осуществлять с
помощью различных способов, среди которых
наиболее известны и распространены следующие:
1- механический вариатор;
2- гидравлическая муфта;
3- электромеханический преобразователь частоты
(системы «генератор–двигатель»);
4- дополнительно вводимые в статор или фазный
ротор сопротивления и др.;
5- статический преобразователь частоты.
Первые четыре способа отличаются различными
комбинациями следующих недостатков:
сложности в применении, обслуживании, эксплуатации;
низкое качество и диапазон регулирования, неэкономичность

8.

Преобразователь частоты
Преобразователь частоты (автоматический регулятор частоты или
инвертор) – это устройство,
предназначенные для изменения скорости вращения асинхронных
электродвигателей переменного тока, сделало возможным создание
систем частотно-регулируемого электропривода, имеющих следующие
преимущества перед традиционными схемами включения
электродвигателей:
- сокращение расхода энергоресурсов;
- возможность регулирования скорости двигателя как в диапазоне от
близкой к нулю до номинальной, так и выше номинальной;
- увеличение срока службы двигателя и приводимого механизма;
- мягкий, программируемый пуск двигателя; улучшение технологического
процесса и качества продукции;
- возможность автоматизации;
- сокращение трудозатрат при эксплуатации привода и т.д.
Кроме того, использование частотно-регулируемого электропривода для
решения стандартных проблем практически любого предприятия или
организации позволяет добиться:
- экономии энергоресурсов;
- увеличения сроков службы технологического оборудования;
- снижения затрат на планово-предупредительные и ремонтные работы;
- обеспечения оперативного управления и достоверного контроля за
ходом технологических процессов и др.

9.

В соответствии с теорией
подобия максимум коэффициента
полезного действия с
уменьшением частоты вращения
несколько снижается и смещается
влево. Анализ требуемого
изменения частоты насосного
агрегата при изменении расхода в
сети показывает, что с
уменьшением расхода требуется
снижение частоты вращения.
Если рассмотреть работу агрегата
для расхода меньше
номинального (вертикальные
линии А и В), то для этих
режимов рационально работать
на пониженной частоте
вращения. В этом случае кпд
насоса выше, чем при работе на
номинальной частоте вращения.

10.

При изменении частоты
вращения, так же изменяется
КПД насосного агрегата
ηна=ηн*ηдв*ηпер
η1=1-(1-n1)*(n/n1)0.3

11.

12.

ВЫВОДЫ
1-Исключение клапанов, регулирующих максимальную подачу: работа
насоса на пониженных скоростях позволяет избежать потерь, связанных
с изначальным дросселированием потока.
2- Снижение шума и уровня вибрации: использование насоса с переменной
частотой вращения означает, что насос не будет использоваться в течение
длительного периода для работы с постоянной частотой вращения, что
позволяет избегать резонансных явлений в трубопроводах.
3-Снижение риска гидроударов и кавитации: данное явление, которое
возникает в результате резкого изменения частоты вращения, не возникает
в приводах с частотным регулированием благодаря плавному разгону
и замедлению механизма.
4- Срок эксплуатации рабочего колеса зависит от частоты вращения,
поэтому
снижение частоты вращения увеличивает срок службы оборудования.
5-Управление частотой вращения позволяет использовать насос с высоким
КПД. Эксплуатация вне оптимальной рабочей зоны уменьшает срок
службы
подшипников и уплотнений насоса.