Енергозбереження за рахунок використання регульованого електроприводу

1. Енергозбереження за рахунок використання регульованого електроприводу

Енерго- та ресурсозбереження в
гідро- та пневмосистемах
Практичне заняття № 3
Енергозбереження за рахунок використання
регульованого електроприводу

2. Енергозбереження за рахунок використання регульованого електроприводу

Теоретичні відомості
Зміни напору, подачі і потужності насоса в
залежності від числа обертів підкоряються
законам подібності, що виражаються наступними
залежностями:
n1
n0
Q0 n0
Q
Q
Q
Q
0
1
1
0
n1
n0
Q1 n
Напірна і енергетична характеристика
насоса для моделювання найбільш
імовірних
режимів
роботи
визначалася як
H 0 a n0 bn0 Q c n0 Q 2
1
H 0 n0
H1 n1
N0
N1
n0
n
1
2
n
H 0 H1 0
n
1
2
3
n
N 0 N1 0
n
1
3
n
H1 H 0 1
n
0
2
n
N1 N 0 1
n
0
3
N 0 a N 0 bN 0 Q c N 0 Q 2
При частотному регулюванні
n
H1 0
n
1
2
a b Q n0 c Q n 0
n
0
n
0
1
n
0
1 n
n
1
1
2
n
n
H 1 an 0 1 bn 0 1 Q cn 0 Q 2
n0
n0
2
3
n
n
n
N1 0 a N 0 bN 0 Q1 0 c N 0 Q1 0
n
n1
n1
1
n
N1 a N 0 1
n0
3
n
bN 0 1
n
0
2
2
Q c n1 Q 2
N0
n0

3. Енергозбереження за рахунок використання регульованого електроприводу

Завдання
Визначити річний ефект від застосування частотно-регульованого електроприводу в
натуральному і грошовому еквіваленті для насосної станції, добовий графік роботи якої
наведено у табл. 1. На насосній станції встановлений насосний агрегат (з номінальною
частотою обертання n) напірна та енергетична характеристики якого визначаються
залежностями Н=аH+bH Q+cH Q2 та N=аN+bN Q+ cN Q2, де аH, bH, cH, аN, bN, bN константи, що
залежать від конструктивного виконання насоса (табл. 2). В якості регулюючого
параметра частотно-регульованого електроприводу приймається тиск в напірному
трубопроводі Нрег (табл. 2). Насосний агрегат працює Z днів на рік. Вартість електричної
енергії прийняти 1,2 грн/кВт год
Таблиця 1 Вихідні
данні для розрахунку
T, год
1-4
5-8
9-12
13-16
17-20
21-24
Q, м3/год
104
127
108
139
83
79
Таблиця 2 Вихідні данні для розрахунку
в
а
р
і
а
aH ,
м
bH,
cH,
м2 год
м5 год2
b N,
aN,
кВт кВт год/м3
c N,
кВт год2/м6
Hрег, м
n,
об/хв
Z,
діб

4. Енергозбереження за рахунок використання регульованого електроприводу

Таблиця Вихідні данні для розрахунку
T, год
1-4
5-8
9-12
13-16
17-20
21-24
1.
Q, м3/год
104
127
108
139
83
79
в
а
р
і
а
н
т
1
aH,
м
b H,
cH,
м2 год
м5 год2
2. Визначаємо споживану потужність
насосного агрегату на кожному з
режимів роботи N a b Q c Q 2
0
N0
N0
N0
Q, м3/год
1-4
104
5-8
127
9-12
108
13-16
139
17-20
83
21-24
79
Всього за добу
3840
cN,
кВт год2/м6
Hрег, м
n,
об/хв
Z,
діб
125
3600
260
Порядок розрахунку
180 -0,1313 -0,00150
Будуємо напірну і енергетичну
характеристику насосного агрегату
Н=аH+bH Q+cH Q2 та N=аN+bN Q+ cN Q2
T, год
bN,
aN ,
кВт кВт год/м3
N бр
60,454
62,708
60,848
63,875
58,378
57,981
2185,5
50
Н, м,
N, кВт
0,1026
200
-0,00002
f(x) = 935.81 x^-0.4
175
150
125
100
75
50
25
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
Q, м3/год

5. Енергозбереження за рахунок використання регульованого електроприводу

Таблиця Вихідні данні для розрахунку
T, год
1-4
5-8
9-12
13-16
17-20
21-24
Q, м3/год
104
127
108
139
83
79
в
а
р
b H,
cH,
bN,
cN,
aH,
aN ,
n,
Z,
Hрег, м
і
об/хв діб
м м2 год м5 год2 кВт кВт год/м3 кВт год2/м6
а
н
Порядок розрахунку
2
т
n
n1
2
частоту обертів для кожного з
1
H
a
b
Q
c
Q
1 180 -0,1313 -0,00150 50
0,1026
125
3600
260
рег
Н -0,00002
Н
Н
3. Визначаємо необхідну
режимів роботи насосного агрегату за умови
підтримання постійного тиску в напірному трубопроводі
з умови:
*2
aН n bН Q n* cН Q 2 H рег 0
n0
n*
n1
n0
n0
- відносна частота
D (bН Q) 2 4 aН (cН Q 2 H рег )
n*12
bН Q D
2 aН
T, год
Q, м3/год
1-4
104
5-8
127
9-12
108
13-16
139
17-20
83
21-24
79
Всього за добу
3840
N бр
60,454
62,708
60,848
63,875
58,378
57,981
2185,5
D
101868
107697
102798
111200
97559
96848
n*
0,9245
0,9579
0,9300
0,9770
0,8979
0,8933
n
3328
3448
3348
3517
3232
3216

6. Енергозбереження за рахунок використання регульованого електроприводу

Таблиця Вихідні данні для розрахунку
T, год
1-4
5-8
9-12
13-16
17-20
21-24
Q, м3/год
в
104 а
127
108 р aH,
b H,
cH,
bN,
aN ,
і
139
м м2 год м5 год2 кВт кВт год/м3
83 а
79 н
Порядок розрахунку
т
4. Визначимо споживану
потужність
1 180
-0,1313 насосного
-0,00150 50
0,1026
агрегату при застосуванні
регульованого електроприводу
T, год
1-4
5-8
9-12
13-16
17-20
21-24
Всього за добу
Q, м3/год
104
127
108
139
83
79
3840
частотно-
N бр, кВт
60,454
62,708
60,848
63,875
58,378
57,981
2185,5
D
101868
107697
102798
111200
97559
96848
cN,
кВт год2/м6
-0,00002
n
N1 a N 0 1
n0
n*
0,9245
0,9579
0,9300
0,9770
0,8979
0,8933
3
Hрег, м
n,
об/хв
Z,
діб
125
2
3600
260
n
bN 0 1
n
0
n, об/хв
3328
3448
3348
3517
3232
3216
Q c n1 Q 2
N0
n0
N рег, кВт
48,43
55,596
49,586
59,863
42,937
41,994
1790,4

7. Енергозбереження за рахунок використання регульованого електроприводу

Таблиця Вихідні данні для розрахунку
T, год
1-4
5-8
9-12
13-16
17-20
21-24
Q, м3/год
в
104 а
127
108 р aH,
b H,
cH,
bN,
cN,
aN ,
n,
Z,
Hрег, м
і
139
об/хв діб
м м2 год м5 год2 кВт кВт год/м3 кВт год2/м6
83 а
79 н
Порядок розрахунку
т
P ( N бр N рег ) Z
4. Визначимо річну 1економію
електричної
180 -0,1313 -0,00150 50
0,1026
-0,00002
125
3600 260
енергії
при
застосуванні
частотно P (2185,5 1790,4) 260 102707 кВт год
регульованого електроприводу
5. Визначимо річну економію електричної
енергії в грошовому еквіваленті при
застосуванні
частотно-регульованого
електроприводу
T, год
1-4
5-8
9-12
13-16
17-20
21-24
Всього за добу
Q, м3/год
104
127
108
139
83
79
3840
N бр, кВт
60,454
62,708
60,848
63,875
58,378
57,981
2185,5
D
101868
107697
102798
111200
97559
96848
Е P
Е 202707 1,2 123249 грн
n*
0,9245
0,9579
0,9300
0,9770
0,8979
0,8933
n, об/хв
3328
3448
3348
3517
3232
3216
N рег, кВт
48,43
55,596
49,586
59,863
42,937
41,994
1790,4

8. Дякую за увагу!

Енерго- та ресурсозбереження в
гідро- та пневмосистемах
Дякую за увагу!