Насосні установки

Енергозбереження в ЕМСА при врахуванні зміни ККД об’єкта автоматизації

Питання енергозбереження в ЕМСА здебільшого обмежуються дослідженнями втрат електричної енергії в ЕП, точніше - в елект­ромеханічному перетворювачі (електродвигуні). При цьому недос­татньо враховується вплив зміни режиму роботи технологічного об'єкта та електродвигуна з позицій енергозбереження на можливі зміни ККД ЕМСА в цілому.

У загальному випадку необхідними для розгляду є питання енергозбереження в ЕМСАК, виходячи із загального системного підходу і враховуючи витрати енергії в технологічному об'єкті, а та­кож можливості «технологічного» керування.

Розглянемо такі енергоємні технологічні об'єкти як насоси (на­сосні установки).

Насосні установки дістали поширення в комунальному місько­му господарстві, на підприємствах, електростанціях тощо. Особли­ва функція належить насосним установкам на підприємствах видо­бувної промисловості та комунального господарства. Кількість спо­живаної ними електричної енергії становить близько 20 % енергії, що виробляється в усіх країнах СНД, а втрати від неекономічних ре­жимів роботи в системах водопостачання та водовідведення — від 5... 15 до 20...25 % всієї споживаної ними електричної енергії.

Потужність одного насосного агрегата (насос, електропривод та передаточний механізм) на сучасних насосних станціях досягає 3,5... 15,0 тис. кВт. Потужність одного насосного агрегата у великих системах водозрошення може досягати 12 тис. кВт.

Потужність насоса, кВт, визначається так:

(8)

де ρ - густина рідини, кг/м³; g = 9,81 - прискорення вільного падіння, м/с²; Q - подача насоса, м³/c; Н -напір насоса, м; η _н - ККД насоса; К₃ - коефіцієнт запасу.

Потужність насосного агрегата, кВт,

(9)

Коефіцієнт корисної дії насоса η_н залежить від його типу, по­тужності, режиму роботи згідно з його фактичним навантаженням.

Значення коефіцієнта запасу К_з насоса залежить від потужності електропривода. Рекомендованими є такі значення К_з:

Потужність ЕП, кВт К_з

До 50 1,20

50...250 1,15

Понад 250 1,10

Для некерованого ЕП η_еп= η_двη_п, де η_п - ККД механічної передачі між електродвигуном та насосом.

Формула (9) дає можливість знайти потужність насосного аг­регата, що працює при номінальному режимі роботи за каталож­ними даними, враховуючи Q _н та Н_н.

Витрати електричної енергії, кВт-год, за деякий час t

(10)

У разі відхилення від номінального режиму значення ККД насо­са і двигуна зменшуються, що призводить до зменшення ефектив­ності роботи насосного агрегата за рахунок підвищення витрат електричної енергії на одиницю об'єму перекачуваної рідини.

Крім того, витрати електричної енергії на роботу насосного аг­регата не враховують наявність трубопроводу, запірної та керуючої апаратур - необхідних елементів насосної установки, які визнача­ють опір мережі транспортуванню робочого тіла (рідини) і зумов­люють відповідні додаткові витрати електричної енергії.

Дата добавления: 2013-12-13