Турбомеханизмы тепловых сетей и сетей водоснабжения, их устройство, назначение, технологические схемы

Аннотация

Алиев И.И. – Турбомеханизмы тепловых сетей и сетей водоснабжения, их устройство, назначение, технологические схемы. В статье расмотрены насосные установки, их устройство и назначение и технологические схемы насосных установок.

Насосные установки, их устройство и назначение

Турбомеханизмы, к которым относятся и центробежные насосы для перекачки воды и других жидкостей, потребляют до 25 % всей вырабатываемой электроэнергии. Работа этих систем отличается неравномерным потреблением воды, тепловой энергии, воздуха в течение суток в зависимости от погодных условий, времени года.

Использование регулируемого электропривода насосных агрегатов в системах коммунального и промышленного горячего и холодного водоснабжения в течение последние годы явилось предметом пристального внимания со стороны эксплуатирующих организаций. Стало очевидно, что регулирование скорости рабочего колеса насосов позволяет существенно повысить энергетические показатели установок, получить значительную экономию электроэнергии, и сократить потери воды за счет исключения избытка давления в гидравлической сети.

К настоящему времени в различных городах и регионах России накоплен значительный опыт применения регулируемого электропривода насосных агрегатов для систем холодного и горячего водоснабжения. В большинстве случаев реализация этого технического мероприятия выполняется в порядке модернизации действующих насосных станций: в цепи питания асинхронного двигателя насоса устанавливаются преобразователи частоты, позволяющие регулировать скорость двигателя. При этом используются преобразователи иностранных компаний: Hitachi (Япония), Mitsubishi (Япония), Dan Foss (Дания) и др., а также разработки отечественных фирм: Триол, Приводная техника, ЧЭ- АЗ, МПП Цикл и прочиx.

Существующая практика внедрения регулируемого электропривода для насосных агрегатов выявила определенные недостатки в организации и техническом содержании этих работ. Отсутствует единая техническая политика в данной области. Разрозненная поставка насосных агрегатов, коммутирующего электрооборудования, преобразователей частоты и устройств автоматики затрудняет проектирование и внедрение автоматизированных насосных станций. А несогласованность отдельных элементов может снизить эффективность использования регулируемого электропривода насосных агрегатов.

Эффективное использование возможностей регулируемого электропривода и систем автоматики может быть в полной мере реализовано, если это станет делом насосостроительных предприятий. Такая тенденция ярко проявляется в деятельности передовых зарубежных фирм. Указанный тезис может быть обоснован научно-техническими, конструкторскими, проектными, организационными, маркетинговыми и эксплуатационными соображениями.

Технологические схемы насосных установок

Насосный агрегат для экономичной эксплуатации должен иметь возможность адаптироваться к условиям и режимам работы конкретного потребителя. Для этого необходимы:

• согласование характеристик насоса с характеристиками гидравлической сети, на которую он работает;
• cогласование характеристик параллельно работающих насосов;
• обеспечение переменного режима работы, связанного с регулированием подачи воды в соответствии с нуждами потребителя.

Сегодня избыток давления (напора) большинства насосных станций и гидравлических сетей до 40% превосходит объективно требуемый уровень, что вынуждает гасить избыток напора гидравлическими средствами. Это связано с тем, что при проектировании насосных станций насосы выбираются из стандартного ряда с большим запасом по напору и рассчитываются на максимальный режим расхода. Рабочая зона реального режима работы не всегда совпадает с зоной оптимального КПД насосов.

Если насос работает с постоянной стандартной скоростью вращения, то необходимая адаптация осуществляется внешними гидравлическими средствами, что связано со значительными потерями энергии. Также следует отметить, что при конструировании насоса его характеристики оптимизируются для узкой рабочей области одного номинального режима, которая практически не используется. На практике высокий уровень КПД наших насосов остается невостребованным.

Одним из главных преимуществ использования регулируемого электропривода насосных агрегатов является возможность адаптации его характеристик к характеристикам гидравлической сети посредством выбора рациональной номинальной скорости вращения рабочего колеса, отвечающей основному режиму работы установки. При этом номинальная скорость может быть как выше, так и ниже стандартного значения.

Большинство насосов и насосных станций работает или объективно должны работать с переменной производительностью. Гидравлические способы не экономичны и не дают возможности автоматизированного регулирования.

Второе принципиальное преимущество регулируемого электропривода состоит в том, что если насосный агрегат должен работать с переменной производительностью, то с энергетической точки зрения это наиболее рационально осуществлять путем регулирования скорости рабочего колеса насоса.

Список использованной литературы

1. Ильинский Н.Ф . Основы электропривода// Учебное пособие для студентов вузов. –М : Академия, 2007. 224 с.
2. Москаленко В.В. Электрический привод//Учебное пособие для студентов ву- зов. –М: МЭИ, – 2007. –368 с., ил.
3. Витальев В.П., Фаликов В.С. Автоматизация тепловых пунктов: Справочное пособие. – М.: Энергоатомиздат, 1989