Про ефективність імпульсної подачі робочого середовища для покриття добового графіка навантажень насосної станції

Анотація

Розглянуто практичне використання отриманих раніше теоретичних результатів із застосуванням імпульсного (циклічного) підключення насосів, що працюють на мережу, для покриття суттєво змінних навантажень насосної станції. Проведено аналіз ефективності роботи насосних станцій із різними блоками насосних установок і параметрами систем водопостачання при змінних навантаженнях на основі аналізу розробленої математичної динамічної моделі системи виробництва й розподілу робочого середовища (води). Отримана інженерна теорія послужила також основою для розробки алгоритмів оптимізації системи ступеневого регулювання подачі нагнітачів шляхом їх переведення на холостий хід, в т.ч. глибоким дроселюванням, або з повним відключенням приводного двигуна, на змінних режимах роботи насосної станції при покритті нерівномірних графіків її навантажень з оцінкою витрат споживаної енергії, з метою підвищення економічної ефективності та вибору певного складу насосного обладнання в пропонованих режимах. Визначено, в залежності від ємності мережі та акумулюючих пристроїв, величини споживання рідини і режимів регулювання, раціональні компоновки насосного обладнання з мінімізацією споживання електроенергії. Оцінені ефективні значення тривалості імпульсів подачі робочого середовища агрегатами насосної станції та паузи між імпульсами, а також сквапності імпульсів, при використанні різних блоків насосного обладнання. При цьому важливою характеристикою надійності системи «електропривод–насос» є частота циклів, що лімітують кількість регламентованих включень електродвигунів відповідної потужності. Показано суттєвий вплив перерахованих факторів і зазначених функціональних параметрів на характеристики імпульсного підключення нагнітачів та інтенсивність подачі енергоносія при змінних навантаженнях. Характерно, що при порівнянні різних режимів імпульсної подачі (з холостим ходом і без) кращим режимом є режим з повним відключенням насосів від мережі. При цьому ефективність зростає з ростом числа експлуатованих агрегатів і сягає 15 % порівняно з традиційним способом подачі робочого середовища для покриття змінних навантажень станції. Отримані результати також можуть бути корисні для вирішення оптимізаційних завдань при роботі насосної станції на змінних режимах при покритті її річних графіків навантажень. Даний підхід і представлені рішення можуть бути поширені на інші класи нагнітальних станцій з компресорами або вентиляторами, що використовують як робоче середовище газ, для покриття нерівномірних навантажень нагнітальних станцій.