ПЗ (1230909), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

повышение эффективности станции. Осуществляем за счет:

- использования более эффективных насосов и электродвигателей;

-использования каскадного регулирования при помощи установки группы насосов и их параллельной работы.

Наибольший процент энергосбережения достигается за счет частотного и/или каскадного регулирования, т.е. применения систем, способных адаптировать параметры насоса под требования системы. В системах с большой статической составляющей подключение и отключение необходимого количества насосов, позволяет осуществлять регулирование режима работы насосов с высокой эффективностью.

Преобразователь частоты (ПЧ) в системе управления насосными установками, позволяет не только эффективно экономить потребляемую электроэнергию, но и решать множество технологических задач. В конструкции преобразователей предусмотрены электронные самозащиты настраиваемые оператором и защиты двигателей от перегрузки по току, перегревах, утечках на землю и обрывах линий питания двигателей.

Таблица 2.1 - Меры по снижению энергопотребления и их

потенциальная величина [2]

Преобразователи позволяют отслеживать с отображением на цифровом индикаторе и формированием соответствующего выходного сигнала о заданном основном параметре системы - частоте питающего двигатель напряжения, скорости двигателя, ток или напряжение двигателя, состояние преобразователя и т.п. В целях равномерного износа оборудования, возникает необходимость попеременной работы насосов , что может быть реализовано с помощью каскадного регулирования. Так же каскадное управление позволяет достигать заданной величины давления и плавно регулировать производительность гидротехнической системы, путем поочередного ввода в работу электроприводов насосов.

1. Выбор оборудования НС

Определение расчетной производительности насосной станции и выбор насоса.

Согласно техническим условиям проектируемое здание снабжается холодной водой из сети водопровода. Согласно СНиП 2.04.02-84 наименьший гарантированный напор в точке подключения к городскому водопроводу составляет 0, 3 МПа (0,3 атм.) Исходные данные приведены в таблице 2.1

Определение подачи насоса

Таблица 2.1 –Исходные данные для расчета

Что бы определить производительность насосной станции, необходимо выполнить расчет суточного водопотребления. В качестве основного нормативного документа используем СНиП 2.04.02-84. Фрагмент представлен в таблице 2.2

Среднесуточный объем водопотребления (за год) можно расчитатьпо формуле:

, (2.1)

где - норма удельного водопотребления (л/сут×чел) соответствует i степени санитарно-технического благоустройства жилых зданий, принимаемая по таблице 2.1;

- расчетное число жителей, проживающих в районах жилой застройки [4].

Таблица 2.2 — Нормы потребления воды на одного жителя [3]

Ввиду отсутствия возможности получения информации о количестве проживающих произведем средний расчет количества жителей. Количество человек живущих в доме определим как количество квартир умноженное на 3. В здании 48 квартир, следовательно, количество жителей дома 138 человек.

(2.2)

Неравномерность потребления воды в течение года, создает колебания суточного расхода. По этой причине системы водоснабжения должны быть запроектированы на пропуск максимального суточного расхода воды. Максимальный суточный объем воды:

, (2.3)

где =1,1…1,3 ‒ максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятия, степень благоустройства здания [5].

Для подбора насоса необходимо определить часовой расход воды:

, (2.4)

.

Определение напора

Согласно СНиП 2.04.02-84 п. 2.26. Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м. Учтем напор, подаваемый на вход насосной станции, равный 20м. Потери напора в трубопроводе примем 3м. Следовательно, для шестнадцатиэтажного здания имеем

H=(10 + (4 · 12)) + 3 + 10 - 20 = 51м ≈ 60м

Подбор оборудования

Выбор оборудования необходимо начинать с подбора насоса. Согласно методике предложенной в [4] подбор насоса осуществляется по значениям напора Н и подачи П. Давление падает на 10 Па при повышении уровня воды на каждые 10 метров. Что особенно важно учитывать при определении напора.

Обратим внимание на насосы фирмы «Grundfos» так как они считаются одними из лучших. Диаметр рабочего колеса можно не рассматривать потому что регулировать давление в системе предполагается изменением частоты питающего напряжения .

Фирмой «Grundfos» представлена линейка насосов серии СМЕ. «СМ» – центробежный, модульный, а «CMЕ» - центробежный модульный с преобразователем частоты. Предназначены для повышения давления.

На основе данных представленных компанией разработчиком выберем необходимый насос, используя характеристику работы насоса, изображенную на рисунке 2.1

Насос с необходимыми параметрами определяют по расположению рабочей точки на рисунке 2.2, рабочая точка располагается на характеристике.

Из рисунка 2.2 следует, что выбранный двигатель соответствует требуемым параметрам. Однако необходимо учитывать, что при параллельной работе двух насосов подача каждого снижается на 10%.

Выбираем насос Grundfos CM-15- 3.

Для обеспечения бесперебойной и безопасной работы станции и обеспечения высокого регулирования в системе насосной станции будем использовать три насоса: два основных и один резервный.

Рисунок 2.2 — Рабочая характеристика насосов СМ 15

Характеристики насосного агрегата сведем в таблицу 2.3

№	Характеристика	Значение
1	Минимальный напор на всасывающем патрубке, м	20
2	Максимальный собственный напор станции, м	42
3	Напор после станции, м	62
4	Номинальная производительность, м2/час	27,8
5	Максимальная производительность, м2/час	44
6	Температура перекачиваемой жидкости	-20+90
7	Характеристика питающей сети	3×380-415, 50Гц

Таблица 2.3 — Технические данные насоса

Рисунок 2.3 — Рабочая точка на рабочей характеристике

На рисунке 2.3 представлена рабочая точка насоса.

Использование программируемого логического контроллера управляющего процессами работы насосной станции позволяет уменьшить затраты благодаря использованию преобразователей частоты с меньшим набором функций, а значит более дешёвые. Выполняя только свою главную задачу - подача напряжения определенной частоты для обеспечения необходимого режима работы двигателя.

Выбор преобразователя частоты осуществляем по методике предложенной разработчиками преобразователей. Главное чтобы его паспортная мощность была больше или равна паспортной мощности двигателя. Нельзя забывать то, что для электродвигателя принимается, что мощность в киловаттах относится к механической мощности двигателя на валу, а не к потребляемой от источника питания активной мощности.

Более точным критерием выбора ПЧ для различных условий исполнения является условие:

, (2.5)

где К ‒ коэффициент искажения тока, связанный с алгоритмом формирования синусоиды тока с помощью ШИМ, в первом приближении можно принять К=1;

- статический момент нагрузки на валу, это номинальный момент двигателя Н×м;

приведенный к валу двигателя момент инерции нагрузки ;

- время в течение которого требуется разогнать двигатель до частоты вращения, с [6] .

,

1,5 ,

Характеристики

Список файлов ВКР