Антиплагиат (1235557), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Внедрение преобразователей частоты в системуводообеспечения обусловленоболеевысокой экономической эффективностью[21]системойуправляемых электроприводов,[14]посравнению с«электродвигатель - питательный насос - дроссельная задвижка», когда регулирование подачи воды[14]производилось1[21]частотновручную операторами.[21]ОБЗОР СУЩ ЕСТВУЮЩ ИХ МЕТОДОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ВОДЫТема использования регулируемогоэлектропривода насосных станций в системах коммунального и промышленного водоснабжения в[25]последнее время является предметом пристального внимания со стороны многих э ксплуатирующ их организац ий.
В насосныхстанц иях часто используются насосы, которые напрямую подключены к питающ ей сети и э ксплуатируются с постоянной частотойвращ ения. При э том функц ии э нергосбереж ения и ресурсосбереж ения (э кономии э лектроэ нергии, перекачиваемой ж идкости иливоды) невозмож но реализовать в принц ипе, т.к. регулировка подачи ж идкости осущ ествляется следующ ими способами:-дросселированием в напорной магистрали;-перепускомчасти потока жидкости из выходного патрубка насоса во входной;- [24]изменением числа работающ их агрегатов;-изменением угла наклона лопаток рабочего колеса;Наиболее простым в реализации является способ регулирования подачи при помощи дросселирования, путем введения внагнетающую магистраль различных заслонок. Этот механический способ основан на изменении результирующегосопротивления магистрали.
При неизменной скорости рабочая точка механизма перемещается по Q — Н - характеристике всторону снижения подачи до точки пересечения с новой характеристикой магистрали,напора ∆ Нртеряется на регулирующем устройстве.рисунок 1.1. При этом часть[10]КПД при таком механическом способе регулированияснижается примерно квадратично от диапазона регулирования подачи =[10]Оном/Ор.[12]Следовательно,при маломстатическом напоре и больших требуемых диапазонах изменения подачи данный способ регулирования оказывается весьманеэкономичным. Это ограничивает область его практического применения главным образом маломощными установками сотносительно небольшим требуемым диапазоном регулирования.[10][11]Рисунок1.1- Q-H характеристики при регулированиипроизводительности задвиж койПеречисленные выше недостатки имеет и второй способ.Регулирование напора перепуском заключается на отведении части потока жидкости с выхода насоса на его вход черезотвод с помощью задвижки,[24]так достигается управление напором.
Аэнергия, затрачиваемая на циркуляцию жидкости по холостому кругу, не создает полезной работы, что приводит кснижению КПД. Подачанасосной станции ( НС) регулируется только в сторону уменьшения. Перепуск жидкости вовсасывающий трубопровод улучшает кавитационные качества насоса, но наличие циркуляции снижает КПД системы,требует устройства циркуляционного трубопровода и установки дополнительной арматуры, что усложняет коммуникациитрубопроводов в помещении насосной станции.
Вот почему данный способ не получил распространения в практикегородского водоснабжения.[1][24]На насосных станциях, где несколько механизмов параллельно работают на общую магистраль, имеется возможностьступенчатого регулирования подачи отключением отдельных механизмов, рисунок 1.2.Рисунок 1.2- Схема при параллельной работе[12]Припараллельной работе[10]насосов[10]насосовН1 и Н2[12]ихсовместная подача определяется суммарной Q-H-характеристикойи характеристикой магистрали (кривые 1 и 2 на рисунке 1.3).
Предположим, что каждый изноминальном режиме сотключении одного из[10]Оном и Нном,[12]так[10]насосов [11]режим[10]насосов [11]работаетвчто суммарная производительность насосов составляет 2 Оном. Приоставшегося в работе[10]насоса [11]изменяетсяхарактеристикой 3 (от точки «α» до точки Р или Р’ ). При этом его подача, определяемая точкойв соответствии с его Q-H[10]пересечения характеристики одного насоса с характеристикой гидравлической сети, уменьшится от Оном до Ор.Таким образом,напорНст,[12]притемвотключении одногоменьшейстепени[11]насосаснижаетсяподачаподача,[12]снижаетсятемменееменее чем в 2 раза. Чем меньше статическийэффективенданныйспособрегулирования(характеристика магистрали 4 на рисунке1.3). Следует обратить внимание на то, что оставшийся в работе двигательоказывается перегруженным по сравнению с его номинальным режимом при совместной работе.
Мощность на валудвигателявозрастаетвотношении.Поэтомуприиспользованиипредусматривать определенный запас по мощности двигателей.данногоспособа[10]Достоинствомрегулированияданного способанеобходимо[12]являетсяэкономичность, поскольку отсутствуют дополнительные потери при регулировании подачи, а недостатком – невозможностьплавного регулирования подачи.Рисунок 1.3 Характеристики при параллельной работе[10]насосов[12]Управление осевыми насосами мож но осущ ествлять путем изменения угла наклона лопаток рабочего колеса.
Такой способуправления насосами обеспечивает возмож ность изменения расхода в пределах 3-5% от номинала. Управление насосами в данномслучае мож но осущ ествлять как с остановом, так и без. В случае управления насосами без останова они долж ны быть оснащ еныгидравлическими или э лектрическими приводами для изменения угла наклона лопаток. Данный способ управления насосамиэ кономически ц елесообразен только для насосов с большой производительностью.Пуск осевого насоса следует производить при открытой задвижке, а регулирование осуществлять устройствами, которыесохраняют высокое значение КПД на всех рабочих режимах, отличных отнаилучшего.
Регулирование осевых насосовосуществляется при помощи:-гидромуфт, которые позволяют изменять число оборотов насоса при неизменном числе оборотов двигателя;-рабочих колес с поворотными лопатками, у которых изменение угла наклона лопаток дает возможность осевым насосамработать е высоким к. п. д. на всех режимах.[36]Наиболееуниверсальнымявляетсяэлектрическийспособрегулированияподачи,прикоторомспомощьюрегулируемого электропривода изменяется угловая скорость механизма. При этом одновременно с уменьшением подачиснижается и напор,[10]КПД насоса практически не изменяется.Электрический способ регулирования оказывается более экономичным по сравнению с регулированием с помощьюзадвижки.[10]Но данный способ требует больших затрат на регулирующее оборудование, особенно для установок сбольшими мощностями, и приводит к ухудшению электромагнитной совместимости с питающей сетью.[24]Электрическийспособ создает широкие возможности автоматизации процесса регулирования подачи механизмов центробежного типа ипозволяет исключить механические регулирующие устройства и тем самым повысить надежность работы [10]установки и упростить конструкц ию.Снижающаяся стоимость регулируемых электроприводов делает данный способ самым перспективным.[3]2[24]НАЗНАЧЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ2.1 Назначениенасосных станций[4]Типи число основных и вспомогательных насосов, состав помещений и набор вспомогательного оборудования,конструктивные особенности и предъявляемые к насосной станции технологические требования зависят от ее назначения.В зависимости от перекачиваемой жидкости насосные станции подразделяются на водопроводные и станции системводоотведения (канализационные).Посвоемуназначениюирасположениювобщейсхемеводоснабженияводопроводныеподразделяются на станции I подъема, II и последующих подъемов, повысительные и циркуляционныеб, в, г.Насосные станции I подъема забирают[3]воду[1]станциирисунок 2.1, а,из источника и подают ее на очистные сооружения или, если не требуется[1]гидропневматинескиеочистка воды, в аккумулирующие емкости (резервуары чистой воды, водонапорные башни,[3]баки),насосныеа в некоторых случаях непосредственно в распределительную сеть.
Характерной особенностью насосных станций1 подъема является более или менее равномерная подача в течение суток.Насосные станции 2 подъема подают воду потребителям из резервуаров чистой воды, которые позволяют регулироватьподачу. Подача насосных станций 2 подъема в течение суток неравномерна. Ее по возможности приближают к графикуводопотребления.Повысительные насосные станции (станции подкачки) предназначены для повышения напора на участке сети или вводоводе.
Они забирают воду[1]из [3]резервуара и повышают давление воды до нуж ного уровня.Циркуляционные насосные станции входят в замкнутые системы технического водоснабжения промышленных предприятий итепловых электростанций.На этих станциях может устанавливаться несколько групп насосов: одна — для подачи отработанной воды наохлаждающие, другая — на очистные устройства, третья — для возврата подготовленной воды к производственнымустановкам.Насосные станции систем водоотведения, рисунок 2.1 д, предназначены для подачи сточных вод на очистные сооружения.Районные насосные станции водоотведения часто перекачивают стоки не непосредственно на очистные сооружения, а изодного бассейна канализования в другой, когда соединение бассейнов самотечными коллекторами нецелесообразно.Особый вид насосных станций представляют станции для перекачивания атмосферных вод (на сети ливневой канализации),осадков и ила (на канализационных и водопроводных очистных сооружениях), агрессивных промышленных сточных вод.[4][1]повысительнаяа — I подъема из открытого водоисточника ; б — II подъема; в —водоотведения; 1 —[6]водозабор;; г —[13]циркуляционная ; д —2 — самотечные водоводы; 3 — водоприемно-сеточный колодец; 4 — всасывающиетрубы; 5 — насосная станция; 6 — напорные водоводы; 7 — очистные сооружения; 8 — резервуары чистой воды; 9 —потребители технической воды 10 — приемные камеры; 11 — охлаждающие или очистные сооружения; 12— самотечныйколлектор; 13 — помещение решеток[1]Рис.2.1Схема[13]компоновкинасосных станций различного назначенияПо степени обеспеченности подачи воды насосные станции подразделяются на три категории:- [1]первая[13]категориядопускает перерыв в подаче воды только на время (не более 10 мин), необходимое длявыключения поврежденных и включения резервных элементов (оборудования, арматуры, трубопроводов), и снижениеподачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30 % расчетного расхода и на производственные нужды допредела, установленного аварийным графиком работы предприятий, при длительности снижения не более 3[1]суток.
[13]Первая категория включает в себя насосные станции, обслуживающие технический водопровод и системы водоотведенияспециальных производств; системы водоснабжения и водоотведения населенных пунктов с числом жителей свыше 50 000человек ( ориентировочно, максимальное суточное водопотребление свыше 40 000 м3); подающие воду непосредственно всеть противопожарного и объединенного хозяйственно-противопожарного водопроводов.- [1]вторая[13]категорияканализационныхдопускает перерыв в подаче для проведения ремонта не более, чем на 6станциях—навремя,обусловленноесоответствующее снижение подачи не более, чем на 10Вторая категория[13]аккумулирующейвместимостью[1]часов,подводящиха[13]насетей,и[1]суток.включает в себя насосные станции, обслуживающие водопровод населенных пунктов с числомжителей от 5000 до 50 000 чел., если подача воды на пожаротушение возможна и при временной остановке этих станций;насосные станции систем водоотведения населенных пунктов стем же числом жителей, если аккумулирующаявместимость подводящих сетей обеспечивает прием стоков на время отключения станции при ремонте; насосные станцииводопроводовнаселенныхпунктовсчисломжителейдо600чел.(ориентировочно,максимальноесуточное[13]соответствующееснижениеводопотребление не более 3000 м3) и других объектов, указанных в нормах.- [1]третья[13]категориядопускает перерыв в подаче не более, чем на 24подачи не более, чем на 15Третья категория[13][1]часаи[1]суток.включает в себя насосные станции систем водоотведения, обслуживающие населенные пункты счислом жителей до 500 чел., и насосные станции поливочных водопроводов.К насосным станциям различных категорий предъявляются соответствующие требования по надежности энергообеспечения(для насосных станций I и II категории подключение не менее, чем к двум независимым ЛЭП), по капитальностисооружений, по резерву технологического оборудования.От категории насосной станции зависит число резервных агрегатов, число всасывающих и напорных линий и расчетныерасходы для них, количество и размещение запорной арматуры на внутристанционных коммуникациях.Нарядусобеспечениемнапораиподачи,предусмотренныхграфикомводопотребленияиливодоотведения,иудовлетворением требований по бесперебойности работы, при сооружении и оборудовании насосных станций необходимопри наименьших затратах на их строительство и эксплуатацию обеспечивать комфортные условия работы обслуживающегоперсонала, широкое применение автоматики и телемеханики.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
