Научная статья на тему 'Методика и анализ подбора насосных агрегатов для насосных станций подкачки систем водоснабжения'

Методика и анализ подбора насосных агрегатов для насосных станций подкачки систем водоснабжения Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
589
75
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АККУМУЛИРУЮЩИЕ ЕМКОСТИ / ВОДОНАПОРНАЯ БАШНЯ / НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ ПОДКАЧКИ / ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ТОКА / РЕЗЕРВУАР ЧИСТОЙ ВОДЫ / ПОДАЧА / НАПОР / КПД / ИЗМЕНЕНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ / РАБОЧЕЕ КОЛЕСО

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Николенко И.В., Котовская Е.Е.

В работе выполнено технико-экономическое сравнение вариантов регулирования режимов работы систем «водопроводная сеть насосная станция» с установкой водонапорной башни либо с применением аккумулирующих емкостей с регулируемыми насосами подкачки. Представлена методика расчета режимов регулирования таких систем. Приведен алгоритм подбора насосов, а также проанализирован диапазон допустимой степени изменения частоты вращения насоса

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Николенко И.В., Котовская Е.Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Методика и анализ подбора насосных агрегатов для насосных станций подкачки систем водоснабжения»

3. Уточнена методика гидравлического расчета для систем водяного отопления с низкотемпературным теплоносителем на основе использования гидравлически изменяемого режима в нагревательных приборах с сохранением постоянного в остальной части системы.

Список литературы

1. Нудлер Г.И., Тульчин И.К. Автоматизация инженерного оборудования жилых и общественных зданий. - М.: Стройиздат,1988.-223 с.

2. Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен: Пер. с англ./ Герхарт Б., Джалурия И., Махаджан Р.Л., Саммакия Б. - М.: Мир, В 2-х книгах. Кн. 2., 1983. -528 с.

3. Пырков В.В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование / В.В. Пырков. - К.: II ДП «Таю справи», 2007. - 251 с.

4. Грановский В. Л. Основный принципы конструирования и испытаний отопительных приборов со встроенными терморегуляторами / В.Л. Грановский // АВОК. - 2005. - №4. - С. 48-52.

5. Дзелтис Э.Э. Управление системами кондиционирования микроклимата: Справочное пособие / Э.Э. Дзелтис. - М.: Стойиздат, 1990. - 176 с.

6. Petitjean R. Total hydronic balancing: A handbook for design and troubleshooting of hydronic HVAC systems / R. Petitjean. - Gothenburg: TA AB, 1994. - 530 p.

7. Покотилов В.В. Регулирующие клапаны автоматизированных систем тепло- и холодоснабжения / В.В. Покотилов. - Вена.: фирма «HERZ Armaturen», 2010. - 176 с.

8. EN 215-1: 1987 Thermostatic radiator valves. Part 1. Requirements and test methods.

9. ГОСТ 30815-2002 МГС. Терморегуляторы автоматические отопительных приборов систем водяного отопления зданий. Общие технические условия. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2002

10.ГОСТ 14770-69 Устройства исполнительные. ГСП. Технические требования. Методы испытаний. - М.: Изд. Стандартов, 1988. - 10 с.

11.ГОСТ 28923-91 МГС. Регуляторы температуры, работающие без постороннего источника энергии. Общие технические требования и методы испытаний. - М.: Стандартинформ, 2005.

12.Wytczne projektowania instalacji centralnego ogrzewania. - Warszawa.: COBRTI «INSTAL», «UNIA CIEPLOWNICTWA». - Suplement do wydania II. 1993. -, 1994. -43 p.

УДК 628.12:62-523

МЕТОДИКА И АНАЛИЗ ПОДБОРА НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ ДЛЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ПОДКАЧКИ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Николенко И.В., Котовская Е.Е.

Национальная академия природоохранного и курортного строительства

В работе выполнено технико-экономическое сравнение вариантов регулирования режимов работы систем «водопроводная сеть - насосная станция» с установкой водонапорной башни либо с применением аккумулирующих емкостей с регулируемыми насосами подкачки. Представлена методика расчета режимов регулирования таких систем. Приведен алгоритм подбора насосов, а также проанализирован диапазон допустимой степени изменения частоты вращения насоса

Аккумулирующие емкости, водонапорная башня, насосная станция подкачки,

преобразователь частоты тока, резервуар чистой воды, подача, напор, КПД,

изменение частоты вращения, рабочее колесо

Введение

Регулирование режимов работы систем «водопроводная сеть (ВС)- насосная станция (НС)» обеспечивает требуемую подачу с заданным напором, а также экономию материальных и энергетических ресурсов. Водопотребление в централизованных системах водоснабжения (СВ) является нестационарным случайным процессом, что обуславливает сложности регулирования режимов работы насосных агрегатов. Аккумулирующие емкости НС - запасные и регулирующие - способствуют повышению надежности работы СВ, а также позволяют уменьшить диапазон регулирования параметров, обеспечить более равномерную работу насосных агрегатов, так как отпадает необходимость в подаче ими пиковых расходов. Это позволяет уменьшить диаметр внутренних и транзитных магистралей ВС, а следовательно их стоимость строительства, эксплуатации и ремонта.

Для снижения неравномерности режимов работы насосных агрегатов в СВ населенных пунктов, отдельных жилых кварталов одним из часто применяемых технических решений является применение аккумулирующих емкостей с установкой водонапорных башен (ВБ) [1]. Оборудование этих сооружений также должны обеспечивать необходимый свободный напор в сети при заданных режимах водопотребления. Поэтому основой расчёта ВБ является определение ее аккумулирующей емкости и высоты.

Конструкции ВБ детально проработаны, имеются типовые проекты на объемы в диапазоне 100...300 м и высоты в диапазоне 15...36 м. Применение ВБ на практике, особенно при больших объемах и высотах, связано как со сложностями монтажа, ремонта и эксплуатации, так и приводит к повышенным техноэкологическим рискам в связи со значительной парусностью металлоконструкций, возможностью их деформаций, коррозии и т.д.

Основными направлениями совершенствования СВ является все большее применение современных видов высокоэффективного насосного оборудования, а также систем регулирования. Современные автоматизированные системы управления позволяют существенно расширить возможности по регулированию рабочих параметров и характеристик насосных агрегатов. Применение преобразователей частоты тока (ПЧТ) для приводных электродвигателей насосных агрегатов позволяет в широких пределах изменять их частоту вращения, чем обеспечивает регулирование режимов работы системы «ВС - НС». В связи с этим появляются новые технические возможности и решения по снижению неравномерности режимов работы насосных агрегатов в СВ с повышением их энергетической эффективности. Одним из вариантов такого решения является размещение в необходимом месте сети дополнительных резервуаров чистой воды (РЧВ) с установкой насосных агрегатов с регулированием их частоты вращения. Рациональный выбор насосного оборудования таких повысительных НС (ПНС), режимов их работы требует обоснование новых методик расчета при проектирования.

Анализ публикаций

Насосные агрегаты НС в СВ являются наиболее ответственными элементами, основными потребителями энергетических ресурсов, которые обеспечивают подачу необходимого количества воды под требуемым напором в соответствии с действующими нормами и правилами [2]. Состав сооружений НС, агрегатов, их конструктивные особенности, тип и число основного и вспомогательного оборудования определяются исходя из принципов рационального использования воды, а также минимизации стоимости строительства СВ и ее эксплуатации с учётом назначения и предъявляемых к ней технологических требований [1]. Наряду с обеспечением требуемого напора и подачи

воды для нормальных и аварийных условий, на всех этапах жизненного цикла НС, необходимо обеспечивать требуемую степень надёжности.

Снижение ресурсо- и энергоемкости является одной из основных проблем для СВ. Разработке новых конструкций и технологических процессов для решения этой проблемы в технической литературе посвящено значительное количество работ [3, 4, 5]. В работах Лезнова Б. С. [6], Николаева В. Г. [7], Черносвитова М. Д. [8, 9], Бойко В. С., Сотника М. И., Хованского С.А. [4, 5, 10], зарубежных исследователей [11 - 13]. В этих работах описаны подходы к повышению энергетической эффективности насосного оборудования СВ путем регулирования режимов работы агрегатов и согласования характеристик насоса и СВ с учетом условий их эксплуатации. Во всех вышеприведенных работах работа ПНС рассматривается в рамках системы ВС - насосный агрегат. В работах [8, 9] установлено, что применение ПЧТ не всегда дает значительное снижение энергопотребления, что связано прежде всего, с необходимостью увязки характеристик ВС с напорными характеристиками насосных агрегатов. В большинстве вышеприведенных работ при выборе параметров регулирования системы НС - ВС практически не учитываются энергетические характеристики агрегатов по КПД. Поэтому выбранные параметры системы при регулировании могут выйти из диапазона допустимых значений снижения КПД, а применение ПЧТ, которое требует дополнительных затрат, приведет к суммарным отрицательным результатам. В связи с этим, применение регулируемых приводов на основе ПЧТ создает только частичную возможность реализации экономических обоснованных способов изменения режимов работы насосов.

В вышеприведенных исследованиях практически не рассматриваются процессы, связанные с работой регулируемых насосных агрегатов и аккумулирующих емкостей, а также методы выбора их рациональных конструктивных параметров и режимов работы. При этом ПНС с РЧВ имеют значительный потенциал энергосбережения, но экономическая эффективность внедрения регулируемого привода насосных агрегатов зависит от многих факторов, которые необходимо учитывать.

В нормативно-технической литературе по проектированию СВ до настоящего времени отсутствуют методики обоснованию параметров ПНС с регулируемыми приводами насосных агрегатов, а также рекомендации по обоснованию рациональных режимов их работы с учетом условий эксплуатации систем ВС-НС. На практике продолжается применение устаревших конструктивных решений по регулированию режимов работы систем ВС- НС с установкой ВБ. Поэтому необходима разработка методики расчета ПНС с регулируемым приводом насосных агрегатов, которые работают совместно с РЧВ и ВС. Создание такой методики позволит максимально использовать потенциал энергосбережения СВ населенных пунктов при их модернизации и проектировании. Например, на территории г. Симферополя установлено 22 ПНС вместе с РЧВ. Диапазон потребляемых мощностей насосами ПНС составляет 15.. .200 кВт.

Следует отметить, что решение технических задач, связанных с разработкой новых конструкций и технологических процессов для повышения энергетической эффективности СВ имеет как технико-экономическую составляющую, которая выражается в денежных единицах, так и эколого-социальные последствия, а именно улучшение условий жизни людей, за счет гарантированного качества водоснабжения, уменьшение экологической нагрузки на окружающую среду, а также повышение надежности работы систем водоснабжения.

Цель и постановка задач исследований

Цель работы - экспериментально-теоретическое обоснование параметров и режимов работы ПНС с РЧВ для регулирования СВ и разработка на его основании рекомендаций для разработки методики выбора насосных агрегатов.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующее: - провести статистический анализ экспериментальных данных по подачам воды в действующую сеть;

- определить величину регулирующей емкости РЧВ для системы НС - ВС;

- провести технико-экономический анализ параметров ВБ;

- подобрать насосные агрегаты НС подкачки для обеспечения возможных режимов водопотребления;

- определить диапазон изменения частоты вращения привода насосного агрегата в диапазоне допустимых значений КПД.

Методика исследований В качестве примера рассмотрена ПНС для СВ микрорайона «Новый поселок» в г. Саки с максимальным суточным водопотреблением о = 3510 м . После построения

А -£>сут,тах А

ступенчатого (рис. 1) и интегрального (рис. 2) графиков водопотребления выполнен гидравлический расчет сети, в результате которого определены необходимый свободный напор в диктующей точке, свободные напоры в узловых точках и расходы на участках ВС.

Для действующей НС второго подъема с аккумулирующими емкостями и установкой ВБ в самой высокой точке населенного пункта, определена емкость бака ВБ, который в данной СВ является контррезервуаром хозяйственно-противопожарного водопровода. Поэтому емкость бака должна содержать кроме регулирующего объёма для компенсации неравномерности расхода воды в течение суток, также неприкосновенный противопожарный запас. Полный объём бака ВБ определяют по формуле [1]:

К,= Ж + Ж, (1)

где Жр - регулирующий объем бака ВБ,

Жп - неприкосновенный противопожарный запас.

и

и

'-Х-

Ч- "

й - - Л Д

ч ч ^ Я ^ ■> - - А Л

■нзп? а

Рис. 1. Ступенчатый график водопотребления микрорайона в течении суток

Регулирующий объем бака ВБ определяется по зависимости:

Ж =

Л I , 1/1Л

а+щ

о

(2)

где а, Щ| - наибольшие значения превышения и недостачи часовой подачи насосных

агрегатов в ВС по отношению к среднему водопотреблению в %, которое составляет

100% 24

Для объекта исследования регулирующий объем определен по интегральному графику водопотребления, который представлен на рис. 2.

= 4,17%

Ж =

(|9,31| + |1,8б| ^ 100

• 3510 = 392 м3

Объем неприкосновенного противопожарного запаса [2]

Ж = Т• п•(а + а )• 3,6;

пож \ 1 нар ±вн / '

где Т - время тушения пожара; п - число пожаров в соответствии;

(3)

Цнар - расход воды на пожаротушение одного наружного пожара; qвн - расход воды на один внутренний пожар.

■i /

у // /

/

/ Л/ /у

/

9,3 1 / /

/ / - /

/ / / V

/ ■ /

Ü1234567B 9 ИШ 12.13 14 15 1617 ÍS 19 20 21 1223 24

— ■ -Интегральная кривая -Интегральная кривая

подачи воды в сеть водопотребления

Рис. 2. Интегральный график водопотребления микрорайона в течении суток

Для рассмотренного микрорайона города жож = 10 М

С учетом (1), объём бака ВБ

Жеб = 392 +10 = 402 м3.

Высота ВБ определяется по зависимости [1]:

Н = Н +Е к + - Z б, (4)

е.б. се ^ д.т. е.б. 5 V '

где Неб. - высота ВБ от уровня земли до дна бака;

Нсе - необходимый свободный напор в диктующей точке;

X к - сумма потерь напора в сети от башни до диктующей точки;

Zд.т. - геодезическая отметка диктующей точки;

Zе.б - геодезическая отметка поверхности земли в месте расположения ВБ.

По геодезическим данным для рассмотренной системы ВС микрорайона определена высота ВБ Не б. = 42 + 0,33 + (10 - 9) = 43,33 м .

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, для регулирования работы системы ВС - НС в рассматриваемом микрорайоне города необходима ВБ емкостью 400 м и высотой 44 м. В каталоге типовых проектов на ВБ нет такой емкости бака и высоты для стандартных конструктивных решений [16]. Оценим стоимость ВБ с найденными параметрами методами регрессионного анализа. Для этого выполним полиномиальную аппроксимацию данных по зависимости стоимости ВБ от ее высоты в м и от емкости в м3, которые показаны на рис. 3. При этом зависимость на рис.3 а соответствует зависимости по аппроксимации стоимости ВБ емкостью Ж = 300 м при ее различных высотах. Зависимость на рис.3б соответствует зависимости по аппроксимации стоимости ВБ при постоянной высоте к = 24 м при различных объемах аккумулирующей емкости.

Для оценки стоимости ВБ от ее высоты (И) и объема выполним выравнивание приведенных функций при помощи метода наименьших квадратов [17]. В результате, получено аналитическое выражение для определения стоимости ВБ с индексом корреляции г = 0,998 [17]:

С (И, Ж) = 3,7 + 0,014(И - 3,8)2 + 4,74 • 10-5 (ж +148,9)2. (5)

C учетом зависимости (5) определим, что стоимость строительства ВБ объемом 400 м3 и высотой 44 м, в ценах 1984 года составит 40,6 тыс. руб..

Определим стоимость строительства РЧВ с ПНС, с тем же объемом аккумулирующей емкости. В соответствии требованиями ДБН [2] общее количество резервуаров одного назначения в узле должно быть не менее 2.

Жчв I = =40266=201,33

РЧВ1 2 2

По типовому проекту ТП 4-18-841 принимаем резервуар габаритами 6х12х3,6 м. Общая сметная стоимость составляет при высоте утепления 0,7 м - 5,25 тыс. руб.: СМР 4,77 тыс. руб., оборудование 0,48 тыс. руб. Общая сметная стоимость НС подкачки производительностью до 100 м3 по ТП 901-2-157.13.87 [18] составляет 16,12 тыс. руб., в том числе СМР 13,57 тыс. руб., оборудование 2,55 тыс. руб. Тогда суммарная стоимость строительства двух РЧВ и ПНС в ценах 1984 года составит 26,6 тыс. руб. Таким образом, стоимость строительства РЧВ с ПНС меньше стоимости строительства ВБ в 1,5 раза.

г. т^ -. Л 11

д;

1= II

/ /

/ И

/

У

1

I. ■ - .,

+ +■

-Ч-оч ■1

■\rr.i у" у

У

I I 14 II VI :а : I "Ч "1 "3 V V

^ Р Т К |г

^ гп т ?"п тп" "¡"1 и" т ^"п

а б

Рис. 3. Обобщающие кривые стоимости ВБ: а - для емкости 300 м3 при различных высотах; б - для ВБ высотой 24 м с различными емкостями

При схеме с ВБ регулирование подачи СВ обеспечивается основными насосами с электродвигателями большой мощности. При установке ПНС с РЧВ насосные агрегаты работают на меньших подачах, так как компенсируют только отклонение подач от водопотребления за счет забора воды из РЧВ, поэтому имеют двигатели со значительно меньшей мощностью.

Результаты и их анализ

Проанализируем работу ПНС при различных эксплуатационных условиях, и определим допустимый диапазон регулирования подачи, путем изменения частоты вращения рабочего колеса. Для подбора насосных агрегатов для ПНС по ступенчатому графику водопотребления (рис. 1) выделим периоды времени, в которые в ВС подаются дополнительные расходы воды, при которых подача основных насосов меньше водопотребления. Выделены на рис. 1 периоды времени в часах: 5-6, 7-10, 11-16 и 17-22. Диапазон изменения относительной подачи насосов в % от Qсут изменяется от 0,07 до 2,28%, что составляет в абсолютном значении подачи от 2,45 до 80,05 м3/ч. Для обоснования режимов работы насосных агрегатов внесем в табл. 1 по часам суток, значения подач в % от Qcут и расход в м3, которые необходимо дополнительно подать в ВС микрорайона.

Требуемый напор насосов ПНС определяется по формуле:

Нн = Нсв + Х И + 1дт -

X И

Ш1пРЧВ ■

где

сумма потерь напора в сети от ПНС до диктующей точки;

т!! рчв - геодезическая отметка минимального уровня воды в РЧВ, которая

находится по высотной схеме расположения РЧВ (рис. 4)

2.000

§1 1.-Щ

0.000 ЦЛ0

(10.000)1, / 81 а

// //'/■■■ -1 1DD ZohF-B 1 / ///

Рис. 4. Высотное расположение РЧВ.

По абсолютным значениям подачи насосов в сеть и требуемому напору подбираются типоразмеры насосных агрегатов для ПНС. В рассматриваемом примере приняты насосные агрегаты Са1рвёаN32-200 для подач в диапазоне 6,6.. .18,9 м /ч с напором напор 46.. .57 м и насосные агрегаты Е1апвтт 40-200 для подач 20.60 м3/ч с напором 36.54 м. Оценку энергетической эффективности режимов работы насосных агрегатов ПНС выполним по их характеристикам КПД в %. 0

Выбор режимов работы насосных агрегатов ПНС выполним на основе анализа значений подач по забору воды из РЧВ, которые представлены в табл. 1. Наибольший забор воды соответствует периоду времени 18-19 часов и составляет 80,05 м /ч. В соответствии с требованиями ДБН насосов одного назначения должно быть не менее 2 [2], поэтому подача насоса:

2,28 • Q

Q >-

н 100•n где n - количество рабочих насосов.

2,28 • 3510,91 _„, з,

—-— = 40,025 м / ч ■

100 • 2

Таблица 1

Часы суток Забор воды из Подача насосами КПД, % Количество и тип

РЧВ, % ПНС в сеть работающих насосов

5-6 0,31 10,88 - 1 Са1реаа N32-200

7-8 0,61 21,41 48 1 Etanorm 40-200

8-9 0,95 33,35 62 1 Etanorm 40-200

9-10 0,61 21,41 48 1 Etanorm 40-200

11-12 0,62 21,76 48 1 Etanorm 40-200

12-13 1,64 57,57 52 2 Etanorm 40-200

13-14 0,70 24,57 48 1 Etanorm 40-200

14-15 0,31 10,88 - 1 Сalpeda N32-200

16-17 0,27 9,47 - 1 Сalpeda N32-200

17-18 0,48 16,85 - 1 Сalpeda N32-200

18-19 2,28 80,05 62 2 Etanorm 40-200

19-20 1,50 52,66 50 2 Etanorm 40-200

20-21 1,11 38,97 62 1 Etanorm 40-200

21-22 0,17 5,96 69 1 Сalpeda N32-200

Всего 11,63

Данным условиям по подаче Q18_19 = 40,025 м3/ ч и напору Н=44 м, удовлетворяет

насос Etanorm 50-200 с номинальной частотой вращения рабочего колеса п=2900 об/мин при КПД=62%. Для обеспечения минимальных подач ПНС в период времени 21-22 часа требуется насос с подачей Q21_22 = 5,96 м3/ ч и Н=44 м, данные условия может обеспечить насос марки Сalpeda N32-200А, частотой вращения рабочего колеса п =2900 об/мин, при КПД=69%. режимов работы насосных агрегатов ПНС

С учетом требований ДБН [2] для ПНС принимаем 2 рабочих насоса Etanorm 40-200, 1 противопожарный и 1 резервный этой марки. Для обеспечения минимальных подач принимаем 1 рабочий насос Сalpeda N32-200А и 1 резервный, который находится на

складе. Режимы работы насосных агрегатов ПНС для рассмотренной системы водоснабжения микрорайона города представлены в табл. 1.

Проанализируем влияние изменения частоты вращения рабочего колеса на характеристики выбранных насосных агрегатов по методике, описанной в [22], которая разработана на основе теории подобия лопастных машин [20].

На основание формул подобия для выбранных насосов при различных частотах построим характеристики насоса и сети при различных режимах водопотребления, которые приведены на рис. 5 и 6. На практике целесообразно выбирать режимы регулирования, при которых обеспечивается требуемый диапазон параметров при наибольшем КПД и при минимальных затратах.

Рис. 5. График совместной работы системы «насос - водовод» при различных частотах вращения рабочего колеса, и различных сопротивлениях трубопровода

При изменении частоты вращения, границы рабочего поля насоса по подаче выбираются по его энергетической характеристике из условий, ограничения допускаемых значений КПД

Ъоп =(0,85 к 0,95) •^шах, (6)

либо Чдоп = Цшах -ЛЦ, (7)

где Цшах - максимальное значение КПД,

Лц = 10... 15% - допускаемое значение уменьшения КПД. С учетом вышеуказанного, алгоритм определения границ рабочего при частотном регулировании выполняется в следующей последовательности.

- на энергетической характеристике насоса ц при номинальной частоте

вращения от значения Цшах отложить в обе стороны допускаемое уменьшение КПД

Лц %, и для полученных точек определить граничные подачи Qшax , Qш1n ;

Рис. 6. График совместной работы системы «насос - водовод» при различных частотах вращения рабочего колеса, и различных сопротивлениях трубопровода при

параллельном соединении двух насосов

- по значениям Qmax, Qmin на напорной характеристике H=f(Q) при номинальной частоте вращения, определить граничные напоры Н max и Hmin;

- построить параболы подобных режимов, которые проходят через граничные рабочие точки;

- по расчетному значению напора на выходе насоса НН проводится линия допускаемого статического напора.

Полученная фигура, представлена на рис. 7, ограничена сверху исходной характеристикой насоса, снизу допускаемым статическим напором, слева и справа участками парабол подобных режимов, которые проходят через граничные рабочие точки является допустимым полем регулирования насоса.

Н.1 III III.' ...... lili -

-——-———?--————-———-

"ii ■ - и ь ■ ■ ■ \ ■:: ч| т- ■■ ■ ■ II V ■ 1 ■:: л л* ■ ■ ■ ■. т: л -и

¿и'

Рис. 7. Схема для определения оптимального поля для подбора насосного оборудования по критерию энергоэффективности при частотном регулировании

В точкам пересечения парабол подобных режимов и граничного статического напора по формулам пропорциональности определяется допускаемое значение снижения частоты вращения. Применительно к рассмотренному случаю максимально возможное снижение частоты вращения составит 1 = 12,9%.

Выводы

По технико-экономическим показателям показаны преимущества применения ПНС с регулируемыми насосами по сравнению с установкой ВБ для регулирования режимов работы систем ВС - НС.

Приведена методика расчета параметров аккумулирующей емкости системы ВС -НС с установкой ПНС, а также методика подбора для них насосных агрегатов.

Представлен алгоритм построения рабочего поля для регулируемого по частоте вращения насосного агрегата для ПНС.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Список литературы

1. Карелин В.Я. Насосные и насосные станции. -М.: Стройиздат, 1996. - 146 с.

2. Водопостачання. Зовшшш мережi та споруди. Основш положення проектування. ДБН В.2.5-74:2013.

3. Хроменков С.В. Задачи развития водной отрасли для обеспечения населения России чистой водой// Водоснабжение и санитарная техника, 2011, № 5. - С. 15 - 22.

4. Бойко В.С., Сотник НИ., Сотник ИН Энергоэффективная насосная станция третьего подьема.// «Техническая термодинамика» 2005, № 3. - С. 62 -65.

5. Евтушенко А. А., Зинченко В.В. Сотник Н.И., В.С. Бойко В.С. Методика энергетического обследования и адаптация насосного оборудования действуюших гидравлических сетей.// Вюник СумДУ Техшчш науки. - №5, 2006 р. - С. 46-58.

6. Лезнов Б. С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках. М.: Энергоатомиздат, 2006, - 359 с.

7. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления лопастными насосными агрегатами в системах водоснабжения при нестационарной нагрузке // Сантехника. 2006., № 4 . - С.22 - 28.

8. Шмиголь В.В., Черносвитов М.Д., Атанов Н.А. Интегральное регулирование работы повысительных насосов // Водоснабжение и санитарная техника. - 2013, № 8.

- С. 23 - 27.

9. Черносвитов М.Д. Энергетическая эффективность интегрального регулирования работы повысительных насосов //Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. - 2013, № 4. - С. 96 - 99.

10.Бойко В.С., Сотник М.1., Хованський С.О. /Пщвищення енергетично'1 ефективносп водопостачання локального об'екту //Промислова пдравлша i пневматика. Випуск 1(19). - 2008. - С. 100- 103.

11.Noll P. Determining the real cost of powering a pump // World Pumps. 2008, Iss. 496. -Р. 32 - 34.

12.Wharton S.T.; Martin P.; Watson T.J. Pumping stations: design for improved buildability and maintenance. London: Construction Industry Research and Information Association, CIRIA Report № l82, 1998. - 99 p.

13. Hydraulics. Hydraulic machines./ E. Krasowski, I. Nikolenko, A. Dashchenko, J Glinski, S. Sosnowski.// Lublin: PAN OL, 2011. - 355 p.

14.Внутршнш водопровщ та каналiзацiя. Частина I. Проектування. Частина II. Будiвництво. ДБН В.2.5-64:2012.

15.Залуцкий Э.В., Петрухно А.И., 1987. Насосные станции. Курсовое проектирование

- К.: Вища шк. - 167 с.

16. Каталог типовых проектов зданий и сооружений водоснабжения Сборник паспортов 2.901-79. Том 3. Резервуары для воды, водонапорные башни, градирни, прочие здания и сооружения. - К.: ЦИТП Госстроя СССР: Киевский филиал, 1979. - 187 с.

17.Вознюк С.Т. Основы научных исследований - К.: Вища школа, 1985. - 192 с.

18. Каталог типовой проектной документации для строительства зданий и сооружений водоснабжения. Том 2. Насосные станции. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991. - 250 с.

УДК 66.074

ТЕПЛООБМЕННИК В ВИДЕ ШАРА

Хван В.С.

Национальная академия природоохранного и курортного строительства

В данной работе представлен принципиально новый, эффективный, компактный теплообменный аппарат, который может быть использован в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Разработан теплообменный аппарат, состоящий из корпуса в виде шара, внутри которого закреплены горизонтальные металлические перегородки, последние имеют форму круга разного диаметра, и делят внутренний объем теплообменника на неодинаковые по размеру объемные сегменты. В нечетные по нумерации (в направлении сверху-вниз) сегменты через подающее устройство закачивается холодная вода, а в четные - горячая вода, через соответствующие подающее устройство. Горячая и холодная вода внутри аппарата контактируют друг с другом через горизонтальные перегородки и между ними происходит теплообмен, при этом холодная вода нагревается и выводится наружу через выводящее устройство, а горячая вода охлаждается и также выводится из аппарата через соответствующие выводящее устройство.

Аппарат, система, отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, корпус, перегородка, полость, трубка, теплообмен, эффективность, шар, круг, диаметр, вода, устройство

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.