2. Анализ совместной работы насосов и водопроводной сети
На основании анализа совмещенных графических характеристик насосов и водопроводной сети, насосная станция полностью обеспечивает водопотребление во всем диапазоне от Qн.с.min= 38,34 м3/ч до Qн.с.max = 432,99 м3/ч с требуемыми напорами. Рабочий диапазон каждого насоса находится в пределах рабочей области его характеристик, рекомендованных заводом изготовителем. Также избыточные напоры во всем диапазоне от Qн.с.min = =38,34 м3/ч до Qн.с.max = 432,99 м3/ч не превышает 60 м.
График совместной работы 1 варианта насосов типа К, состоящего из группы 2 насосов NK 100-400/438 n=1450 об/мин представлен на рисунке 1. График совместной работы 2 варианта насосов типа D,состоящего из группы 5 насосов NS 65-50-242/223,8 n=2950 об/мин представлен на рисунке 2. График совместной работы 3 варианта насосов, состоящего из группы 2 насосов NК 80-200/200 n=2900 об/мин и NК 150-250/227 n=2950 об/мин представлен на рисунке 3.
3.Сопоставление энергетических характеристик выбранных вариантов насосов
Для сопоставления определяется мощность рабочих насосных агрегатов во всем диапазоне от Qн.с.min до Qн.с.max с учетом предусмотренных методов регулирования.
При дроссельном методе регулировании характеристики насосов не изменяются, и их мощность N определяется по сводным характеристикам, согласно методическим указаниям.
Т.к. на основании сопоставления энергетических характеристик насосов невозможно однозначно отдать предпочтение одному из вариантов необходимо осуществить сопоставление вариантов с учетом вероятного графика водопотребления в данном населенном пункте (Табл.1.3). Сравнивается 2 и 3 случай. Для проведения анализа для каждого из вариантов определяется зависимость N = f(T), где T – время суток. Для этого вначале по графику водопотребления определяется расходы воды в конкретные часы суток, после чего по характеристикам N = f(Q) определяется мощность, потребляемая насосами в это время. Суммируя значения мощностей, определяем суточное потребление электроэнергии насосами. Вариант с меньшим энергопотреблением является предпочтительным с точки зрения энергоэффективности.
Таблица 1.3
Часы суток |
Часовой расход воды |
Потребление электроэнергии, кВт/ч |
||
% |
м3/ч |
2 случай |
3 случай |
|
0-1 |
1 |
52,7164 |
18 |
20 |
1-2 |
1 |
52,7164 |
18 |
20 |
2-3 |
1 |
52,7164 |
18 |
20 |
3-4 |
1 |
52,7164 |
18 |
20 |
4-5 |
2 |
105,4328 |
35 |
22 |
5-6 |
3 |
158,1492 |
41 |
27 |
6-7 |
5 |
263,582 |
65 |
97 |
7-8 |
6,5 |
342,6566 |
88 |
103 |
8-9 |
6,5 |
342,6566 |
88 |
103 |
9-10 |
5,5 |
289,9402 |
71 |
99 |
10-11 |
4,5 |
237,2238 |
61 |
94 |
11-12 |
5,5 |
289,9402 |
71 |
99 |
12-13 |
7 |
369,0148 |
93 |
108 |
13-14 |
7 |
369,0148 |
93 |
108 |
14-15 |
5 |
263,582 |
65 |
98 |
15-16 |
4,5 |
237,2238 |
61 |
94 |
16-17 |
5,5 |
289,9402 |
71 |
99 |
17-18 |
6,5 |
342,6566 |
88 |
103 |
18-19 |
6,5 |
342,6566 |
88 |
103 |
19-20 |
5 |
263,582 |
65 |
98 |
20-21 |
4,5 |
237,2238 |
61 |
94 |
21-22 |
3 |
158,1492 |
41 |
27 |
22-23 |
2 |
105,4328 |
35 |
22 |
23-24 |
1 |
52,7164 |
18 |
20 |
Итого: |
100% |
5271,64 |
1371 кВт/ч |
1698 кВт/ч |
На основании сопоставления энергетических характеристик насосов отдаём предпочтение 2-ому случаю, т.к. вариант с меньшим энергопотреблением является предпочтительным с точки зрения энергоэффективности.
Отметим, что график представляет лишь энергозатраты насосных агрегатов. Для окончательных выводов о рациональности и экономиеской выгоде использования необходимо также учитывать как стоимость насосных агрегатов и затраты на их эксплуатацию, так и стоимость строительства самой насосной станции.