6.5. Анализ работы насосных станций.

Основное оборудование в системе водопотребления предприятия- насосы. В ОАО «Энергетик-ПМ» 21 %электроэнергии тратится на перекачку технической и питьевой воды, канализацию. Вопросы экономичной работы насосных станций обязательны при аудите.

6.5.1.Способы регулирования производительности в системе водоснабжения.

На рис. 6.4-6.7. приведены примерные характеристики насосов, работающие на трубопроводную сеть при различных способах регулирования производительности. Характеристика сети обычно имеет вид

где Нст - предварительный напор (высота, на которую приходиться под­нимать жидкость или преодолевать противодавление);

Hдин - характеризует гидравлическое сопротивление магистрали.

Производи­тельность турбомеханизмов можно регулировать четырьмя способами:

1. Изменяя скорость (рис. 6.4).

H

Q

Рис.6.4.

2. Изменяя сопротивление трубопровода с помощью заслонок (дросселирование) (рис. 6.5).

Рис6.5..

3. Изменяя угол наклона лопаток направляющего аппарата (рис.6.6).

H

Q

Рис.6.6.

4. Изменяя число параллельно работающих на одну сеть турбомеханизмов (рис.

1-й, 3-й, 4-й способы экономичны, так как одновременно со сниже­нием расхода снижается и напор.

2-й способ - изменением сопротивления - широко применяемый и самый неэкономичный.

В последнем случае полезная мощность при снижении производи­тельности (рис.5.2); расходуемая мощностьТаким образом, мощность потерь на задвижке:

∆Pпот=СQ₂(H₂- H'₂)=C^.Q₂^.∆H

К.п.д. понижается на величину _рег=

Кроме того, снижается к.п.д. самого насоса. По оценке специалистов потери из-за неэкономического регулирования составляют для городских водопроводных станций 10-15 % суммарного потребления электроэнергии.

Практика показывает, что по проекту закладываются завышенные расход и напор. При этом турбомеханизмы работают не на максимальных к.п.д. (0,35 - 0,4 вместо 0,6 - 0,7). Кроме того, обычно еще на стадии проектирования мощность двигателя закладывается с запасом до 20 %, чем еще более понижается результирующий к.п.д.

Другие недостатки данного способа:

- износ задвижек, необходимость их ремонта и замены (особенно в агрессивных средах);

• износ электродвигателя и турбомеханизма из-за работы на преодо­ление дополнительного сопротивления регулирующей задвижки.

Следует отметить, что при необходимости поддерживать в магистрали постоянный напор при изменении гидродинамического сопротивления, что весьма желательно для долговременной работы трубопроводов и предотвращение разрывов в ночное время, регулирование скорости - единственный способ регулирования производительности при постоянстве напора(рис. 6.8).

H

Q

Рис. 6.8.

Для турбомеханизмов при отсутствии противодавления (Нст, Hдин⁼R*Q²) при регулировании скорости:

Q₁/Q₂=n₁/n₂; H₁/H₂=(n₁/n₂)²; M_тм1/M_тм2=(n₁/n₂)²; P_тм1/P_тм2=(n₁/n₂)³,

=const и не зависит от скорости.

Если Q₁,H₁,n₁ соответствуют оптимальной работе турбомеханизма (_тм=max), то при регулировании скорости будет обеспечен _тм=max и для других характеристик.

Данные зависимости широко используются для расчёта характеристик турбомеханизмов при регулировании скорости и при Нст0.