Насосные станции
Цель работы:
ü Изучить назначение насосных станций, особенности, применения.
Программа работы:
ü Изучить назначение насосных станций, особенности, применения. Описать функции которые осуществляют насосные станции.
Назначение насосных станций
Основными потребителями электроэнергии в нашей стране являются производственные предприятия и объекты ЖКХ. Большая часть электроэнергии потребляется электроприводами насосов и вентиляторов.
Насосным агрегатом называется насос с электроприводом и передаточным механизмом (муфтой, редуктором, шкивом). В совокупности с оборудованием, обеспечивающим его работу в требуемом режиме, он образует насосную установку. Сооружение, в состав которого входят одна или несколько насосных установок и вспомогательные системы.
Насосные водопроводные станции в зависимости от места, занимаемого в общей системе водоснабжения, подразделяют на станции 1-го, 2-го, 3-го и последующих подъемов и канализационные.
Особенности эксплуатации насосных станций
Автономность работы. Автономная насосная станция не требует для обеспечения своей работы постоянного присутствия обслуживающего персонала. Его роль сводится к периодическим проверкам и профилактическим мероприятиям, призванным выявить и предупредить возможные неисправности в работе станции до момента их появления.
Контроль и управление. Многие насосные станции расположены на достаточном удалении от населенных пунктов и, соответственно, от диспетчерского поста. Поэтому остается необходимость непрерывного контроля их состояния, а также выходного параметра работы станции (выходного давления в трубопроводе или уровня воды в резервуаре).
Защита насоса от работы в аварийных режимах. В условиях недостаточного входного давления насос входит в режим кавитации. Это вызывает резкое уменьшение ресурса и далее — разрушение поверхности рабочего колеса и корпуса насоса. При выходе рабочей точки насоса за пределы рабочей области может возникнуть явление, называемое помпажем. В этом случае вся система работает неустойчиво, периодически меняется нагрузка на насосном агрегате, возникают механические вибрации и удары.
Надежность работы. Насосная станция должна оставаться работоспособной даже при выходе из строя отдельных ее блоков. Для этого применяется резервирование и дублирование элементов станции
Возможность ручного управления. Станция обязана сохранять работоспособность в ручном режиме при полном выходе из строя автоматики.
Оптимизация работы станции
Для объектов ЖКХ расход и давление жидкости изменяются непрерывно в течение суток, максимальный расход наблюдается в утренние и вечерние часы, минимальный — в ночные часы. Примерный суточный график водопотребления небольшого населенного пункта представлен на рис. 1.
Рис. 1. Суточный график водопотребления
Рис. 2. Регулирование режима работы насоса дросселированием (вертикальная ось графика: напор насоса — Н, горизонтальная ось: подача насоса — Q; синяя пиния—характеристика насоса, зеленые —характеристики трубопровода для разных положений задвижки)
Применение регулируемого электропривода
В последние годы для управления насосными агрегатами стало удобно применять регулируемый асинхронный электропривод. Его применение позволяет производить плавный разгон и остановку мощных насосных агрегатов, исключая появление гидроударов в трубопроводе при запуске в работу нового двигателя. Кроме того, он позволяет плавно регулировать производительность насоса и, следовательно, значение выходного напора насосной установки (рис. 3).
Рис. 3. Регулирование режима работы насоса изменением частоты вращения (вертикальная ось графика: напор насоса — Н, горизонтальная ось: подача насоса — Q; синие линии—характеристики насоса при разной частоте вращения, зеленая—характеристика трубопровода)
Совместно с системой управления и коммутационной аппаратурой преобразователь частоты и УПП образуют станцию управления насосными агрегатами.
Применение регулируемого асинхронного электропривода для управления насосными агрегатами может обеспечить:
· плавный пуск электродвигателя, отсутствие механических нагрузок на двигатель и бросков тока в сети;
· отсутствие гидравлических ударов;
· эффективное использование потребляемой насосным агрегатом мощности во всем диапазоне регулирования;
· обеспечение коэффициента мощности электродвигателя насоса на значении, близком к 1,0;
· снижение уровня шума при пуске и работе;
· обеспечение автономной и безопасной работы, интеграция в АСУ ТП.