Математическое моделирование совместной работы
насосных агрегатов, в том числе с частотным регулированием

Аннотация

Применение насосных агрегатов с частотными преобразователями с целью экономии электроэнергии и организации эффективных режимов работы в системах водоснабжения и водоотведения, иногда без достаточного обоснования, не всегда приводит к желаемому результату. Одной из причин этого является отсутствие простой математической модели, описывающей потокораспределение в технологических трубопроводах насосных станций, с учетом всех ограничений на параметры режима работы при использовании частотных преобразователей на части или на всех насосных агрегатах. Сама задача потокораспределения должна представляться в виде задачи оптимизации, в которой целевая функция может быть суммарной потребляемой мощностью всеми участвующими в работе насосными агрегатами. Такая оптимизационная модель позволяет описывать режимы работы как параллельно, так и последовательно соединенных насосов. Найдя затраты электроэнергии по всем значимым режимам в течение года и сравнив их с существующими режимами без использования частотных преобразователей, можно сделать обоснованный вывод о целесообразности применения частотного электропривода, в том числе на один или несколько насосных агрегатов. Предложенная модель позволяет осуществлять организацию не только эффективных, но и технологически допустимых режимов. На основе полученных результатов расчета задачи оптимизации при нескольких режимах можно построить аппроксимирующие функции суммарной подачи насосной станции от потерь напора в дросселирующих устройствах и использовать их в случае выхода из строя расходомеров или их отсутствия.

Ключевые слова

давление , преобразователь частоты , пьезометрический напор , центробежный насос , насосный агрегат , задача потокораспределения , задача оптимизации , потребляемая мощность , параллельная и последовательная работа насосов

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

Абрамов Н. Н. Теория и методика расчета систем подачи и распределения воды. – М.: Стройиздат, 1972. 288 с.
Меренков А. П., Хасилев В. Я. Теория гидравлических цепей. – М.: Наука. 1985. 279 с.
Лезнов Б. С., Воробьев С. В. Работа центробежных насосов с переменной частотой вращения // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 9. С. 48–56.
Вайнер И. Г. Математическая модель насоса с регулируемым электроприводом // Промышленная энергетика. 2009. № 5. С. 23–28.
Усачев А. П. Методика оценки эффективности частотного регулирования производительности насосных агрегатов // Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 7. С. 57–63.
Багаев Ю. Г., Карпов Н. В., Усачев А. П. Параллельная работа насоса с частотно-регулируемым электроприводом // Водоснабжение и санитарная техника. 2014. № 4. С. 38–40.
Усачев А. П. Управление параллельной работой центробежных насосов // Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 2. С. 55–59.
Усачев А. П., Гордейчик А. В. Особенности частотного регулирования насосами с учетом рабочего диапазона: Материалы Международного форума «Вода: экология и технология» – «ЭКВАТЭК–2014», Москва, 3–6 июня 2014 г.
Усачев А. П., Карпов Н. В. Повышение энергоэффективности насосных установок в системах водоснабжения и водоотведения // Водоснабжение и санитарная техника. 2011. № 2. С. 61–65.
Карелин В. Я., Минаев А. В. Насосы и насосные станции: учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1986. 320 с.
Евстигнеев В. А., Касьянов В. Н. Толковый словарь по теории графов в информатике и программировании. – Новосибирск: Наука, 1999. 287 с.