Аналіз доцільності застосування частотно-регульованих приводів відцентрових насосів
Loading...
Date
2023
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Дипломна магістерська робота виконана на 67 сторінках, містить 30 ілюстрацій, 15 таблиць та 27 використаних джерел. В роботі проведено аналіз режимів роботи насосних установок та способів керування їх продуктивністю. Встановлено, що для насосних станцій які працюють в умовах суттєвого коливання тиску та витрати в мережі найбільш енергоефективним є спосіб регулювання швидкості обертання робочого колеса насосу. Порівняння витрат енергії в насосній установці при різних способах керування режимами її роботи показало, що при дроселюванні напірного трубопроводу споживана установкою потужність знижується за лінійним законом, а при частотному регулюванні ‒ за кубічним законом. Так при зменшенні витрати в мережі на 15 %, використовуючи дроселювання напірного трубопроводу, досягається зменшення витрати електроенергії на 3…5 %, а при частотному регулюванні ‒ до 36 %. В мінімальній робочій точці, за рахунок застосування частотно-регульованого електроприводу насосу досягається економія споживаної потужності у 88 %. В роботі доведено, що використання частотно-регульованих приводів для насосів в технологічних процесах дозволяє знизити енергоспоживання технологічним обладнанням і їх використання є доцільним. Мета дослідження ‒ порівняння енергетичних втрат в приводах насосних агрегатів з різними видами керування їх режимами роботи. Визначення вузлів приводних систем та умов експлуатації, де найбільш вигідним є застосування частотного керування.
ENG: The master's thesis is completed on 67 pages, contains 30 illustrations, 15 tables and 27 used sources. The paper analyzes the modes of operation of pumping units and methods of managing their performance. It has been established that for pumping stations operating in conditions of significant fluctuations in pressure and flow in the network, the most energy-efficient way is to regulate the speed of rotation of the pump impeller. A comparison of energy consumption in the pumping unit with different methods of controlling its operation modes showed that when throttling the pressure pipeline, the power consumed by the unit decreases according to a linear law, and during frequency regulation - according to a cubic law. Thus, with a 15% reduction in network consumption, using throttling of the pressure pipeline, a reduction in electricity consumption by 3...5% is achieved, and with frequency regulation - up to 36%. At the minimum operating point, due to the use of a frequency-regulated electric drive of the pump, an 88% saving in power consumption is achieved. The paper proves that the use of frequency-regulated drives for pumps in technological processes allows to reduce the energy consumption of technological equipment and their use is expedient. The purpose of the study is to compare energy losses in the drives of pump units with different types of control of their operating modes. Determination of nodes of drive systems and operating conditions where the use of frequency control is most beneficial.
ENG: The master's thesis is completed on 67 pages, contains 30 illustrations, 15 tables and 27 used sources. The paper analyzes the modes of operation of pumping units and methods of managing their performance. It has been established that for pumping stations operating in conditions of significant fluctuations in pressure and flow in the network, the most energy-efficient way is to regulate the speed of rotation of the pump impeller. A comparison of energy consumption in the pumping unit with different methods of controlling its operation modes showed that when throttling the pressure pipeline, the power consumed by the unit decreases according to a linear law, and during frequency regulation - according to a cubic law. Thus, with a 15% reduction in network consumption, using throttling of the pressure pipeline, a reduction in electricity consumption by 3...5% is achieved, and with frequency regulation - up to 36%. At the minimum operating point, due to the use of a frequency-regulated electric drive of the pump, an 88% saving in power consumption is achieved. The paper proves that the use of frequency-regulated drives for pumps in technological processes allows to reduce the energy consumption of technological equipment and their use is expedient. The purpose of the study is to compare energy losses in the drives of pump units with different types of control of their operating modes. Determination of nodes of drive systems and operating conditions where the use of frequency control is most beneficial.
Description
Keywords
відцентровий насос, турбомеханізм, перетворювач частоти, дроселювання, подача, гідравлічний опір, втрати потужності, енергоефективність, centrifugal pump, turbo mechanism, frequency converter, throttling, supply, hydraulic resistance, power losses, energy efficiency, ВКР, КЕТЕМ
Citation
Чигарний А. В. Аналіз доцільності застосування частотно-регульованих приводів відцентрових насосів : дипломна робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / наук. керівник Д. В. Устименко ; Укр. держ. ун-т науки і технологій. Дніпро, 2023. 73 с.