По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 628.12

Оптимизация режимов работы насосной установки, систем машинного водоподъема

Абидов К. Г. д. т. н., профессор кафедры электротехники, электроэнергетический факультет, Узбекистан, г. Ташкент, Ташкентский государственный технический университет, e-mail: abidoff@rambler.ru

Исследованы насосные станции как объекты управления и энергосбережения. Даны методы определения оптимальных значений частоты вращения насосного агрегата и подачи насосной установки систем машинного водоподъема, обеспечивающие минимум удельного расхода электроэнергии. Разработаны математические методы описания насосной установки систем машинного водоподъема.

Литература:

1. Аллаев К.Р., Хохлов В.А., Сытдыков Р.А. Переходные процессы насосных станций. Под ред. проф. М. М. Мухаммадиева. – Т.:, «Fan va tehnologiya», 2012, 180с.

2. Аллаев К.Р., Хохлов В.А., Титова Ж.О. Повышение энергоэффективности насосных станций с длинными трубопроводами // Проблемы энерго- и ресурсосбережения. –Ташкент, 2013 — №1–2 — С. 10–15.

3. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. – М.: Стройиздат, 1986. –320 с.

4. Хамудханов М.М. Математическое моделирование насосной установки систем электромашинного орошения // Вестник ТашГТУ, 2011. №1–2. С. 53–58.

5. Камалов Т.С., Хамудханов М.М. Система электропривода насосных установок машинного орошения. – Ташкент: «Фан», 1985. – 96 с.

6. Камалов Т.С., Хамудханов М.М., Ахмедов И. Методические указания по нормированию удельных норм расхода электрической энергии и прогнозированию энергопотребления насосными станциями, каскадами насосных станций, скважинами и по уровням планирования. – Ташкент: Узинформэнерго, 1990. — 79 с.

7. Хамудханов М. М., Юссеф Рабах. Методика расчета постоянных коэффициентов аппроксимации рабочих характеристик насоса // Автоматлашган электр юритма. ТошДТУ илмий ишлар тўплами, — Тошкент, 1994. Б. 92–96.

8. Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Справочник по гидравлическим расчетам систем водоснабжения и водоотведения. 3-е изд. — Л.: Стройиздат, 1986. — 384 с.

9. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных и пластмассовых труб. — М.: Стройиздат, 1986. — 114 с.

10. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, насосам и гидропередачам. -Минск: Высшая школа, 1985. — 384 с.

11. Абидов К. Г. Повышение надежности работы мелиоративных насосных станций с применением самозапуска электродвигателей. // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт.-Москва, 2020 №3 (189) март. С. 34–38.

12. Влияния конструктивных параметров на энергосберегающие и эксплуатационные показатели работы водоподъемных насосных агрегатов.// Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. — Москва.№1, 2023. С. 56–63.

При неизменно сохраняющейся характеристике трубопроводной напорной сети (HCT = const, RTP = const), заданной геометрии рабочих колес центробежных насосов (id = const) положение режимной точки насосной установки систем машинного водоподъема определяется частотой вращения насосного агрегата n и их суммарной подачей QT ≈ N · QHA.

Следовательно, при заданных условиях функционирования насосной установки оптимизация режимов ее работы по критерию минимума удельного расхода электрической энергии может быть представлена в виде целевой функцией в зависимости от частоты вращения насосного агрегата и расхода оросительной воды. Очевидно, что с обеспечением согласованного и соразмерного регулирования частоты вращения насосного агрегата [1–5] минимум удельного расхода электрической энергии насосной установки будет достигаться при минимуме ее затрат каждым из совместно работающих насосных агрегатов.

Удельный расход электроэнергии насосного агрегата может быть представлен в виде:

где

Здесь:

КИЗН — коэффициент износа рабочих органов насоса;

Kt — коэффициент, учитывающий изменения номинальной мощности электродвигателя насосного агрегата в зависимости от температуры окружающей среды;

DKAT — каталожный (паспортный) диаметр рабочего колеса насоса.

Обозначим подачу Q насосного агрегата через x1 и частоту вращения n через x2.

Тогда рассматриваемая задача оптимизации режимов функционирования насосной установки может быть представлена в виде следующей задачи нелинейного программирования:

На основании обобщенного правила множителей Лагранжа и известной теоремы Куна-Таккера минимизируем целевую функцию ∆Э(х)на допустимом множестве, заданном ограничениями (3) — (5). Тогда точка минимума указанной целевой функции может быть найдена как решение следующей системы уравнений с дополнительными переменными λi, xk + i, i = 1, …, m; λi, l = m + 1, …, p.

Для Цитирования:
Абидов К. Г., Оптимизация режимов работы насосной установки, систем машинного водоподъема. Электроцех. 2024;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: