| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Инженерные сети > Экономия электроэнергии при работе насосов

Экономия электроэнергии при работе насосов

Закрытая тема
Поиск в этой теме
Непрочитано 06.11.2020, 08:44 #1
Экономия электроэнергии при работе насосов
Геннадий1961
 
Регистрация: 06.11.2020
Сообщений: 6

Я, вообще-то, программист и далек от данной темы, поэтому спрашиваю у знающих.
Есть зависимости характеристик работы насоса при изменении частоты вращения, далее цитата:

В отсутствии влияния кавитации на работу насоса изменение частоты вращения электродвигателя будет сопровождаться изменением характеристик насоса в соответствии с законами подобия:
1. Производительность Q пропорциональна отношению частоты вращения:
Q2=Q1 x (n2/n1)
2. Манометрический напор H пропорционален отношению частоты вращения в квадрате:
H2=H1 x (n2/n1)2
3. Потребляемая мощность N пропорциональна отношению частоты вращения в кубе:
N2=N1 x (n2/n1)3
Как видно из формул подобия незначительное изменение частоты вращения вала сопровождается значительными изменениями в потреблении электроэнергии. Например, центробежный насос, работающий с питанием от сети 50 Гц, при уменьшении частоты в сети до 40 Гц снизит производительность на 20%, а напор на 36%. При этом в соответствии с законами подобия потребление энергии сократится на 50%.

А теперь вопрос: верно ли утверждение, что при выполнении одной и той же работы (например,поддержание давления при меняющемся расходе) два параллельно работающих на небольших частотах насоса будут потреблять меньше электроэнергии, чем один из них, но работающий на большей частоте? Ведь потребляемая мощность падает гораздо быстрее, чем производительность и напор. Насосы работают от частотных преобразователей.
Просмотров: 18150
 
Непрочитано 06.11.2020, 09:50
#2
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 8,602


Щас придёт лесник (ShaggyDoc) и быстро разнесёт в пух и прах.
А по существу, есть график характеристик насоса и он нифига не прямая - удвоением оборотов не добьёшься удвоение давления. Потом насос не работает в вакуум - есть характеристики сети и вот где два графика пересекутся, такой и будет производительность при данных оборотах. И снова это всё нифига не пропорционально.
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 06.11.2020, 10:03
#3
MotorManiac


 
Регистрация: 08.07.2013
Екатеринбург
Сообщений: 177


Цитата:
Сообщение от Геннадий1961 Посмотреть сообщение
два параллельно работающих на небольших частотах насоса будут потреблять меньше электроэнергии, чем один из них, но работающий на большей частоте
Вообще не факт. Вы забыли еще о рабочей точке насосов, по сути они работают нормально (макс. кпд) только на небольшом участке расходной кривой.
MotorManiac вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 06.11.2020, 10:15
#4
Геннадий1961


 
Регистрация: 06.11.2020
Сообщений: 6


Да ничего я не забыл... Как можно забыть то, что не знал. Я же сказал, что не специалист в этом вопросе.
Зачем тогда писать такие вещи? Ведь приведенный текст не я придумал, он взят из научной статьи.

----- добавлено через ~32 мин. -----
А еще там говориться, что кпд насоса при изменении числа оборотов в довольно широких пределах остается практически постоянным. Уменьшение числа оборотов до 50% практически не вызывает изменений кпд насоса.
Геннадий1961 вне форума  
 
Непрочитано 06.11.2020, 11:44
#5
ShaggyDoc

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam
 
Регистрация: 14.03.2005
44d32'44"С, 33d26'51"В
Сообщений: 12,423


Цитата:
Сообщение от Геннадий1961 Посмотреть сообщение
Ведь приведенный текст не я придумал, он взят из научной статьи
А в научную статью приведенные соотношения взяты из "азбуки", и они справедливы.

А вот "утверждение"
Цитата:
Сообщение от Геннадий1961 Посмотреть сообщение
А теперь вопрос: верно ли утверждение, что при выполнении одной и той же работы (например,поддержание давления при меняющемся расходе) два параллельно работающих на небольших частотах насоса будут потреблять меньше электроэнергии, чем один из них, но работающий на большей частоте?
совершенно неверное.

Любая гидравлическая машина (насос, вентилятор) качает среду в какую-то сеть. Каждая сеть имеет свою гидравлическую характеристику (какие будут потери давления при пропуске такого-то расхода). Это величина постоянная для данной сети. Графически отображается в виде восходящей параболы.

Каждый насос имеет также свою характеристику - соотношение расхода и напора. При нулевом расходе (задвижка закрыта) насос дает максимальный конструктивный напор. По мере увеличения расхода напор падает, отображается это нисходящей параболой.

Зависимость характеристики от числа оборотов колеса определяется по формулам из "научной" статьи. На графиках характеристик насосов отображаются также и КПД насоса, который не постоянный. Легко убедиться, открыв паспорт любого насоса.

Сколько прокачает один конкретный насос в конкретную сеть определяется точкой пересечения характеристик насоса и сети, а не "паспортными" данными насоса (они даны ориентировочно для точки с максимальным КПД).

Если несколько насосов работают параллельно, то расход определяется пересечением суммарной характеристики нескольких насосов и характеристики сети. При этом у каждого насоса производительность будет меньше, чем если бы он работал один, а у группы - незначительно больше, чем у одного.

Но электроэнергии они будут потреблять больше, только бесполезно. Хотя бы из-за постоянных механических потерь.

Частотное регулирование, т.е. изменение числа оборотов применяется для уменьшения потребления в сетях с переменным расходом. В отоплении циркулирует постоянный расход, а в водопроводе переменный - количество открытых кранов меняется постоянно. Ночью расход минимальный, вот в это время и можно снизить частоту вращения.

Но все равно расход будет определяться точкой пересечения постоянной характеристики сети и пониженной характеристики насоса.

Ставить параллельно работающие насосы с частотным регулированием не имеет смысла - дорого и непредсказуемо.
ShaggyDoc вне форума  
 
Непрочитано 06.11.2020, 12:52
#6
Pavel_V

Снова в деле
 
Регистрация: 22.10.2010
Челябинск
Сообщений: 6,667


Цитата:
Сообщение от ShaggyDoc Посмотреть сообщение
Ставить параллельно работающие насосы с частотным регулированием не имеет смысла - дорого и непредсказуемо.
Если расход меняется очень сильно, то имеет смысл такая схема.
ОДин насос работает всегда, второй подключается по необходимости. Автоматика настраивается на максимальное КПД системы. Дорого, но смысл имеет (сейчас стоимости частотников не так и страшна). Например АБК в течении дня (унитазы и заполнять, и руки мыть офису) и вечером, когда душевая на полную работает и расход в разы увеличен.
Второй вариант - один насос работает на водоснабжение обычное, второй подключается при срабатывании АПТ если система совмещенная.
Да, такое редкость, но иногда имеет смысл заморочиться.
Pavel_V вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 06.11.2020, 13:42
#7
Геннадий1961


 
Регистрация: 06.11.2020
Сообщений: 6


То есть, получается, если есть 4 параллельных насоса по 120 кубов, то работая в одиночку любой из них выдаст 120 кубов, но работая сообща они никогда не дадут 480?
Геннадий1961 вне форума  
 
Непрочитано 06.11.2020, 13:45
#8
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 8,602


Иногда есть смысл заморочиться и поставить "летающую тарелку" - водонапорную башню - насос _всегда_ будет работать в максимально выгодном режиме (если правильно спроектируют)
Fogel вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 06.11.2020, 14:12
#9
Геннадий1961


 
Регистрация: 06.11.2020
Сообщений: 6


Почему-то не появляется мое сообщение, повторюсь...
То есть, если мы имеем 4 параллельных насоса по 120 кубов, то в одиночку любой из них выдаст 120 кубов, но вместе они никогда не выдадут 480 кубов?
Геннадий1961 вне форума  
 
Непрочитано 06.11.2020, 17:26
#10
MotorManiac


 
Регистрация: 08.07.2013
Екатеринбург
Сообщений: 177


Цитата:
Сообщение от Геннадий1961 Посмотреть сообщение
То есть, если мы имеем 4 параллельных насоса по 120 кубов, то в одиночку любой из них выдаст 120 кубов, но вместе они никогда не выдадут 480 кубов?
Если у вас в сеть подается 120 кубов в час и сопротивление сети составляет 2метра в ст. Как можно подать в ту же сеть 480 кубов в час, если на это потребуется перепад в 16 раз больший чем обеспечивают насосы ?
MotorManiac вне форума  
 
Непрочитано 06.11.2020, 17:44
#11
ShaggyDoc

Thượng Tá Quân Đội Nhân Dân Việt Nam
 
Регистрация: 14.03.2005
44d32'44"С, 33d26'51"В
Сообщений: 12,423


Цитата:
Сообщение от Геннадий1961 Посмотреть сообщение
То есть, если мы имеем 4 параллельных насоса по 120 кубов, то в одиночку любой из них выдаст 120 кубов, но вместе они никогда не выдадут 480 кубов?
Про насос нельзя сказать "выдаст 120". Он выдаст ровно столько, сколько пропустит сеть. Но, если в конкретную сеть насос прокачивает 120, то четыре никогда не прокачают 480. Всегда меньше. Насколько именно - зависит от характеристики сети.

На картинках примеры расчетов работы насосов в моей программе Лидер-Гидравлика.

1. График совмещения характеристик сети и одного и двух насосов. В табличке расходы и напоры. В этом примере расход одного насоса в эту сеть примерно 157, а двух - 193. И это еще довольно пологая характеристика сети. При более крутой возможны варианты, когда несколько насосов прокачивают меньше, чем один.

2. Таблица для разного числа насосов от 1 до 6. Если один в эту сеть прокачает 157, то 4 насоса - 208, а 6 насосов - 211.
Увеличение расхода ничтожное. Т.е. увеличение количества параллельных насосов более двух бессмысленно.

Все это описано в любом учебнике по насосам.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: pump_2.png
Просмотров: 43
Размер:	278.1 Кб
ID:	231658  Нажмите на изображение для увеличения
Название: pump_6.png
Просмотров: 48
Размер:	129.7 Кб
ID:	231659  
ShaggyDoc вне форума  
 
Непрочитано 07.11.2020, 21:07
#12
Fogel

люблю мастерить
 
Регистрация: 21.01.2005
Челябинск
Сообщений: 8,602


От сети. В десять раз больше насосов выкачивающих воду из-за пдотины, дажут в десять раз больший расход
Fogel вне форума  
 
Непрочитано 07.11.2020, 22:21
#13
ssn

Инженер проектировщик (раздел ТМ - фриланс)
 
Регистрация: 06.12.2003
Геленджик
Сообщений: 1,782
Отправить сообщение для ssn с помощью Skype™


Цитата:
Сообщение от Fogel Посмотреть сообщение
От сети. В десять раз больше насосов выкачивающих воду из-за пдотины, дажут в десять раз больший расход
если они будут подавать воду отдельно каждый по своей трубы на излив.
если они все 10 будут дуть в одну трубу, то не в 10 раз не получится
ssn вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 09.11.2020, 07:20
#14
Геннадий1961


 
Регистрация: 06.11.2020
Сообщений: 6


Тогда спрошу по другому.
Первоначальная ситуация была следующая: четыре артезианские скважины, в которых стоят насосы по 120 кубов, подавали воду в общий бак каждый по своей трубе на излив. То есть это были как-бы отдельные системы, друг другу не мешали.
Из этого бака другие насосы по трубопроводу гнали воду потребителю. Естественно, труба к потребителю рассчитана по максимуму.
По некоторым причинам сделали так: бак с насосами убрали, трубы из скважин врезали сразу в трубу потребителю. Понятно, что обратные клапаны стоят. То есть, фактически теперь это четыре параллельных насоса.
Все насосы работают от своих преобразователей частоты. Задача автоматизированной системы - поддержка давления в трубе потребителя. Поскольку расход сильно меняется в зависимости от времени суток, можно работать и на меньшем количестве насосов. Обычно работают 3 насоса, ночью 2 справляются, в пиковые моменты все четыре.
Чем проектная система была лучше (и была-ли)? К сожалению, я не знаю, как было раньше, на проектной системе не было автоматики. Но сейчас, судя по графикам расхода, навряд-ли получится выдать всеми четырьмя насосами даже 250 кубов.
При снижении расхода автоматика убавляет задание на приводы, наконец наступает момент, когда следует принять решение об отключении одного частотного преобразователя.
Мне стало интересно, можно-ли как-то рассчитать, что один из четырех (трех) насосов можно отключить, остальные три (два) справятся. Поэтому я и полез в теорию и вдруг наткнулся на эти формулы и выводы. Повторюсь, я программист, а не технолог.
И все-таки, не сделали-ли мы хуже нашей модернизацией?

----- добавлено через ~24 ч. -----
Поправлюсь. Посмотрел за несколько месяцев, были моменты, когда расход за час превышал 250 кубов. Поэтому правильная цифра, судя по величине задания на приводы в эти моменты, будет 300 кубов.
Геннадий1961 вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 16.11.2020, 07:09
#15
Геннадий1961


 
Регистрация: 06.11.2020
Сообщений: 6


Ау... Неужели никто не ответит...
Геннадий1961 вне форума  
Закрытая тема
Вернуться   Форум DWG.RU > Отраслевые разделы > Инженерные сети > Экономия электроэнергии при работе насосов

Система Техэксперт дает уверенность в правильности и эффективности принимаемых инженерных решений!
Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Сигнализация о работе насосов Макс_ХимПром Электроснабжение 5 22.07.2014 07:42
Как изменится производительноть двух насосов типа Д при подключении в параллельную работу? serg2el Отопление 2 18.12.2013 13:23
Премии на работе shvechkova Профессии и трудовые отношения 64 09.08.2013 12:36
Заметки по работе с AutoCAD и аналогами gesper AutoCAD 10 15.12.2012 20:00
Внедрение частотно-регулируемых электроприводов на канализационных насосных станциях - на практике есть ли экономия? kobra173 Водоснабжение и водоотведение 8 04.06.2012 18:39