Лезнов Б.С. Экономия электроэнергии в насосных установках. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 144 с: ил. - (Экономия топлива и электроэнергии)


Приводятся общие сведения о режиме работы отдельных насосных агрегатов различного вида и насосных установок в целом. Рассматриваются режимы энергопотребления насосной установки, основных и вспомогательных ее систем и механизмов, устанавливаются основные виды потерь электроэнергии, даются рекомендации по снижению потерь электроэнергии в насосных установках с применением современных систем регулирования режимов работы.
Для инженеров-проектировщиков и эксплуатационников насосных установок.
Насосные установки страны ежегодно расходуют около 300 млрд. кВт-ч электроэнергии, т.е. примерно 20% всей электроэнергии, вырабатываемой энергосистемами страны. Высокое энергопотребление этих объектов придает важное народнохозяйственное значение проблеме экономии электроэнергии в насосных установках. К сожалению, большинство насосных установок работает не самым экономичным образом. Так, например, в результате применения неэкономичных способов регулирования режимов работы насосов в системах водоснабжения и водоотведения теряется 5—15% потребляемой электроэнергии, а в некоторых из них потери достигают 20 - 25 %.
Широкое распространение в этих системах экономичных способов регулирования, основанных на изменении частоты вращения рабочих колес насосов, позволит уменьшить потребление электроэнергии на 14—15 млрд. кВт-ч, т.е. сэкономить примерно 1% электроэнергии, вырабатываемой энергосистемами страны. Для сравнения укажем, что ежегодный прирост выработки электроэнергии в стране не превышает 3,5-4%.
Применение современных способов регулирования насосов позволяет также увеличить единичную мощность насосных агрегатов и тем самым уменьшить их общее число на насосных станциях. Благодаря этому при определенных условиях могут быть существенно снижены строительные объемы насосных станций. Кроме того, применение способов регулирования за счет стабилизации давления уменьшает утечки и соответственно сокращает расход воды в системах водоснабжения на 3—5 %.
Существуют и другие способы экономии электроэнергии в насосных установках. Например, придание кромке рабочих колес оптимального профиля и шлифовка лопастей рабочего колеса насоса позволяют снизить энергопотребление на 2-3 %.
В настоящем издании анализируются причины потерь электроэнергии в насосных установках, обобщается опыт различных предприятий и организаций по экономии электроэнергии в насосных установках, описываются способы снижения потерь электроэнергии в насосных установках, дается информация о технических средствах обеспечения экономичных режимов работы насосных установок различного назначения. Основное внимание уделяется насосным установкам систем водоснабжения и водоотведения и применению в них регулируемого электропривода. Рассматриваются насосные установки с подачей до 15 м3/с и напором до 200 м, оснащенные агрегатами мощностью до 5 МВт. Однако приводимые сведения могут быть использованы и при эксплуатации более мощных насосных агрегатов.
В издании использованы результаты собственных исследований автора, а также публикации других отечественных и зарубежных специалистов. Особенностью работы является комплексный подход к изложению материала, предусматривающий совместное рассмотрение взаимосвязанных процессов в гидравлических, электрических и других устройствах насосных установок, что позволяет ознакомить специалистов, работающих в смежных областях (технологии, энергетики, автоматики), с проблемой экономии электроэнергии в целом.
Для инженерно-технических работников, занятых эксплуатацией и проектированием промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных насосных установок различного назначения.
При рецензировании рукописи большую помощь оказал канд. техн. наук Р.А. Новодережкин, которого автор искренне благодарит за ценные замечания при подготовке рукописи к печати.
Все замечания и пожелания просьба направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10. Энергоатомиздат.
Гидравлическая машина, создающая напорное перемещение жидкости при сообщении ей энергии, называется насосом. Насос в совокупности с электроприводом и передаточным механизмом (муфтой, редуктором, шкивом и т.п) образует насосный агрегат. Комплекс оборудования, обеспечивающий работу насосов в требуемом режиме и состоящий из одного или нескольких насосных агрегатов, трубопроводов, запорной и регулирующей арматуры, контрольно-измерительной аппаратуры, а также аппаратуры управления и защиты, образует насосную установку. Сооружение, в состав которого входят одна или нескольких насосных установок, а также вспомогательные системы и оборудование, бытовые и производственные помещения, обеспечивающие работоспособность объекта в целом, называется насосной станцией.
Основными параметрами, характеризующими режим работы насосной установки, являются напор и подача. Напор — разность удельных энергий жидкости в напорном и всасывающем патрубках насоса, необходимая для подъема жидкости на заданную высоту и преодоления сил трения в трубопроводе. Подача - объем жидкости, перекачиваемый насосной установкой за единицу времени.
Режимом работы насосной установки называется определенный порядок работы ее оборудования в соответствии с изменяющимися условиями работы системы в целом.
В зависимости от назначения и рода перекачиваемой жидкости насосные установки подразделяются на водопроводные, канализационные, мелиоративные, теплофикационные, нефтеперекачивающие и др.
Насосные водопроводные станции в зависимости от места, занимаемого в общей схеме водоснабжения, подразделяют на станции I и II подъема и повысительные.
Насосная станция I подъема (рис. 1) забирает воду из источника водоснабжения (река, озеро, водохранилище, артезианская скважина и т.п.) и подает ее на очистные сооружения.