Veľkosť: px

Začať zobrazovať od stránky:

Prepis

1 SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 0 g. PRACOVNÝ PROGRAM odboru Čerpadlá a čerpacie stanice (názov odboru v súlade s učebnými osnovami) Rekvalifikačný program Ústav / Katedra fakulty Inžinierska podpora budov a stavieb Ústav environmentálneho inžinierstva Zásobovanie vodou, kanalizáciou a hydraulikou

2 OBSAH 1. Ciele a ciele štúdia disciplíny Účel výučby disciplíny Ciele štúdia disciplíny Interdisciplinárna komunikácia Požiadavky na výsledky zvládnutia disciplíny Objem disciplíny a druhy výchovno-vzdelávacej práce Obsah disciplíny Sekcie disciplíny a druhy hodín v hodín (plán tematickej výučby) Obsah sekcií a tém prednáškového kurzu Praktické hodiny Laboratórne štúdium Samostatná práca Edukačné a metodické materiály pre disciplínu Základná a ďalšia literatúra, informačné zdroje Zoznam vizuálnych a iných pomôcok, metodické pokyny a materiály k technickým učebným pomôckam Kontrolné a meracie materiály ... 11

3 1.1. Účel výučby disciplíny 1. Účel a ciele štúdia disciplíny formovania vedomostí o hlavných druhoch čerpadiel, kompresorov, procesných zariadení; rozvoj zručností v projektovaní, výstavbe a prevádzke čerpacích a vyfukovacích staníc, systémov zásobovania vodou a odpadových vôd. 1 .. Ciele štúdia disciplinárnej prípravy bakalárov na projektovanie, výrobu a technologickú, vedeckú činnosť a prevádzku čerpacích a vzduchotechnických staníc vodovodných a kanalizačných sietí. Interdisciplinárna komunikácia Disciplína „Čerpadlá a čerpacie stanice“ odkazuje na premennú súčasť odborného cyklu. Profil "Vodovod a kanalizácia", hlavná časť. Disciplína „Čerpacie a fúkacie stanice“ je založená na vedomostiach získaných pri zvládnutí disciplín: „Matematika“, „Fyzika“, „Hydraulika“, „Teoretická mechanika“, „Architektúra“, „Kreslenie“, „Odolnosť materiálov“, „Stavebné materiály“, „Inžinierska geodézia“, „Elektrotechnika“. Požiadavky na vstupné vedomosti, zručnosti a kompetencie študentov. Študent musí: Poznať: hlavné historické udalosti, základy právneho systému, regulačné a technické dokumenty v oblasti odbornej činnosti; základné zákony vyššej matematiky, chémie, fyziky, hydrauliky, elektrotechniky, teoretickej mechaniky, odolnosti materiálov; Byť schopný: samostatne získavať ďalšie vedomosti o vzdelávacej a referenčnej literatúre; uplatniť vedomosti získané pri štúdiu predchádzajúcich odborov; používať osobný počítač; Vlastnosť: zručnosti v riešení matematických úloh; grafoanalytické výskumné metódy; metódy stanovenia a riešenia technických problémov. Disciplíny, ktoré predchádzajú disciplíne "Čerpadlá a prečerpávacie stanice": disciplíny profilového zamerania: "Vodovodné siete", "Odvodňovacie siete", "Úpravne vody a zariadenia na príjem vody", "Likvidácia vody a čistenie odpadových vôd", " Sanitárne vybavenie budov a konštrukcií "," Zásobovanie teplom a plynom so základmi tepelnej techniky "," Základy priemyselného zásobovania vodou a likvidácie odpadových vôd "," Základy priemyselného zásobovania vodou "," Prevádzka vodovodných a odpadových systémov ", „Rekonštrukcia vodovodných a odpadových systémov“.

4 1.4. Požiadavky na výsledky osvojenia si disciplíny Proces štúdia odboru „Kúrenie“ je zameraný na formovanie týchto kompetencií: vlastníctvo kultúry myslenia, schopnosť zovšeobecňovať, analyzovať, vnímať informácie, stanoviť si cieľ a zvoliť spôsoby dosiahnuť to (OK-1); schopnosť logicky správne, rozumne a zreteľne budovať ústny a písomný prejav (OK-); schopnosť používať pri svojich činnostiach regulačné právne dokumenty (OK-5); používať základné prírodovedné zákony v odborných činnostiach, aplikovať metódy matematickej analýzy a modelovania, teoretický a experimentálny výskum (PC-1); schopnosť identifikovať prírodovednú podstatu problémov vznikajúcich pri výkone odbornej činnosti, zapojiť ich do riešenia príslušného fyzikálneho a matematického aparátu (PC-); vlastníctvo základných metód, metód a prostriedkov získavania, uchovávania, spracovania informácií, zručností práce s počítačom ako prostriedkom na správu informácií (PC-5); znalosť regulačného rámca v oblasti inžinierskych prieskumov, zásad navrhovania budov, stavieb, inžinierskych systémov a zariadení, plánovania a rozvoja osídlených oblastí (PC-9); vlastníctvo metód vykonávania inžinierskych prieskumov, technológie navrhovania častí a konštrukcií v súlade s právomocami pomocou štandardného aplikovaného dizajnu a grafických softvérových balíkov (PC-10); schopnosť vykonať predbežnú štúdiu uskutočniteľnosti výpočtov návrhu, vypracovať projektovú a pracovnú technickú dokumentáciu, vypracovať dokončené projektové práce, monitorovať súlad projektov a technickej dokumentácie so zadaním, normami, špecifikáciami a inými regulačnými dokumentmi (PC-11); vlastníctvo technológie, metód dolaďovania a ovládania technologických postupov stavebnej výroby, výroby stavebných materiálov, výrobkov a konštrukcií, strojov a zariadení (PC-1); schopnosť pripraviť dokumentáciu o riadení kvality a štandardných metódach riadenia kvality technologických procesov vo výrobných závodoch, organizácii pracovísk, ich technických zariadení, umiestňovania technologických zariadení, monitorovať dodržiavanie technologickej disciplíny a bezpečnosti životného prostredia (PC-13); znalosť vedeckých a technických informácií, domáce a zahraničné skúsenosti v oblasti činnosti (PC-17); vlastníctvo matematického modelovania založeného na štandardných balíčkoch pre automatizáciu návrhu a výskumu, metódy nastavenia a vykonávania experimentov podľa určených techník (PC-18); schopnosť vypracovať správy o vykonanej práci, podieľať sa na implementácii výsledkov výskumu a praktického vývoja (PC-19); znalosť pravidiel a technológie montáže, nastavovania, skúšania a uvádzania do prevádzky stavieb, inžinierskych systémov a zariadení stavenísk, vzoriek výrobkov vyrábaných podnikom (PC-0); znalosť metód experimentálneho skúšania zariadení a technologická podpora (PC-1). Po osvojení disciplíny musí študent: Poznať: typy a prevedenia hlavného vybavenia čerpacích a vyfukovacích staníc; typy a návrhy štruktúr čerpacích a vyfukovacích staníc;

5 základov návrhu a konštrukcie čerpacích a vyfukovacích staníc. Byť schopný: robiť rozumné rozhodnutia o zložení technologického vybavenia čerpacích a nafukovacích staníc ako prvkov sústavy, pre ktoré sú kladené požiadavky spotrebiteľov na spoľahlivosť a podmienky dodávky vody, vzduchu a spôsobov dopravy prevádzka. Má: zručnosti v oblasti montáže, výstavby a prevádzky hlavných technologických zariadení a konštrukcií čerpacích a vyfukovacích staníc.

6. Objem disciplíny a druhy výchovno-vzdelávacej práce Typ výchovno-vzdelávacej práce Celkový počet kreditov (hodiny) Celková pracovná náročnosť odboru 68 Triedne štúdium: 40 prednášok 0 praktických hodín (PZ) 0 seminárov (SZ) - laboratórne práce (LR) - ďalšie typy štúdia v učebni - testovanie medzikontroly Samostatná práca: 8 štúdia teoretického kurzu (TO) - projekt kurzu - výpočtová a grafická práca (RGR) - abstrakt 8 úloh - zadania ďalšie typy samostatnej práce - Typ medzikontroly (test) , skúška) test

7 3. Obsah disciplíny 3.1. Sekcie disciplíny a typy hodín v hodinách (plán tematickej výučby) p / p Moduly a sekcie disciplíny Čerpadlá Účel, princíp činnosti a oblasti použitia čerpadiel rôznych typov Pracovný postup lopatkových čerpadiel Charakteristika lopatkových čerpadiel, spoločná prevádzka čerpadlá a siete 4. Konštrukcie čerpadiel používaných na zásobovanie vodou a kanalizáciu Čerpacie stanice Typy čerpacích staníc pre vodovod a kanalizáciu Čerpacie stanice na dodávku vody Čerpacie stanice pre kanalizáciu Prednášky, kredity (hodiny) PZ alebo SZ, kredity (hodiny) ) LR, kreditné jednotky (hodiny) Samost. práca, kreditné jednotky (hodiny) Realizované kompetencie PK-1, PK-5, PK-9, PK-10, PK-11, PK-1 PK-13, PK-17, PK-18, PK-19, PK- 0, PK-1, PK-5, PK-9, PK-10, PK-11, PK-13, PK-17, PK-18, PK-19, PK-0, PK-1 Celkový obsah častí a témy prednášky témy predmetu prednáška obsah prednášky Počet hodín (kredity) Samostatná práca Základné parametre a klasifikácia Štúdium teoretických púmp. Výhody a nevýhody kurzu. Vypracovanie súhrnu 1 púmp rôznych typov. Prednáškové diagramy. Práca so zariadením a princíp činnosti podľa odbornej literatúry. lamelové čerpadlá, trecie čerpadlá, príprava na súčasné objemové čerpadlá. certifikácia (DAC). Tlak a dopravná výška vyvinutá 1 odstredivým čerpadlom. Výkon a účinnosť čerpadla. Tiež

8 Kinematika pohybu tekutiny v pracovných telesách odstredivého čerpadla. Základná rovnica odstredivého čerpadla. Podobnosť 1 čerpadiel. Prepočítavacie vzorce a rovnaký rýchlostný faktor. Sací zdvih čerpadiel. Kavitácia v čerpadlách. Prípustné hodnoty sacieho zdvihu. 4 Charakteristiky odstredivých čerpadiel. Metódy na získanie 1 charakteristík. Spoločná rovnaká charakteristika činnosti čerpadla a potrubia. Testovanie pumpy. 5 Paralelná a sekvenčná prevádzka 1 čerpadla. Konštrukcia čerpadla: odstredivé, axiálne, diagonálne, vrty, vír. Objemové a závitové čerpadlá. To isté 6 Klasifikácia a typy čerpacích staníc Vykonávanie písacích staníc. Skladba zariadení a riadiace práce čerpacích a vyfukovacích miestností (abstrakt). stanice. 7 Špecifické vlastnosti čerpacích staníc vody. Štúdium teoretického kurzu. Vypracovanie prehľadu Hlavné konštruktívne riešenia prednášok. Práce s budovami čerpacích staníc. Vymenovanie podľa odbornej literatúry .. a konštrukčné prvky čerpacích staníc 1. a 5. výťahu. Príprava na súčasnú certifikáciu (Klasifikácia DAC čerpacích staníc drenážnych systémov. Schémy zariadení, účel. Konštrukčné prvky čerpacích staníc drenážnych systémov. Stanovenie kapacity prijímacích nádrží. Umiestnenie čerpacích jednotiek. Vlastnosti konštrukcie čerpacích staníc pre odvodnenie. systémy Prevádzka vyfukovacích a čerpacích staníc Technické a ekonomické ukazovatele čerpacích staníc stanice Celkom: 0 Písomný test (abstrakt) To isté To isté

9 3.3. Praktické hodiny p / p časti disciplíny Názov praktických hodín Objem v hodinách Účel a technické charakteristiky čerpadiel Klasifikácia a charakteristiky čerpadiel. Pracovná časť 1 1 charakteristiky čerpadla. Stabilný a nestabilný výkon čerpadla. Jemné, normálne, strmé vlastnosti pri klesaní. Stanovenie sklonu charakteristiky. Spolupráca čerpadiel a potrubí Budovanie spoločnej charakteristiky prevádzky čerpadiel a 1 potrubí. Grafická charakterizácia potrubia Q-H. Konštrukcia znížených charakteristík odstredivého čerpadla Q-H. Stanovenie prevádzkového bodu čerpadla v potrubnom systéme. Zmena energetických charakteristík odstredivého 3 1 čerpadla so zmenou priemeru a rýchlosti obežného kolesa čerpadla Prevádzkové polia charakteristík čerpadla Q-H. Prepočítavacie vzorce. 4 1 Stanovenie geometrickej sacej výšky čerpadla (časť 1) Stanovenie geometrickej sacej výšky čerpadla, keď je čerpadlo nainštalované nad hladinou kvapaliny v prijímacej nádrži, pod hladinou kvapaliny v prijímacej nádrži (čerpadlo je inštalované pod náplňou) ), v prípade, že je kvapalina v prijímacej nádrži pod nadmerným tlakom. 5 1 Stanovenie sacej hlavy geometrického čerpadla (h) Stanovenie sacej hlavy geometrického čerpadla s prihliadnutím na geodetickú značku inštalácie čerpadla a so zohľadnením teploty čerpanej vody. Výber hlavného zariadenia čerpacích staníc vody 67 Výpočet prietoku čerpacej stanice prvého stúpania podľa stupňovitých a ucelených harmonogramov spotreby vody. Vplyv kapacity 4 tlakových regulačných nádrží na prevádzkový režim čerpacej stanice. Stanovenie konštrukčnej výšky čerpacej stanice a počtu pracovných a pohotovostných čerpadiel. 7 Prevádzkový režim čerpacej stanice na zneškodňovanie vody Výpočet prietoku a výšky čerpacej stanice a objemu zbernej nádrže. Výber pracovných a pohotovostných jednotiek. Zaznamenanie hodinového prítoku a plánu odčerpania, výpočet frekvencie spínania čerpadla v závislosti od kapacity prijímacej nádrže. Stanovenie značky osi čerpadla za podmienky jeho 8 kavitačnej prevádzky Stanovenie značky osi čerpadla. Kontrola kavitačnej rezervy. 9 Študijná cesta k prečerpávacím staniciam Spolu: 0

10 3.4. Laboratórne štúdium p / p časti odboru Názov laboratórnej práce Objem v hodinách 3.5. Samostatná práca Pre získanie praktických zručností študentov pri výbere hydromechanického špeciálneho zariadenia a navrhovaní konštrukcií na čerpanie vody sa predpokladá projekt kurzu. Výsledkom samostatnej práce je napísanie abstraktu. Tento typ práce je 8 hodín. Organizácia samostatnej práce sa uskutočňuje v súlade s harmonogramom vzdelávacieho procesu a samostatnou prácou študentov.

11 4. Učebné materiály pre disciplínu 4.1. Základná a doplnková literatúra, informačné zdroje a) základná literatúra 1. V.Ya. Karelin, A.V. Minaev. Čerpadlá a čerpacie stanice. M.: OOO "Bastet", Shevelev F.A., Shevelev A.F. Tabuľky pre hydraulický výpočet vodovodných potrubí. Moskva: OOO "Bastet", Lukinykh A.A., Lukinykh N.A. Tabuľky pre hydraulický výpočet stokových sietí a sifónov podľa vzorca akad. N.N. Pavlovský. M.: OOO „Bastet“, Návrh prečerpávacej stanice odpadových vôd: tutorial / bm. Grishin, M.V. Bikunova, Sarantsev V.A., Titov E.A., Kochergin A.S. Penza: PGUAS, 01. b) ďalšia literatúra 1. Somov M.A., Zhurba M.G. Dodávka vody. M.: Stroyizdat, Voronov Yu.V., Jakovlev S.Ya. Likvidácia vody a čistenie odpadových vôd. Moskva: Vydavateľstvo ASV, Príručka staviteľa. Inštalácia vonkajšieho vodovodu a kanalizácie / Vyd. A.K. Pereshivkina /. M.: Stroyizdat, Zásobovanie vodou a likvidácia odpadových vôd. Vonkajšie siete a zariadenia. Ed. Repina B.N. Moskva: Vydavateľstvo ASV, 013. c) softvér 1. balík elektronických testov 170 otázok; elektronický kurz prednášok "Prečerpávacie a vyfukovacie stanice"; 3. Program AUTOCAD, RAUCAD, MAGICAD; d) databázy, informačné a referenčné a vyhľadávacie systémy 4. elektronické katalógy čerpadiel; 5. vzorky typických projektov čerpacích staníc; 6. vyhľadávače: YANDEX, MAIL, GOOGLE atď. 7. Internetové stránky: a ďalšie 4. Zoznam vizuálnych a iných príručiek, pokynov a materiálov pre technické učebné pomôcky Medzi materiálno-technický základ disciplíny patrí: a laboratórium so stojanom na laboratórne práce vybavené potrebným prístrojovým vybavením, prístrojmi a čerpacími jednotkami. počítačová trieda pre laboratórne práce s využitím simulátorov Kontrolné a meracie materiály Kontrolné a meracie materiály: zoznam otázok na skúšku a lístky na skúšku. Príklad typických testovacích úloh pre disciplínu „Čerpadlá a čerpacie stanice“: 1. Čo zohľadňuje účinnosť? a) stupeň spoľahlivosti čerpadla; b) všetky typy strát spojených s premenou mechanickej energie motora na energiu pohybujúcej sa tekutiny čerpadlom; c) straty v dôsledku pretečenia vody cez medzery medzi plášťom a obežným kolesom. Správna odpoveď je b .. Čo je to hlava čerpadla? a) práca vykonaná čerpadlom za jednotku času; b) zvýšenie špecifickej energie kvapaliny v úseku od vstupu čerpadla do výstupu čerpadla; c) špecifická energia kvapaliny na výstupe z čerpadla.

12 Správna odpoveď je b. 3. Dopravná výška čerpadla sa meria a) v metroch stĺpca kvapaliny čerpanej čerpadlom, m; b) v m3 / s; c) v m 3. Správna odpoveď je a. 4. Čo sa nazýva objemové čerpadlo? a) objem kvapaliny dodávanej čerpadlom za jednotku času; b) hmotnosť kvapaliny čerpanej čerpadlom za jednotku času; c) hmotnosť čerpanej kvapaliny za jednotku času. Správna odpoveď je a. 5. Aké čerpadlá patria do dynamickej skupiny? a) odstredivé čerpadlá; b) piestové čerpadlá; c) piestové pumpy. Správna odpoveď je a. 6. Aké čerpadlá patria do skupiny objemových objemov? a) odstredivé; b) vír; c) piest. Správna odpoveď je v. 7. Prevádzka ktorých čerpadiel je založená na všeobecnom princípe silovej interakcie lopatiek obežného kolesa s čerpanou kvapalinou prúdiacou okolo nich? a) bránica; b) piest; c) odstredivé, axiálne, diagonálne. Správna odpoveď je v. 8. Čo je hlavným pracovným prvkom odstredivého čerpadla? a) obežné koleso; b) hriadeľ; c) plášť čerpadla. Správna odpoveď je a. 9. Akou silou vyteká kvapalina z obežného kolesa odstredivého čerpadla? a) pod vplyvom gravitácie; b) pôsobením odstredivej sily; c) pod vplyvom sily Karyolis. Správna odpoveď je b. 10. Podľa usporiadania čerpacej jednotky (umiestnenie šachty) sú odstredivé čerpadlá rozdelené a) na jednostupňové a viacstupňové; b) s jednosmerným a obojsmerným napájaním; c) horizontálne a vertikálne. Správna odpoveď je v.

Smer prípravy PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny B3.V. DV.3. „Čerpadlá a čerpacie stanice“ (index a názov odboru v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) 08.03.01 Stavba (kód a názov

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 0 g. PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Zásobovanie vodou a kanalizácia (názov disciplíny v súlade s učebnými osnovami) Rekvalifikačný program Inštitút / Fakulta

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÝ PROGRAM odboru Rekonštrukcia vodovodných a kanalizačných sietí (názov odboru v súlade s učebnými osnovami) Program

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÝ PROGRAM odboru Prevádzka vodovodných a kanalizačných sietí (názov odboru v súlade s učebnými osnovami) Program

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 0 g. PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Sanitárno-technické vybavenie budov (názov disciplíny podľa učebných osnov) Rekvalifikačný program

PRÍKLAD PROGRAMU MODULOVÝCH INŽINIERSKYCH SYSTÉMOV STAVIEB A KONŠTRUKCIÍ (TGV, VIV, VŠEOBECNÁ ELEKTROTECHNIKA A ELEKTRICKÉ DODÁVKY A VERTIKÁLNA DOPRAVA) Odporúčané pre smer školiacej špecializácie 270800

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 Y. PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Čerpadlá, ventilátory a kompresory v systémoch teplej vody (názov disciplíny v súlade s učebnými osnovami) Program

PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny B3.V.DV.1.2 „Základy zásobovania vodou a sanitácie osád“ (index a názov disciplíny v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) Smer školenia 08.03.01

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 0 g. PRACOVNÝ PROGRAM odboru Metrológia, normalizácia a certifikácia (názov odboru v súlade s učebnými osnovami) Rekvalifikačný program

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 Y. PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Zásobovanie teplom a plynom a vetranie (názov disciplíny v súlade s učebnými osnovami) Rekvalifikačný program

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Bezpečnosť budov a stavieb v zložitých prírodných a človekom podmienených podmienkach (názov disciplíny v súlade s

OBSAH 1. Ciele a ciele disciplíny ... 3 1.1 Účel výučby disciplíny ... 3 1.2 Ciele disciplíny ... 3 1.3 Interdisciplinárna komunikácia ... 4 2. Rozsah disciplíny a typy vzdelávacia práca ...

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Diaľkové vykurovanie (názov disciplíny v súlade s učebnými osnovami) Rekvalifikačný program

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÝ PROGRAM odboru Organizácia, plánovanie a riadenie stavby (názov odboru v súlade s učebnými osnovami) Program

MINISTERSTVO VZDELÁVANIA A VEDY DONETSKEJ ĽUDSKEJ REPUBLIKY Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania „DONBASSOVÁ NÁRODNÁ AKADÉMIA STAVBY A ARCHITEKTÚRY“

1. Účel druhej priemyselnej praxe: - oboznámenie študentov 3. ročníka so špecializáciou "Vodovod a kanalizácia" na zariadeniach, kde sú siete, systémy a zariadenia na zásobovanie vodou a

PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny B3.V.DV.2.2 „Prevádzka vodovodných a kanalizačných systémov a zariadení“ (index a názov disciplíny v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) Smer školenia

2 Pozeranie RPD na realizáciu v nasledujúcom akademickom roku Schválil: prorektor pre SD 2016 Pracovný program bol prepracovaný, prerokovaný a schválený na realizáciu v akademickom roku 2016 - 2017 na zasadnutí katedry

MINISTERSTVO POĽNOHOSPODÁRSTVA RUSKEJ FEDERÁCIE Federálny štátny rozpočtový vzdelávací inštitút vyššieho odborného vzdelávania „KUBANSKÁ ŠTÁTNA POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA“

PRACOVNÝ PROGRAM odboru M2.V.DV.2.1 „Dizajnový priemysel“ (index a názov odboru v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) Smer školenia 08.04.01 „Stavebníctvo“ (kód a názov

Abstrakt UMKD UMKD je súbor regulačných a metodických dokumentov a vzdelávacích a metodických materiálov, ktoré zabezpečujú implementáciu OOP do vzdelávacieho procesu a prispievajú k efektívnemu

M in s t e r s t in about the formation and in u to the A s trakhan s o l s t and G A O U A O V P O «Astrachhansk and n z e r n o - s t o and t e l n s t i t u t» PRÁCA

Smer školenia PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny B3.V.DV.15.2 „Vodovodné siete“ (index a názov disciplíny v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) 08.03.01 Stavba (kód a názov)

Ciele zvládnutia disciplíny Výsledkom zvládnutia tejto disciplíny bakalár získa vedomosti, zručnosti a schopnosti, ktoré zabezpečia dosiahnutie cieľov C, C2, C4, C5 hlavného vzdelávacieho programu „Teplo

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Stavebná informatika (názov disciplíny v súlade s učebnými osnovami) Rekvalifikačný program Inštitút / Fakulta

Anotácia disciplíny "Základy hydrauliky a tepelnej techniky" 1. Účel disciplíny Disciplína "Základy hydrauliky a tepelnej techniky" poskytuje funkčné spojenie so základnými disciplínami a jej cieľom je získať

2 1. CIELE VÝVOJA DISCIPLÍNY Účelom disciplíny „Dodávka a vetranie tepla a plynu“ je: osvojenie si základov technickej termodynamiky a prenosu tepla, získanie vedomostí študentov o štruktúrach, princípoch

PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny M2.V.OD.4 „Návrh moderných ventilačných systémov“ (index a názov disciplíny v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) Smer školenia 08.04.01 „Stavba“

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 0 g. PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Klimatizácia a chladenie (názov disciplíny v súlade s učebnými osnovami) Rekvalifikačný program

PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny B2.V.DV.2.1 „Aplikované problémy teoretickej mechaniky“ (index a názov disciplíny v súlade s Federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) Smer školenia 3. 8. 2001 Stavba

PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny B3.V.DV.4.1 „Dynamický výpočet a zabezpečenie stability budov a stavieb počas výstavby a prevádzky“ (index a názov disciplíny v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania)

Federálna štátna autonómna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania „Sibírska federálna univerzita“

Federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania SCHVÁLENÁ Dekan Stavebnej fakulty V.A. Pimenov ... 20 Pracovný program disciplíny AUTOMATIZOVANÝ

2 1. CIELE VÝUČBY NA DISCIPLÍNE Účelom disciplíny „Mechanika tekutín a plynov“ je rozvíjať a upevňovať schopnosť študentov samostatne vykonávať aerodynamické a hydraulické výpočty.

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÝ PROGRAM odboru Inžinierska geodézia (názov odboru v súlade s učebnými osnovami) Rekvalifikačný program Inštitút / Fakulta

2 1. CIELE SPRÁVY DISCIPLÍNY Ciele zvládnutia disciplíny Priemyselná bezpečnosť sú: získanie vedomostí študentov v oblasti priemyselnej bezpečnosti nebezpečných priemyselných zariadení študentmi. 2. MIESTO DISCIPLÍNY V ŠTRUKTÚRE

Neštátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania „Kama inštitút humanitárnych a strojárskych technológií“ Fakulta ropy a zemného plynu Katedra inžinierskych a technických disciplín

Prednáška 3 Charakteristika čerpadla. Zmena charakteristík čerpadiel. .osem. Charakteristika čerpadla Charakteristika čerpadla je graficky vyjadrená závislosť hlavných energetických ukazovateľov od prietoku

PRACOVNÝ PROGRAM odboru M2.B.3 „Metódy riešenia vedeckých a technických problémov v stavebníctve“ (index a názov odboru v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) Smer školenia 08.04.01

PRÍKLAD PROGRAMU DISCIPLÍNSKEJ INŽINIERSKEJ GRAFIKY Odporúčaný pre smer prípravy špecializácie 70800 „STAVBA“ Kvalifikácia (stupeň) absolventa bakalárskeho štúdia Moskva 010 1. Ciele a ciele odboru:

PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny M1.V.DV.1.1 „Plánovanie a spracovanie experimentálnych výsledkov“ (index a názov disciplíny v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) Smer školenia 08.04.01

„SCHVÁLENÝ“ vedúci oddelenia technickej údržby OMD S.V. Samusev 2016 ANOTÁCIA DISCIPLÍNY 1. NÁZOV DISCIPLÍNY: „VÝROBNÁ PRAX“ 2. SMER VÝCVIKU 15.03.02 „TECHNOLOGICKÉ STROJE A ZARIADENIA“

2 1. CIELE VÝUČBY NA DISCIPLÍNE 1. Ciele a ciele disciplíny. Účelom zvládnutia disciplíny „Základy priemyselnej výroby“ je získanie vedomostí o najdôležitejších moderných priemyselných technológiách študentmi

Anotácia pracovného programu disciplíny VZDELÁVACIA GEODETICKÁ PRAX Miesto disciplíny v učebných osnovách B5 Názov katedry Cesty Spracovateľ programu Khorenko O.P. Odborný asistent

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 0 g. PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Plánovanie a organizácia experimentálneho výskumu (názov disciplíny v súlade s učebným plánom)

B1 Disciplíny (moduly) B1.B.1 História 59 OK-2 OK-6 OK-7 B1.B.2 Filozofia 59 OK-1 OK-6 B1.B.3 Cudzí jazyk 50 OK-5 OK-6 OPK- 9 B1.B.4 Jurisprudencia (základy legislatívy c) B1.B.5 Ekonomika 17 OK-3

PRVÁ VYSOKÁ TECHNICKÁ VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA RUSKA MINISTERSTVO VZDELÁVANIA A VEDY RUSKEJ FEDERÁCIE federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania

1. CIELE VÝUČBY DISCIPLÍNY „ČERPADLÁ A VZDUCHOVÉ STANICE“ Účelom zvládnutia disciplíny „Čerpadlá a dúchadlové stanice“ je získať vedomosti o základných konštrukciách čerpadiel a prefukovacích staníc,

1 Všeobecné ustanovenia Popis vzdelávacieho programu 1.1 Účel EP VO Účel vzdelávacieho programu akademického bakalára 08.03.01.04 „Výroba a použitie stavebných materiálov,

SCHVÁLENÝ prorektor pre akademické záležitosti S.A. Boldyrev 0 g. PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny Moderné konštruktívne systémy (názov disciplíny v súlade s učebnými osnovami) Program pre pokročilých

Federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho vzdelávania „Saratovská štátna technická univerzita pomenovaná po Yu.A. Gagarinovi“ Oddelenie „Dopravné stavby“ ABSTRAKT

Programy vzdelávacej a priemyselnej praxe Pri implementácii tohto systému OBOR sa predpokladajú tieto typy postupov: Geodetické Geologické povedomie Výroba Stavebné stroje Technologické

Smer školenia PRACOVNÝ PROGRAM disciplíny B3.V.OD.6 „Stavebná mechanika“ (index a názov odboru v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom vyššieho odborného vzdelávania a učebnými osnovami) 08.03.01 Stavebníctvo (kód a názov

PROGRAM Názov disciplíny: „Zásobovanie teplom a plynom a vetranie“ Odporúča sa na prípravu smeru (špecializácia) 08.03.01 „Stavba“ Kvalifikácia (titul) absolventa v súlade s

Anotácia k pracovnému programu disciplíny „Organizácia, plánovanie a riadenie vo výstavbe“ smer školenia bakalárov 08.03.01 „Stavebníctvo“ (profil „Priemyselné a občianske stavby“)

Podrobný študijný program pre bakalárske štúdium v ​​odbore 7000. Profil „Stavebníctvo“ „Diaľnice“ (denné vzdelávanie) n / a Názov odborov (vrátane praxe) Úverové jednotky Intenzita práce

VŠEOBECNÉ CHARAKTERISTIKY ZÁKLADNÉHO ODBORNÉHO VZDELÁVACIEHO PROGRAMU (OBEP) Kód a názov smeru 3. 8. 2001 Stavba Kvalifikácia pridelená absolventom bakalárskeho štúdia Profilový alebo magisterský

2 Obsah 1. Kompetenčný model absolventa ... 4 1.1 Charakteristika a druhy odborných činností absolventa ... 4 1.1.1 Oblasť odbornej činnosti absolventa ... 4 1.1.2 Predmety

1. Ciele a ciele disciplíny: Cieľ disciplíny: Získanie vedomostí, zručností a schopností zostaviť a prečítať projekčné výkresy a výkresy stavebných objektov, ktoré zodpovedajú požiadavkám štandardizácie a zjednotenia;

MINISTERSTVO VZDELÁVANIA A VEDY RUSKEJ FEDERÁCIE Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania „Štátna univerzita v Novosibirsku, architektúra a stavebné inžinierstvo

Apríla 2001

V jednej z publikácií („Bývanie a komunálne služby“, N 3/2001), ktorá sa zaoberala ekonomickou efektívnosťou zavádzania informačných technológií v podnikoch inžinierskych sietí, sme neformálne spomenuli optimalizáciu prevádzkového riadenia čerpacích staníc a regulácia zásob vody v nádržiach. Predovšetkým bolo poznamenané, že v štruktúre nákladov na dodávku vody predstavuje leví podiel elektrická energia a zníženie nákladov optimalizáciou prevádzkových režimov čerpacích jednotiek umožňuje dosiahnuť veľmi významné úspory. Účelom tohto článku je venovať sa tejto problematike podrobnejšie.

Problém optimalizácie riadenia spôsobov zásobovania vodou má niekoľko zložiek, z ktorých každá je dosť izolovaná a schopná priniesť dobrý ekonomický efekt. Z hľadiska komplexnosti sú schopné technologický proces posunúť na kvalitatívne novú úroveň. Zvážme tieto komponenty.

Kontrola čerpacích jednotiek. Existuje niekoľko typov riadenia prietoku a v praxi sa používajú: zapínanie / vypínanie skupín čerpadiel a jednotlivých jednotiek (diskrétne riadenie); škrtenie a recirkulácia prietoku; použitie elektrického pohonu s premenlivou rýchlosťou. Každá jednotka čerpadla má svoju vlastnú skutočnú charakteristiku prietoku a tlaku. ktorých každý bod zodpovedá určitej pasovej hodnote spotreby energie elektromotora. Je to výber kombinácie prevádzkových čerpacích jednotiek a spôsobu riadenia, v závislosti od hydraulických charakteristík siete a požadovaných prietokov, ktorá určuje polohu aktuálneho prevádzkového bodu a následne aktuálnu hodnotu výkonu spotreba pre každú jednotku a celú čerpaciu stanicu ako celok. Z toho vyplýva, že optimalizačným kritériom je zabezpečenie stanoveného prevádzkového režimu čerpacej stanice z hľadiska prietokov a tlakov pri čo najmenšej spotrebe energie, berúc do úvahy všetky dostupné spôsoby riadenia. Existujú dva hlavné problémy: identifikácia a „prepočet“ skutočných charakteristík čerpacích jednotiek (spravidla nezodpovedajú pasovým) a navyše sa časom menia z dôvodu prirodzeného opotrebenia). ako výpočet a konštrukcia súhrnného charakteristického „výkonu“ s prietokovou hlavou „pre skupinu čerpadiel v prevádzke podľa známych charakteristík každého z nich. Oba problémy je možné ľahko vyriešiť v prítomnosti meracích prístrojov na vykonávanie poľných testov čerpacích jednotiek a tiež zodpovedajúceho počítačového softvéru. Samotná optimalizácia regulácie nespôsobuje zásadné ťažkosti - metódy a algoritmy na riešenie týchto problémov boli vyvinuté už veľmi dávno a boli vyskúšané v praxi, stačí tieto metódy poznať a vedieť ich aplikovať. Výsledkom riešenia problému optimalizácie v danom okamihu je vypracovanie odporúčania na implementáciu takého komplexu riadiacich akcií (zapínanie / vypínanie jednotiek, zmena polohy škrtiacej klapky, zmena rýchlosti elektromotorov), ktorý prevádza aktuálny prevádzkový bod súhrnnej charakteristiky čerpacej stanice na hodnotu, ktorá zodpovedá minimu súčasne so spotrebovanou elektrickou energiou pohonov čerpadla. Za prítomnosti technických prostriedkov telemetrie a diaľkového ovládania je možné tieto optimálne regulačné činnosti vykonávať automaticky s určitým vopred určeným časovým intervalom. Ak nie sú k dispozícii zariadenia na diaľkové ovládanie, odporúčania prijaté z počítačového programu vykonáva dispečerský personál v obvyklom „manuálnom“ režime a samotná optimalizácia sa vykonáva zakaždým, keď sa požadované prevádzkové parametre výrazne zmenia. Užitočným vedľajším účinkom je v tomto prípade zachovanie a možnosť analýzy elektronického denníka hodnôt prevádzkových parametrov čerpacej stanice a „histórie“ kontrolných akcií.

Správa zásob vody v nádržiach na základe štatistických údajov a predpovedí spotreby vody. Špecialisti našej spoločnosti vytvorili jedinečný matematický model na predpovedanie spotreby vody na základe nahromadených údajov o zásobovaní a úrovniach vody v nádržiach. „Vrcholom“ modelu je špeciálne účtovníctvo takzvaných „nepravidelných dní“, ktorých popis „sa nehodí“ do rámca obvyklých kalendárnych časových radov. Ich zvláštnosťou je, že sa opakujú z roka na rok, zakaždým, keď pripadnú na iné dni v týždni (úradné a neoficiálne sviatky a s nimi súvisiace zmeny pracovných dní), alebo dokonca na rôzne týždne a mesiace (najmä náboženské sviatky, ako napr. Veľká noc). Matematický predpovedný model navyše zohľadňuje meteorologické údaje a niektoré ďalšie faktory, ktoré významne ovplyvňujú spotrebu vody. (Dispečeri vedia o „Stirlitzovom“ efekte, ktorý sa prejavil po prvý raz počas premiérového premietania filmu „Sedemnásť okamihov jari“, keď počas hodín demonštrácie na TV spotreba vody v mestách klesla takmer na nulu, pričom zvyčajne vo večerných hodinách býva vrchol príjmu vody - namiesto „umývania“ si perte oblečenie „ľudia sedeli pred televízormi bez zastavenia. V dôsledku toho na niektorých miestach došlo k pretečeniu nádrží so zaplavením priľahlých území) . Základom na riešenie problému predpovedania spotreby vody je dlhodobý archív hodinových meraní, na ktorých akumuláciu sa poskytuje špeciálny automatizovaný počítačový denník. Údaje do tohto denníka je možné zadávať automaticky pomocou telemechaniky (ak sú k dispozícii a fungujú), ako aj v „manuálnom“ režime na základe denných správ prijatých z čerpacích staníc vo forme papierových, elektronických alebo faxových dokumentov. Na základe predpovedných údajov je možné efektívne naplánovať zaťaženie čerpacích staníc druhého výťahu, aby sa zabezpečili potrebné rezervy v zásobníkoch čistej vody, pretože súčasné hodnoty hladín v nich spolu s Predpovedané údaje o spotrebe vody umožňujú vytvoriť rozumnú „úlohu“ pre program optimalizácie prevádzkových režimov čerpacích staníc (o čom sa hovorí vyššie). Presnosť predpovede samozrejme významne závisí od hodnoty obdobia, za ktoré sa kumulovali archivované údaje, od typu predpovede a „doby realizácie“, avšak v každom prípade je dosť vysoká. Na základe viacročného archívu údajov Mosvodokanal MGP, v ktorého centrálnej dispečerskej službe, kde je popísaný model prevádzkovaný, sa dosiahli nasledujúce ukazovatele presnosti predpovede: priemerná absolútna percentuálna chyba je približne 1,3% mesačné údaje, menej ako 5% pre denné predpovedné údaje a asi 2,5% pre hodinovú predpoveď. Okrem samotného predpovedania vám prítomnosť archívu údajov umožňuje vytvárať analytické správy a grafy akejkoľvek zložitosti - v časovej základni aj v korelácii.

1. Modelovanie hydraulických režimov vodovodnej siete s prihliadnutím na denné nerovnosti zaťaženia. S určitou mierou konvenčnosti môže byť alternatívou k problému predpovedania spotreby vody na základe archívov skutočných meraní problém hodinového modelovania distribúcie prietoku vo vodovodnej sieti. Toto je klasický problém hydraulického výpočtu, ale s výrazným dodatkom. Ak je pre konvenčný hydraulický výpočet ako počiatočné údaje o spotrebiteľoch vypočítané zaťaženie stanovené vo forme priemerného denného alebo maximálneho príjmu vody, potom je v zvažovanom probléme pre každého spotrebiteľa takzvaný „denný harmonogram spotreby vody“ „je nastavený tiež (presnejšie jeden z niekoľkých existujúcich typov grafov denných nepravidelností). V tomto prípade je možné vykonať hodinový hydraulický výpočet siete, v dôsledku čoho sa vytvorí harmonogram plnenia nádrží. Je potrebné poznamenať, že na účely prevádzkového riadenia je ťažko vhodné použiť túto metódu z dôvodu možných významných odchýlok skutočných parametrov spotreby vody od vypočítaných hodnôt. Avšak ako nástroj na overovací výpočet pri dlhodobom návrhu režimov a schém zásobovania vodou, návrhu nových pripojení, analýzy kvalitatívnych a kvantitatívnych charakteristík hydraulických režimov vo vodovodnom systéme - sa takéto modelovanie javí ako veľmi užitočné.

Všetky vyššie opísané matematické modely a algoritmy implementujú špecialisti našej spoločnosti vo forme špecializovaného informačného a grafického systému (ICS) „AnWater“... Jedná sa o veľmi komplexný softvérový balík, ktorý integruje niekoľko subsystémov s rôznymi funkčnými účelmi a je určený na prevádzku personálom centrálnych a okresných dispečerských služieb mestských vodárenských podnikov. V inom funkčnom zložení GCI "AnWater" predstavený vo vodárenských službách niekoľkých veľkých miest Ruska a prešiel dlhodobým testom priemyselnej prevádzky.

Na záver niekoľko slov o dvoch najväčších vodárenských spoločnostiach v krajine. Tvorba systémov informačných technológií triedy ako GCI "AnWater" akumulovať v sebe množstvo vedecky náročných riešení, zložitých matematických modelov, znalostí a metód aplikovanej oblasti a vyžadujúcich starostlivé a dôkladné overovanie a ladenie, je nemožné bez záujmu a podpory personálu zákazníckeho podniku. Zamestnanci a vedúci služieb spoločnosti MGP „Mosvodokanal“ a jej pobočiek (Severná vodáreň, priemyselné oddelenie regulačných jednotiek) a následne niekoľko rokov trpezlivo a starostlivo ponorení do vyvíjaného softvérového produktu Štátny jednotný podnik „Vodokanal Petrohrad“ a implementované „na kolesách“, bombardovali nás pripomienkami a návrhmi a nakoniec nútili, aby systém nebol taký, aký by bol pre nás ľahší z pohľadu vývojárov, ale taký, aký je správny a pohodlný z hľadiska pohľadu prevádzky. Pracovníci moskovských a petrohradských vodokanálov, s ktorými sme počas vývoja a implementácie museli neustále spolupracovať, preukázali maximálnu toleranciu a dobrú vôľu a pri formovaní samozrejme zohrala úlohu aj vysoká odborná kvalifikácia zamestnancov. predmetových požiadaviek na systém. Je to vďaka spolupráci s týmito dvoma podnikmi GCI "AnWater" a teraz pokračuje v zdokonaľovaní a „prerastaní“ novými úlohami, ale aj v súčasnej podobe sa z tohto systému stal plnohodnotný vysokokvalitný produkt, ktorý v dnešnom svete z hľadiska funkčného zloženia a vlastností prakticky neexistuje. matematických modelov. Pri tejto príležitosti by som chcel zo stránok časopisu v mene Potok ITC poďakovať tímom Mosvodokanal MGP, jeho pobočkám (SVS, PURU) a Vodokanalu Petrohradského štátneho jednotného podniku za ich príspevok k rozvoju domácich intelektuálnych technológií, zaželať im úspech a prejaviť nádej na ďalšiu spoluprácu, z ktorej budú mať nakoniec všetci úžitok.

Optimalizácia pomocného čerpacieho zariadenia vo vodovodných systémoch

O. A. Steinmiller, Ph.D., generálny riaditeľ CJSC Promenergo

Problémy s vytváraním tlaku vo vodovodných sieťach ruských miest sú spravidla homogénne. Stav hlavných sietí viedol k potrebe zníženia tlaku, v dôsledku čoho vznikla úloha kompenzovať pokles tlaku na úrovni okresných, štvrtinových a vnútropodnikových sietí. Rozvoj miest a zvýšenie výšky domov, najmä v prípade tesniacich konštrukcií, si vyžaduje zabezpečenie požadovaného tlaku pre nových spotrebiteľov, a to aj vybavením posilňovacími čerpacími jednotkami (PNU) výškových budov (DPE). . Výber čerpadiel ako súčasti prečerpávacích staníc (PPS) sa uskutočňoval s prihliadnutím na vyhliadky vývoja, nadhodnotili sa parametre dodávky a tlaku. Je bežné privádzať čerpadlá na požadované vlastnosti škrtením ventilmi, čo vedie k nadmernej spotrebe elektrickej energie. Čerpadlá nie sú vymenené včas, väčšina z nich pracuje s nízkou účinnosťou. Zhoršenie stavu zariadenia prehĺbilo potrebu rekonštrukcie PNS s cieľom zvýšiť efektívnosť a spoľahlivosť prevádzky.

Kombinácia týchto faktorov vedie k potrebe určiť optimálne parametre PNS s existujúcimi obmedzeniami vstupného tlaku v podmienkach neistoty a nerovností skutočných nákladov. Pri riešení takéhoto problému vyvstávajú otázky kombinácie sekvenčnej prevádzky skupín čerpadiel a paralelnej prevádzky čerpadiel kombinovaných v rámci skupiny, ako aj kombinácie prevádzky paralelne zapojených čerpadiel s frekvenčným meničom (VFD) a nakoniec , výber zariadenia, ktoré poskytuje požadované parametre konkrétneho systému. Mali by sa vziať do úvahy významné zmeny v prístupoch k výberu čerpacieho zariadenia v posledných rokoch, a to tak z hľadiska eliminácie nadbytočnosti, ako aj z hľadiska technickej úrovne dostupných zariadení.

Osobitný význam týchto otázok je určený zvýšeným významom riešenia problémov energetickej efektívnosti, ktorý bol potvrdený federálnym zákonom Ruskej federácie z 23. novembra 2009, č. 261-FZ „O úsporách energie a o zvyšovaní energetickej účinnosti a o Zmeny a doplnenia niektorých legislatívnych aktov Ruskej federácie. ““

Nadobudnutie účinnosti tohto zákona sa stalo katalyzátorom širokého nadšenia pre štandardné riešenia znižovania spotreby energie bez toho, aby sa posudzovala ich účinnosť a uskutočniteľnosť na konkrétnom mieste implementácie. Jedným z týchto riešení pre verejné služby bolo VFD vybavenie existujúceho čerpacieho zariadenia vo vodovodných a distribučných systémoch, často morálne a fyzicky opotrebovaných, s nadmernými vlastnosťami, prevádzkovaných bez zohľadnenia skutočných režimov.

Analýza technických a ekonomických výsledkov plánovanej modernizácie (rekonštrukcie) si vyžaduje čas a kvalifikáciu personálu. Bohužiaľ, vedúci väčšiny komunálnych vodokanálov pociťujú nedostatok oboch, keď v podmienkach neustáleho extrémneho podfinancovania musia zázrakom rýchlo zvládnuť prostriedky pridelené na technické „opätovné vybavenie“.

Preto sa autor, uvedomujúc si mieru orgie bezmyšlienkovitého zavádzania VFD na čerpadlách systémov napájania pomocnou vodou, rozhodol autor predložiť túto problematiku pre širšiu diskusiu odborníkov zaoberajúcich sa problematikou zásobovania vodou.

Hlavnými parametrami čerpadiel (dúchadiel), ktoré určujú rozsah zmien v prevádzkových režimoch čerpacích staníc (NS) a PNU, zloženie zariadenia, konštrukčné prvky a ekonomické ukazovatele, sú tlak, prietok, výkon a účinnosť (účinnosť ). Pre úlohy zvyšovania tlaku vo vodovodnom potrubí je dôležité prepojiť funkčné parametre dúchadiel (prívod, tlak) s výkonovými:

kde p je hustota kvapaliny, kg / m3; d - gravitačné zrýchlenie, m / s2;

О - prietok čerpadla, m3 / s; Н - hlava čerpadla, m; P je tlak čerpadla, Pa; N1, N - užitočný výkon a výkon čerpadla (dodávané do čerpadla prevodom z motora), W; Nb N2 - vstupný (spotrebovaný) a výstupný (zabezpečený pre prevod) výkon motora.

Účinnosť čerpadla n h zohľadňuje všetky typy strát (hydraulické, objemové a mechanické) spojené s premenou mechanickej energie motora na energiu pohybujúcej sa tekutiny čerpadlom. Pri hodnotení čerpadla zostaveného s motorom sa berie do úvahy účinnosť jednotky na, ktorá určuje uskutočniteľnosť prevádzky pri zmene prevádzkových parametrov (tlak, prietok, výkon). Hodnotu účinnosti a charakter jej zmeny významne určuje účel čerpadla a konštrukčné vlastnosti.

Dizajnová rozmanitosť čerpadiel je skvelá. Na základe úplnej a logickej klasifikácie prijatej v Rusku, na základe rozdielov v princípe činnosti, v skupine dynamických čerpadiel vyčleníme lamelové čerpadlá používané vo vodovodných a kanalizačných zariadeniach. Lopatkové čerpadlá poskytujú plynulý a nepretržitý prietok pri vysokej účinnosti, majú dostatočnú spoľahlivosť a životnosť. Prevádzka lopatkových čerpadiel je založená na silovej interakcii lopatiek obežného kolesa s prúdiacim prúdom čerpanej kvapaliny; rozdiely v mechanizme interakcie v dôsledku ich konštrukcie vedú k rozdielu vo výkone lopatkových čerpadiel, ktoré sú rozdelené v smere prietoku do odstredivého (radiálneho), diagonálneho a axiálneho (axiálneho).

S prihliadnutím na povahu uvažovaných problémov je najväčší záujem o odstredivé čerpadlá, pri ktorých pri otáčaní obežného kolesa bude pôsobiť odstredivá sila Fu na každú časť kvapaliny s hmotnosťou m, ktorá sa nachádza v kanáli medzi lopatkami pri vzdialenosť r od osi hriadeľa:

kde w je uhlová rýchlosť hriadeľa, rad / s.

Metódy nastavenia prevádzkových parametrov čerpadla

stôl 1

tým väčšia je rýchlosť otáčania n a priemer obežného kolesa D.

Hlavné parametre čerpadiel - prietok Q, dopravná výška I, výkon N, účinnosť I] a rýchlosť n - sú v určitom vzťahu, ktorý sa odráža od charakteristických kriviek. Charakteristika (energetická charakteristika) čerpadla je graficky vyjadrená závislosť hlavných energetických ukazovateľov od napájania (pri konštantnej rýchlosti otáčania obežného kolesa, viskozity a hustoty média na vstupe do čerpadla), pozri obr. jeden.

Hlavná charakteristická krivka čerpadla (prevádzková charakteristika, prevádzková krivka) je graf závislosti výtlaku, ktorý vyvinie čerpadlo na prietoku H = f (Q) pri konštantnej rýchlosti otáčania n = konšt. Maximálna hodnota účinnosti qmBX zodpovedá napájaniu Qp a výtlaku Нр v optimálnom pracovnom bode Р charakteristiky Q-H (obr. 1-1).

Ak má hlavná charakteristika stúpajúcu vetvu (obr. 1-2) - interval od Q = 0 do 2b, potom sa nazýva vzostupný a interval sa nazýva oblasť nestabilnej operácie s náhlymi zmenami prietoku, sprevádzaná silným hlukom a hydraulickými nárazmi. Charakteristiky, ktoré nemajú zvyšujúcu sa vetvu, sa nazývajú stabilné (obr. 1-1), prevádzkový režim je stabilný vo všetkých bodoch krivky. „Stabilná krivka je potrebná, ak sa majú používať súčasne dve alebo viac čerpadiel,“ čo je pri čerpacích aplikáciách veľmi ekonomické. Tvar hlavnej charakteristiky závisí od pomeru otáčok čerpadla ns - čím je väčšie, tým je krivka strmšia.

Pri stabilnej plochej charakteristike sa hlava čerpadla pri zmene prietoku zanedbateľne mení. V systémoch, kde sa pri konštantnom výtlaku vyžaduje široký rozsah regulácie prietoku, sú potrebné čerpadlá s plochými charakteristikami, čo zodpovedá úlohe zvýšenia výtlaku v koncových častiach vodovodnej siete.

Na štvrťročných PNS, ako aj na súčasť miestneho čerpania PNU. Pre pracovnú časť charakteristiky Q-H je bežná táto závislosť:

kde a, b sú vybrané konštantné koeficienty (a >> 0, b >> 0) pre dané čerpadlo v rámci charakteristiky Q-H, ktorá má kvadratický tvar.

Práca využíva sériové a paralelné pripojenie čerpadiel. Pri postupnej inštalácii je celkový výtlak (tlak) väčší, ako sa vyvíja každé z čerpadiel. Paralelná inštalácia poskytuje prietok väčší ako každé čerpadlo zvlášť. Všeobecné charakteristiky a základné vzťahy pre každú metódu sú znázornené na obr. 2.

Keď je v prevádzke čerpadlo s charakteristikou QH, je potrebný tlak v potrubnom systéme (susedné vodovodné potrubia a ďalšia sieť) na prekonanie hydraulického odporu systému - súčet odporov jednotlivých prvkov, ktoré odolávajú prietoku, čo nakoniec ovplyvňuje stratu tlaku. Všeobecne môžeme povedať:

kde ∆Н - tlaková strata na jednom prvku (úseku) systému, m; Q je prietok kvapaliny prechádzajúcej týmto prvkom (úsekom), m3 / s; k - koeficient straty hlavy, v závislosti od typu prvku (sekcie) systému, C2 / M5

Charakteristikou systému je závislosť hydraulického odporu od prietoku. Spoločnú prevádzku čerpadla a siete charakterizuje bod materiálovej a energetickej rovnováhy (priesečník charakteristík systému a čerpadla) - pracovný (prevádzkový) bod so súradnicami (Q, i / i) zodpovedajúce aktuálnemu prietoku a tlaku, keď čerpadlo pracuje v systéme (obr. 3) ...

Existujú dva typy systémov: uzavretý a otvorený. V uzavretých systémoch (kúrenie, klimatizácia atď.) Je objem kvapaliny konštantný, čerpadlo je nevyhnutné na prekonanie hydraulického odporu komponentov (potrubia, zariadenia) pri technologicky nevyhnutnom pohybe nosiča v systéme.

Charakteristikou systému je parabola s vrcholom (Q, H) = (0, 0).

Pokiaľ ide o zásobovanie vodou, zaujímavé sú otvorené systémy preprava kvapaliny z jedného bodu do druhého, v ktorej čerpadlo dodáva požadovaný tlak v bodoch syntaktickej analýzy a prekonáva trecie straty v systéme. Z charakteristík systému vyplýva, že čím nižší je prietok, tým menšie sú straty trením ANT, a teda aj spotreba energie.

Existujú dva typy otvorených systémov: s čerpadlom pod bodom analýzy a nad bodom analýzy. Uvažujme o otvorenom systéme 1. typu (obr. 3). Na napájanie zo zásobníka č. 1 pri nulovej značke (dolný zásobník) do horného zásobníka č. 2 (horný zásobník) musí čerpadlo zabezpečiť geometrický zdvih H a kompenzovať trecie straty ANT, ktoré závisia od prietoku. sadzba.

Vlastnosti systému

Parabola so súradnicami (0; ∆H,).

V otvorenom systéme 2. typu (obr. 4)

voda pod vplyvom výškového rozdielu (H1) sa dodáva spotrebiteľovi bez čerpadla. Rozdiel vo výškach aktuálnej hladiny kvapaliny v nádrži a bodu analýzy (H1) poskytuje určitý prietok Qr. Hlava spôsobená výškovým rozdielom je nedostatočná na zabezpečenie požadovaného prietoku (Q). Preto musí čerpadlo pridať hlavu Н1, aby úplne prekonalo trecie straty ∆Н1. Charakteristikou systému je parabola so začiatkom (0; -H1). Prietok závisí od hladiny v nádrži - keď klesá, klesá výška H, ​​charakteristika systému sa posúva nahor a prietok klesá. Systém odráža problém nedostatku vstupného tlaku v sieti (protitlak ekvivalentný Rg), aby sa zabezpečil prísun požadovaného množstva vody pre všetkých spotrebiteľov s požadovaným tlakom.

potreby systému sa časom menia (vlastnosti systému sa menia), vyvstáva otázka regulácie parametrov čerpadla tak, aby vyhovovali súčasným požiadavkám. Prehľad metód na zmenu parametrov čerpadla je uvedený v tabuľke. jeden.

Pri ovládaní škrtiacej klapky a obtoku môže dôjsť k zníženiu aj zvýšeniu spotreby energie (v závislosti od výkonovej charakteristiky odstredivého čerpadla a polohy pracovných bodov pred a po regulačnej činnosti). V obidvoch prípadoch sa konečná účinnosť výrazne zníži, zvýši sa relatívna spotreba energie na jednotku dodávky do systému a dôjde k neproduktívnej strate energie. Metóda korekcie priemeru obežného kolesa má pre systémy so stabilnou charakteristikou množstvo výhod, zatiaľ čo strihanie (alebo výmena) obežného kolesa umožňuje uvedenie čerpadla do optimálnej prevádzky bez významných počiatočných nákladov a účinnosť mierne klesá. Metóda je však operatívne nepoužiteľná, keď sa podmienky spotreby a teda aj dodávky počas prevádzky neustále a výrazne menia. Napríklad keď „zariadenie na čerpanie vody dodáva vodu priamo do siete (čerpacie stanice 2., 3. nadmorskej výšky, čerpacie stanice atď.)“ A keď je vhodné frekvenčné riadenie elektrického pohonu pomocou frekvenčného meniča ( FCT), ktorá poskytuje rýchlosť otáčania obežného kolesa (rýchlosť čerpadla).

Na základe zákona proporcionality (prevodného vzorca) je možné pomocou jednej charakteristiky Q-H skonštruovať množstvo charakteristík čerpadla v rozsahu rýchlosti otáčania (obr. 5-1). Prepočet súradníc (QA1, HA) určitého bodu A charakteristiky Q-H, ktorý sa uskutočňuje pri menovitej rýchlosti n, pre frekvencie n1

n2 .... ni, povedie k bodom A1, A2 .... Ai patriacim k zodpovedajúcim charakteristikám Q-H1 Q-H2 ...., Q-Hi

(Obrázok 5-1). А1, А2, Аi -, tvoria takzvanú parabolu podobných režimov s vrcholom v počiatku, opísaných rovnicou:

Parabola takýchto režimov je lokus bodov, ktoré určujú pri rôznych rýchlostiach (otáčkach) prevádzkové režimy čerpadla, podobné režimu v bode A. Prepočet bodu B charakteristiky Q-H pri rýchlosti otáčania n na frekvenciách n1 n2 ni, dá body В1, В2, Вi definovanie zodpovedajúcej paraboly podobných režimov (0B1 B) (obr. 5-1).

Na základe počiatočnej polohy (pri odvodení tzv. Prevodných vzorcov) o rovnosti rozsahu a efektívnosti modelu sa predpokladá, že každá z paraboly takýchto režimov je priamkou konštantnej účinnosti. Toto ustanovenie je základom pre použitie VFD v čerpacích systémoch, ktoré je mnohými považované za takmer jediný spôsob optimalizácie prevádzkových režimov čerpacích staníc. V skutočnosti s VFD si čerpadlo neudrží konštantnú účinnosť ani na parabolách takýchto režimov, pretože so zvýšením frekvencie otáčania n sa zvyšujú prietoky a úmerne so štvorcami rýchlostí aj hydraulické straty prietokovú cestu čerpadla. Na druhej strane sú mechanické straty výraznejšie pri nízkych otáčkach, keď je výkon čerpadla nízky. Účinnosť dosahuje maximum pri vypočítanej hodnote rýchlosti otáčania n0. S ostatnými n, menšie alebo väčšie n0, Účinnosť čerpadla sa bude znižovať so zvyšovaním výchylky n od n0... Ak vezmeme do úvahy povahu zmeny účinnosti so zmenou rýchlosti, označíme body s rovnakými hodnotami účinnosti na charakteristikách Q-Н1, Q-H2, Q-Нi a spojíme ich s krivkami, dostaneme tzv. -zvaná univerzálna charakteristika (obr. 5-2), ktorá určuje prevádzku čerpadla pri premenlivých otáčkach, účinnosti a výkone čerpadla pre akýkoľvek prevádzkový bod.

Okrem zníženia účinnosti čerpadla by sa malo brať do úvahy zníženie účinnosti motora v dôsledku činnosti PCH, ktorá má dve zložky: po prvé, vnútorné straty PChT a po druhé, straty na harmonických v riadenom elektrickom motore (v dôsledku nedokonalosti sínusovej prúdovej vlny na VFD). Účinnosť moderného PChT pri menovitej frekvencii striedavého prúdu je 95-98%, s funkčným poklesom frekvencie výstupného prúdu klesá účinnosť PChT (obr. 5-3).

Straty v motoroch na harmonických produkovaných s VFD (v rozmedzí od 5 do 10%) vedú k zahriatiu motora a zodpovedajúcemu zhoršeniu výkonu, v dôsledku čoho klesá účinnosť motora o ďalších 0,5 - 1%.

Všeobecný obraz „konštruktívnych“ strát účinnosti čerpacej jednotky pri VFD vedúcich k zvýšeniu špecifickej spotreby energie (napríklad čerpadlo TPE 40-300 / 2-S) je znázornený na obr. 6 - zníženie rýchlosti na 60% menovitej rýchlosti zníži la o 11% v porovnaní s optimálnou (v prevádzkových bodoch na parabole podobných režimov s maximálnou účinnosťou). Zároveň klesla spotreba elektriny z 3,16 na 0,73 kW, t.j. o 77% (označenie P1, [(„Grundfos“) zodpovedá N1, v (1)). Účinnosť pri spomalení je zabezpečená znížením užitočnej a podľa toho spotrebovanej energie.

Výkon. Zníženie účinnosti jednotky v dôsledku „konštruktívnych“ strát vedie k zvýšeniu špecifickej spotreby energie aj pri prevádzke v blízkosti bodov s maximálnou účinnosťou.

V ešte väčšej miere závisí relatívna spotreba energie a účinnosť regulácie otáčok od prevádzkových podmienok (typ systému a parametre jeho charakteristík, poloha pracovných bodov na krivkách čerpadla vzhľadom na maximálnu účinnosť), ako aj od o kritériu a podmienkach regulácie. V uzavretých systémoch môže byť charakteristika systému blízka parabole podobných režimov, ktorá prechádza bodmi maximálnej účinnosti pre rôzne rýchlosti, pretože obe krivky maju jedinecne vrchol v pociatku. V systémoch otvoreného zásobovania vodou má charakteristika systému množstvo funkcií, ktoré vedú k výraznému rozdielu v jeho možnostiach.

Po prvé, vrchol charakteristiky sa spravidla nezhoduje s počiatkom súradníc v dôsledku rozdielnej statickej zložky hlavy (obr. 7-1). Statická hlava je častejšie pozitívna (obr. 7-1, krivka 1) a je potrebné zdvihnúť vodu do geometrickej výšky v systéme typu 1 (obr. 3), ale môže byť aj negatívna (obr. 7-1) , krivka 3) - keď hlavica pri vstupe do systému 2. typu presahuje požadovanú geometrickú hlavicu (obr. 4). Aj keď je možná aj nulová statická hlava (obr. 7-1, krivka 2) (napríklad ak sa záloha rovná požadovanej geometrickej hlave).

Po druhé, charakteristiky väčšiny systémov zásobovania vodou sa časom neustále menia.... Týka sa to posunov hornej časti charakteristiky systému pozdĺž osi tlaku, čo sa vysvetľuje zmenami vo veľkosti vzdutia alebo veľkosti požadovaného geometrického tlaku. Pre rad vodovodných systémov sa v dôsledku neustálej zmeny počtu a umiestnenia skutočných odberných miest v priestore siete mení poloha diktujúceho bodu v poli, čo znamená nový stav systému, ktorý je popísaný. novou charakteristikou s iným zakrivením paraboly.

Vo výsledku je zrejmé, že v, ktorého prevádzku zabezpečuje jedno čerpadlo, je spravidla ťažké regulovať otáčky čerpadla jednoznačne podľa aktuálnej spotreby vody (tj. Jednoznačne podľa aktuálnych charakteristík systém), pri zachovaní polohy pracovných bodov čerpadla (s takouto zmenou rýchlosti) na pevnej parabole podobných režimov prechádzajúcich cez body s maximálnou účinnosťou.

Zníženie účinnosti s VFD v súlade s charakteristikami systému je obzvlášť významné v prípade významnej zložky statického tlaku (obr. 7-1, krivka 1). Pretože charakteristika systému sa nezhoduje s parabolou takýchto režimov, potom so znížením rýchlosti (v dôsledku zníženia frekvencie prúdu z 50 na 35 Hz), priesečník charakteristík systému a čerpadlo sa znateľne posunie doľava. Zodpovedajúce posunutie kriviek účinnosti povedie k zóne nižších hodnôt (obr. 7-2, „karmínové“ body).

Potenciál úspory energie pre VFD vo vodovodných systémoch sa teda významne líši. Hodnotenie účinnosti VFD z hľadiska špecifickej energie na čerpanie je orientačné.

1 m3 (obr. 7-3). V porovnaní s diskrétnym riadením typu D má riadenie rýchlosti zmysel v systéme typu C - s relatívne malou geometrickou hlavou a významnou dynamickou zložkou (trecie straty). V systéme typu B sú geometrické a dynamické komponenty významné, riadenie rýchlosti je účinné v určitom intervale posuvu. V systéme typu A s vysokou výškou zdvihu a malým dynamickým komponentom (menej ako 30% požadovanej hlavy) je použitie VFD z hľadiska nákladov na energiu nepraktické. V zásade je problém zvyšovania tlaku v koncových častiach vodovodnej siete riešený v systémoch zmiešaného typu (typ B), čo si vyžaduje podstatné zdôvodnenie použitia VFD na zlepšenie energetickej účinnosti.

Regulácia otáčok v zásade umožňuje, aby sa prevádzkový rozsah čerpadla rozšíril smerom nahor od hodnoty Q-H. Niektorí autori preto navrhujú zvoliť čerpadlo vybavené PCHT takým spôsobom, aby sa zabezpečila jeho maximálna prevádzková doba pri nominálnej charakteristike (s maximálnou účinnosťou). V súlade s tým s pomocou VFD so znížením prietoku klesá rýchlosť čerpadla v porovnaní s menovitou hodnotou a s nárastom sa zvyšuje (pri prúdovej frekvencii vyššej ako nominálna hodnota). Okrem potreby zohľadniť výkon elektromotora však upozorňujeme, že výrobcovia čerpadiel v tichosti prechádzajú po probléme praktickej aplikácie dlhodobej prevádzky čerpacích motorov s prúdovou frekvenciou výrazne prevyšujúcou menovitú.

Myšlienka riadenia podľa charakteristík systému, ktorá znižuje prebytočné hlavy a zodpovedajúcu nadmernú spotrebu energie, je veľmi atraktívna. Je však ťažké určiť požadovanú výšku podľa aktuálnej hodnoty meniaceho sa prietoku z dôvodu rozmanitosti možných polôh diktujúceho bodu v sekundovom stave systému (keď počet a umiestnenie odberných miest v sieť, ako aj prietok v nich sa mení) a horná časť charakteristiky systému na osi tlaku (obr. 8- jeden). Pred masívnym využitím prístrojového vybavenia a riadenia a prenosu dát je možné „aproximovať“ riadenie charakteristikou iba na základe súkromných predpokladov pre sieť, nastavením množiny diktujúcich bodov alebo obmedzením charakteristiky systému zhora v závislosti od prietok. Príkladom takéhoto prístupu je 2-polohová regulácia (deň / noc) výstupného tlaku v PNS a PNU.

Ak vezmeme do úvahy významnú variabilitu v umiestnení vrcholu charakteristík systému a v súčasnej polohe v oblasti diktovacieho bodu, ako aj jeho neistotu v sieťovom diagrame, je potrebné dospieť k záveru, že dnes vo väčšine Ovládanie systémov priestorového zásobovania vodou sa vykonáva podľa kritéria konštantného tlaku (obr. 8-2, 8-3). Je dôležité, aby sa pri poklese prietoku Q čiastočne zadržali prebytočné hlavy, ktoré sú tým väčšie, čím viac je prevádzkový bod vľavo, a pokles účinnosti pri poklese rýchlosti obežného kolesa spravidla bude zvýšenie (ak maximálna účinnosť zodpovedá priesečníku charakteristiky čerpadla pri menovitej frekvencii a konštantnom tlaku nastavenom v potrubí).

Uznávajúc možnosť zníženia spotrebovaného a užitočného výkonu pri regulácii rýchlosti, aby bolo možné lepšie uspokojiť potreby systému, je potrebné určiť skutočnú účinnosť VFD pre konkrétny systém, a to porovnaním alebo kombináciou tejto metódy s inými účinnými metódami. znižovania nákladov na energiu a predovšetkým zodpovedajúcim znížením menovitého napájania a / alebo tlaku na jedno čerpadlo so zvýšením ich počtu.

Príklad schémy paralelne a sériovo zapojených čerpadiel je orientačný (obr. 9), ktorý poskytuje značný počet pracovných bodov v širokom rozsahu dopravných výšok a prietokov.

S nárastom tlaku v úsekoch vodovodných sietí v blízkosti spotrebiteľov vznikajú problémy kombinácie sekvenčnej prevádzky skupín čerpadiel a paralelnej prevádzky čerpadiel kombinovaných do jednej skupiny. Použitie VFD tiež vyvolalo otázky optimálnej kombinácie prevádzky mnohých paralelne zapojených čerpadiel s frekvenčnou reguláciou.

Kombináciou je zaistený vysoký komfort pre spotrebiteľov vďaka mäkkému štartu / zastaveniu a stabilnej výške hlavy, ako aj zníženiu inštalovaného výkonu - počet pohotovostných čerpadiel sa často nemení a nominálna hodnota spotreby energie na čerpadlo klesá. Znižuje sa tiež kapacita PCHT a jeho cena.

Je faktom zrejmé, že vyrovnanie (obr. 10-1) umožňuje zakryť potrebnú časť pracovnej oblasti poľa. Ak je výber optimálny, potom je vo väčšine pracovných oblastí a predovšetkým na vedení riadeného konštantného tlaku (dopravná výška) zabezpečená maximálna účinnosť väčšiny čerpadiel a čerpacej jednotky ako celku. Predmetom diskusie o spoločnej práci čerpadiel s paralelným pripojením v kombinácii s VFD sa často stáva otázka uskutočniteľnosti vybavenia každého čerpadla vlastným PChT.

Jednoznačná odpoveď na túto otázku nebude dostatočne presná. Je samozrejme správne povedať, že vybavenie každého čerpadla PCHT zvyšuje možný priestor pre umiestnenie prevádzkových bodov na inštaláciu. Môže sa tiež správne domnievať, že keď čerpadlo pracuje v širokom rozsahu prietokov, prevádzkový bod nie je na optimálnej účinnosti a keď 2 takéto čerpadlá pracujú so zníženou rýchlosťou, celková účinnosť bude vyššia (obr. 10-2). Toto je názor, ktorý zaujali dodávatelia čerpadiel vybavených integrovanými FC.

Podľa nášho názoru odpoveď na túto otázku závisí od konkrétneho typu charakteristík systému, čerpadiel a inštalácie, ako aj od umiestnenia pracovných bodov. Pri konštantnej regulácii tlaku nie je potrebné zväčšiť priestor prevádzkových bodov, a preto bude zariadenie vybavené jedným FC v ovládacom paneli fungovať rovnako ako inštalácia, ktorej každé čerpadlo je vybavené FC. Pre zaistenie vyššej technologickej spoľahlivosti je možné do skrinky inštalovať druhý PChT - záložný.

Pri správnom výbere (maximálna účinnosť zodpovedá priesečníku hlavnej charakteristiky čerpadla a vedenia konštantného tlaku) bude účinnosť jedného čerpadla pracujúceho na menovitej frekvencii (v zóne maximálnej účinnosti) vyššia ako celková účinnosť dvoch rovnakých čerpadiel poskytujúcich rovnaký prevádzkový bod počas prevádzky každého z nich pri zníženej rýchlosti (obrázok 10-3). Ak prevádzkový bod leží mimo charakteristiky jedného (dvoch atď.) Čerpadla, potom bude jedno (dve atď.) Čerpadlo pracovať v režime „sieť“, pričom bude mať pracovný bod na križovatke charakteristík čerpadla a konštantnej hodnoty. tlakové vedenie (s maximálnou účinnosťou). A jedno čerpadlo bude pracovať s PChT (pričom bude mať nižšiu účinnosť) a jeho rýchlosť bude určená aktuálnym dopytom systému po napájaní, čím sa zabezpečí vhodné umiestnenie prevádzkového bodu celej inštalácie na potrubí s konštantným tlakom.

Je vhodné zvoliť čerpadlo tak, aby sa vedenie konštantného tlaku, ktoré tiež určuje prevádzkový bod s maximálnou účinnosťou, pretína s osou tlaku čo najvyššie vzhľadom na charakteristické čiary čerpadla určené pre znížené otáčky. To zodpovedá uvedenému ustanoveniu o použití čerpadiel so stabilnými a plochými charakteristikami (čo najnižšie s koeficientom rýchlosti ns) pri riešení problémov so zvyšovaním tlaku v koncových častiach siete čerpadiel.

Za podmienky „jedno čerpadlo pracuje ...“ poskytuje celý rozsah prietoku jedno čerpadlo (momentálne pracujúce) s nastaviteľnými otáčkami, preto čerpadlo väčšinou pracuje s prietokom menším ako menovitý a , teda pri nižšej účinnosti (obr. 6, 7). V súčasnosti existuje prísny zámer zákazníka obmedziť sa na dve čerpadlá ako súčasť inštalácie (jedno čerpadlo pracuje, druhé je v pohotovostnom režime), aby sa znížili počiatočné náklady.

Prevádzkové náklady sú pre výber menej dôležité. Zároveň zákazník na účely „zaistenia“ často trvá na použití čerpadla, ktorého nominálny prietok presahuje vypočítaný a / alebo nameraný prietok. V takom prípade nebude vybraná možnosť zodpovedať skutočným režimom spotreby vody vo významnom časovom intervale dňa, čo povedie k nadmernej spotrebe elektrickej energie (z dôvodu nižšej účinnosti pri „najčastejšom“ a širokom rozsahu dodávok) , zníži spoľahlivosť a životnosť čerpadiel (kvôli častému dosiahnutiu najmenej 2 'v povolenom rozsahu prietoku, pre väčšinu čerpadiel - 10% menovitej hodnoty), zníži komfort prívodu vody (kvôli frekvencii funkcia stop a štart). Výsledkom je, že pri uznaní „vonkajšej“ platnosti argumentov zákazníka je potrebné akceptovať ako nadbytočnosť väčšinu novo inštalovaných pomocných čerpadiel na vnútorných, čo vedie k veľmi nízkej účinnosti čerpacích jednotiek. V takom prípade poskytuje použitie VFD iba časť možných úspor v prevádzke.

Tendencia používať dve čerpacie čerpadlá (jedno - pracovné, jedno - pohotovostné) sa široko prejavuje v novej bytovej výstavbe, pretože Projekčné ani stavebné a inštalačné organizácie sa prakticky nezaujímajú o prevádzkovú efektívnosť inžinierskeho zariadenia bytového domu, ktoré je postavené, hlavným kritériom optimalizácie je nákupná cena pri zabezpečení úrovne kontrolného parametra (napríklad dodávka a tlak pri jediný diktát). Väčšina nových obytných budov je s prihliadnutím na zvýšený počet podlaží vybavená PNU. Spoločnosť vedená autorom („Promenergo“) dodáva PNU vyrobené „“ aj vlastnú výrobu na základe čerpadiel „Grundfos“ (známych pod menom IANS). Štatistika dodávok Promenerga v tomto segmente za 4 roky (tabuľka 2) nám umožňuje zaznamenať absolútnu prevahu dvoch čerpacích čerpacích jednotiek, najmä medzi zariadeniami s VFD, ktoré sa budú používať hlavne v systémoch zásobovania pitnou vodou pre domácnosť, a predovšetkým v obytných budovách.

Podľa nášho názoru optimalizácia zloženia PNU, a to tak z hľadiska nákladov na elektrinu, ako aj z hľadiska prevádzkovej spoľahlivosti, nastoľuje otázku zvýšenia počtu pracovných čerpadiel (pri súčasnom znížení dodávky každého z nich). Účinnosť a spoľahlivosť možno zabezpečiť iba kombináciou krokového a nepretržitého (frekvenčného) riadenia.

Analýza praxe čerpacích systémov s pomocným čerpadlom, berúc do úvahy možnosti moderných čerpadiel a metód riadenia, berúc do úvahy obmedzené zdroje, umožnila navrhnúť koncepciu modelovania periférneho zásobovania vodou ako metodický prístup k optimalizácii PNS (PNS ) v súvislosti so znižovaním spotreby energie a životných nákladov čerpacích zariadení. Pre racionálny výber parametrov čerpacej stanice, berúc do úvahy štrukturálny vzťah a multimódovú povahu fungovania okrajových prvkov vodovodného systému, boli vyvinuté matematické modely. Modelové riešenie umožňuje odôvodniť prístup k voľbe počtu dúchadiel v PNS, ktorý je založený na štúdiu nákladovej funkcie životného cyklu v závislosti od počtu dúchadiel v PNS. Pri štúdiu modelu mnohých operačných systémov sa zistilo, že vo väčšine prípadov je optimálny počet pracovných čerpadiel v PNS 3 - 5 jednotiek (s výhradou použitia VFD).

Literatúra

1. Berezin S.E. Čerpacie stanice s ponornými čerpadlami: výpočet a návrh / S.E. Berezin. - M.: Stroyizdat, 2008.

160 s.

2. Karelin V.Ya. Čerpadlá a prečerpávacie stanice / V.Ya. Karelin, A.V. Minaev.

Moskva: Stroyiz-dat, 1986. - 320 s.

3. Karttunen E. Vodovod II: trans. z fínčiny / E. Karttunen; Fínske združenie stavebných inžinierov RIL - SPb.: Nový časopis, 2005 - 688 s.

4. Kinebas A.K. Optimalizácia dodávky vody v zóne vplyvu čerpacej stanice Uritskaja v Petrohrade / A.K. Kinebas, M.N. Ipatko, Yu.V. Ruksin a kol. // VST. - 2009. - č. 10, časť 2. - s. 12-16.

5. Krasilnikov A. Automatizované čerpacie jednotky s kaskádovou frekvenčnou reguláciou vo vodovodných systémoch [Elektronický zdroj] / A. Krasilnikova / Stavebné inžinierstvo. - Electron, dan. - [M.], 2006. - Č. 2. - Režim prístupu: http: //www.archive-online.ru/read/stroing/347.

6. Leznov B.S. Úspora energie a variabilný pohon v čerpacích a dúchacích zariadeniach / B.S. Leznov. - M.: Energoatom - vydavateľstvo, 2006. - 360 s.

7. Nikolaev V. Potenciál úspory energie pri premenlivom zaťažení lopatkových dúchadiel / V. Nikolajev // Inštalatérske práce. - 2007. - č. 6. - s. 68-73; 2008. - č. 1. - s. 72-79.

8. Priemyselné čerpacie zariadenie. - M.: OOO „Grundfos“, 2006. - 176 s.

9. Steinmiller O.A. Optimalizácia prečerpávacích staníc vodovodov na úrovni okresných, blokových a vnútropodnikových sietí: autor. dis. ... Cand. tech. vedy / O.A. Steinmiller. - SPb.: GASU, 2010. - 22 s.

RÝCHLA KOMUNIKÁCIA

1. Analytický prehľad základov teórie čerpania, vstrekovania
zariadenia a technológie na riešenie problémov vytvárania a zväčšovania
tlak vo vodovodných a distribučných systémoch (WSS) 10

1.1. Čerpadlá. Klasifikácia, základné parametre a pojmy.

Technická úroveň moderných čerpacích zariadení 10

Základné parametre a klasifikácia čerpadiel 10

Čerpacie zariadenie na zvyšovanie tlaku vo vodovodnom potrubí ... 12

Prehľad inovácií a vylepšení čerpadiel z praktického hľadiska 16

1.2. Technológia použitia dúchadiel v SPRV 23

1. Čerpacie stanice pre vodovodné systémy. Klasifikácia 23

   Všeobecné schémy a metódy regulácie činnosti čerpadiel so zvyšujúcim sa tlakom 25

   Optimalizácia výkonu ventilátora: riadenie rýchlosti a spolupráca 30

Problémy zabezpečenia tlaku vo vonkajších a vnútorných vodovodných sieťach 37

Závery, kapitola 40

2. Zabezpečenie potrebného tlaku vo vonkajšom a vnútornom priestore
vodovodné siete. Posilňovanie komponentov WMS na úrovni
okres, štvrť a vnútorné siete 41

2.1. Všeobecné smery vývoja v praxi používania pumpy

zariadenie na zvyšovanie tlaku vo vodovodných sieťach 41

lÚlohy zabezpečovania požadovaného tlaku vo vodovodných systémoch

Stručný popis SPRV (na príklade Petrohradu)

Skúsenosti s riešením problémov zvyšovania tlaku na úrovni okresných a štvrťročných sietí 48

2.2.3. Vlastnosti úloh zvyšovania tlaku vo vnútorných sieťach 55

2.3. Vyhlásenie o probléme optimalizácie podporných komponentov

SPRV na úrovni okresných, štvrtinových a interných sietí 69

2.4. Závery ku kapitole „.._. 76

3. Matematický model optimalizácie čerpacieho zariadenia

na okrajovej úrovni SPRV 78

3.1. Statická optimalizácia parametrov čerpacieho zariadenia

na úrovni okresných, štvrtinových a interných sietí 78

Všeobecný opis štruktúry okresnej vodovodnej siete pri riešení problémov optimálnej syntézy. “. 78

Minimalizácia nákladov na energiu pre jeden režim spotreby vody „83

3.2. Optimalizácia parametrov čerpacieho zariadenia na periférii
menovitá úroveň vodovodného systému pri zmene režimu spotreby vody 88

Modelovanie viacerých režimov v probléme minimalizácie nákladov na energiu (všeobecné prístupy) 88

Minimalizácia nákladov na energiu so schopnosťou ovládať rýchlosť (otáčky kolesa) kompresora 89

2.3. Minimalizácia nákladov na energiu v prípade

regulácia (riadenie) kaskádovej frekvencie 92

Simulačný model pre optimalizáciu parametrov čerpacej stanice
zariadenia na periférnej úrovni SPRV 95

3.4. Závery kapitoly

4 ". Numerické metódy riešenia problémov optimalizácie parametrov
čerpacie zariadenie 101

4.1. Počiatočné údaje pre riešenie problémov optimálnej syntézy, 101

Štúdium režimu spotreby vody metódami analýzy časových radov _ 101

Stanovenie pravidelností časových radov spotreby vody 102

Frekvenčné rozdelenie nákladov a koeficientov

Nerovnomerná spotreba vody 106

4.2. Analytická prezentácia čerpacieho výkonu
vybavenie, 109

Modelovanie výkonu jednotlivých dúchadiel tyat 109

Identifikácia výkonových charakteristík dúchadiel v čerpacích staniciach 110

4.3. Nájdenie optima objektívnej funkcie 113

Optimálne vyhľadávanie pomocou gradientových metód 113

Hollaidov upravený plán. 116

4.3.3. Implementácia optimalizačného algoritmu na počítači 119

4.4. Závery ku kapitole 124

5. Porovnávacia účinnosť zosilňovačov

WMS na základe odhadu nákladov na životný cyklus

(pomocou MIC na meranie parametrov) 125

5.1. Komparatívna metodika hodnotenia účinnosti

zosilnenie komponentov v periférnych častiach modelu SPRV 125

5.1.1. Náklady na životný cyklus čerpacích zariadení., 125

Kritérium na minimalizáciu celkových diskontovaných nákladov na posúdenie účinnosti zvyšujúcich sa zložiek WMS 129

Cieľová funkcia expresného modelu na optimalizáciu parametrov čerpacieho zariadenia na periférnej úrovni C1IPB 133

5.2. Optimalizácia podporných komponentov na periférii
oblasti SPRV počas rekonštrukcie a modernizácie 135

Systém riadenia dodávky vody pomocou mobilného meracieho komplexu MIK 136

Odborné posúdenie výsledkov merania parametrov čerpacieho zariadenia čerpacej stanice pomocou MIC 142

Simulačný model nákladov životného cyklu čerpacích zariadení PNS na základe parametrických údajov auditu 147

5.3. Organizačné otázky implementácie optimalizácie

rozhodnutia (záverečné doložky) 152

5.4. Závery kapitoly 1 54

Všeobecné závery. “155

Zoznam heratury 157

Dodatok 1. Niektoré koncepty, funkčné závislosti a
charakteristiky, ktoré sú nevyhnutné pri výbere čerpadiel 166

Príloha 2. Opis výskumného programu

optimalizačné modely mikrodistriktu SPRV 174

Príloha 3. Riešenie problémov s optimalizáciou a zostavovanie

simulačné modely LCCD NS pomocou tabuľkového procesora 182

Úvod do práce

Systém zásobovania a distribúcie vody (WSS) je hlavným zodpovedným komplexom vodárenských zariadení, ktorý zabezpečuje prepravu vody na územie dodávaných zariadení, distribúciu po celom území a dodávku na odberné miesta. Vstrekovacie (pomocné) čerpacie stanice (NS, PNS) ako jeden z hlavných konštrukčných prvkov vodovodného systému do veľkej miery určujú prevádzkové možnosti a technickú úroveň vodovodného systému ako celku a tiež významne určujú ekonomické ukazovatele jeho fungovanie.

Významným spôsobom k rozvoju témy prispeli ruskí vedci: N. N. Abramov, M. M. Andriyashev, A. G. Evdokimov, Yu A. Ilyin, S. N. Karambirov, V. Ya. Karelin, A. M. Kurganov, AP Merenkov, LF Moshnin, EA Preger , SV Sumarokov, AD Tevyashev, V.Ya. Khasilev, PD Khorunzhiy, F. Alievslev a ďalší.

Problémy, s ktorými sa stretávajú ruské podniky pri zabezpečovaní tlakov vo vodovodných sieťach, sú zvyčajne homogénne. Stav hlavných sietí viedol k potrebe zníženia tlaku, v dôsledku čoho vznikla úloha kompenzovať zodpovedajúci pokles tlaku na úrovni okresných a štvrtinových sietí. Výber čerpadiel ako súčasti PNS sa často uskutočňoval s prihliadnutím na vyhliadky vývoja, parametre produktivity a tlaku boli nadhodnotené. Stáva sa bežné privádzať čerpadlá na požadované vlastnosti škrtením pomocou ventilov, čo vedie k nadmernej spotrebe elektrickej energie. Čerpadlá nie sú vymenené včas, väčšina z nich pracuje s nízkou účinnosťou. Zhoršenie stavu zariadenia prehĺbilo potrebu rekonštrukcie PNS s cieľom zvýšiť efektívnosť a spoľahlivosť prevádzky.

Na druhej strane rozvoj miest a zvyšovanie výšky domov, najmä v prípade utesňovania budov, si vyžaduje zabezpečenie potrebného tlaku pre nových spotrebiteľov, a to aj vybavením výškových budov (DPE) dúchadlami. Vytváranie tlaku potrebného pre rôznych spotrebiteľov v koncových častiach vodovodnej siete môže byť jedným z najrealistickejších spôsobov zvýšenia účinnosti vodovodného systému.

Kombinácia týchto faktorov je základom pre formulovanie problému stanovenia optimálnych parametrov PYS s existujúcimi obmedzeniami vstupného tlaku v podmienkach neistoty a nerovností skutočných nákladov. Pri riešení problému vyvstávajú otázky kombinácie sekvenčnej prevádzky skupín čerpadiel a paralelnej prevádzky čerpadiel kombinovaných v rámci jednej skupiny, ako aj optimálnej kombinácie prevádzky paralelne zapojených čerpadiel s frekvenčným pohonom (VFD) a , v konečnom dôsledku, výber zariadenia, ktoré poskytuje požadované parametre konkrétneho systému zásobovania vodou. Mali by sa vziať do úvahy významné zmeny v prístupoch k výberu čerpacieho zariadenia v posledných rokoch, a to tak z hľadiska eliminácie nadbytočnosti, ako aj z hľadiska technickej úrovne dostupných zariadení.

Relevantnosť problémov zvažovaných v dizertačnej práci je určená zvyšujúcim sa významom, ktorý v moderných podmienkach pripisujú domáce ekonomické subjekty a spoločnosť ako celok problému energetickej efektívnosti. Naliehavá potreba riešenia tohto problému je zakotvená vo federálnom zákone Ruskej federácie z 23. novembra 2009, č. 261-FZ „O úsporách energie a o zvyšovaní energetickej účinnosti a o zmene a doplnení niektorých legislatívnych aktov Ruskej federácie“.

Prevádzkové náklady na vodovod tvoria hlavnú časť nákladov na zásobovanie vodou, ktoré sa zvyšujú aj naďalej kvôli zvyšovaniu taríf za elektrinu. V záujme zníženia spotreby energie sa prikladá veľký význam optimalizácii HWS. Renomované odhady od 30% do 50 % spotreba energie čerpacích systémov sa dá znížiť zmenou čerpacieho zariadenia a metód riadenia.

Preto sa javí ako dôležité zdokonaliť metodické prístupy, vyvinúť modely a poskytnúť komplexnú podporu rozhodovania s cieľom optimalizovať parametre vstrekovacieho zariadenia úsekov periférnych sietí, a to aj pri príprave projektov. Rozloženie požadovaného tlaku medzi čerpacími jednotkami, ako aj stanovenie optimálneho počtu a typu čerpacích jednotiek v rámci jednotiek, berúc do úvahy distribúciu

8 párnych informačných kanálov, poskytne analýzu možností okrajovej siete. Získané výsledky možno integrovať do problému optimalizácie systému ako celku.

Účelom práce je študovať a vyvinúť optimálne riešenia pre výber pomocného čerpacieho zariadenia pre okrajové úseky WSS v procese prípravy rekonštrukcie a výstavby vrátane metodickej, matematickej a technickej (diagnostickej) podpory.

Na dosiahnutie cieľa boli v práci riešené tieto úlohy:

analýza praxe v oblasti posilňovacích čerpacích systémov s prihliadnutím na možnosti moderných čerpadiel a riadiacich metód, kombinácia sekvenčnej a paralelnej prevádzky s VFD;

stanovenie metodického prístupu (koncepcie) optimalizácie pomocného čerpacieho zariadenia vodovodného systému v podmienkach obmedzených zdrojov;

vývoj matematických modelov formalizujúcich problém výberu čerpacieho zariadenia pre okrajové úseky vodovodnej siete;

analýza a vývoj algoritmov pre numerické metódy pre štúdium matematických modelov navrhovaných v diplomovej práci;

vývoj a praktické vykonávanie mechanizmu zhromažďovania počiatočných údajov na riešenie problémov rekonštrukcie a návrhu nových PNS;

implementácia simulačného modelu na formovanie nákladov životného cyklu pre uvažovanú verziu zariadenia PNS.

Vedecká novinka. Je predstavená koncepcia periférneho modelovania dodávky vody v kontexte znižovania energetickej náročnosti vodovodného systému a znižovania nákladov na životný cyklus „periférnych“ čerpacích zariadení.

Pre racionálny výber parametrov čerpacích staníc boli vyvinuté matematické modely, ktoré zohľadňujú štrukturálny vzťah a multimódový charakter fungovania okrajových prvkov vodovodného systému.

Prístup k voľbe počtu dúchadiel v PNS (čerpacích jednotkách) je teoreticky podložený; štúdia nákladovej funkcie životného cyklu PNS sa uskutočňovala v závislosti od počtu dúchadiel.

Na štúdium optimálnych konfigurácií NN v periférnych oblastiach boli vyvinuté špeciálne algoritmy na zisťovanie extrémov funkcií mnohých premenných založené na gradientových a náhodných metódach.

Vytvorený mobilný merací komplex (MIC) na diagnostiku prevádzkových čerpacích systémov posilňovača, patentovaný v úžitkovom modeli č. 81817 „Systém riadenia dodávky vody“.

Bola stanovená metodika výberu optimálneho variantu čerpacieho zariadenia pre čerpacie stanice na základe simulačného modelovania nákladov životného cyklu.

Praktický význam a implementácia výsledkov práce. Dáva sa odporúčanie týkajúce sa výberu typu čerpadiel pre tlakové zariadenia a Ш 1С na základe prepracovanej klasifikácie moderného čerpacieho zariadenia na zvyšovanie tlaku vo vodovodných systémoch, berúc do úvahy taxometrické rozdelenie, prevádzkové, konštrukčné a technologické vlastnosti .

Matematické modely PNS okrajových častí vodovodného systému umožňujú znížiť náklady na životný cyklus identifikáciou „rezerv“, predovšetkým z hľadiska energetickej náročnosti. Aby sa riešenie problémov s optimalizáciou dostalo na konkrétne hodnoty, sú navrhnuté numerické algoritmy.

Odošlite svoju dobrú prácu do znalostnej bázy je jednoduché. Použite nasledujúci formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí využívajú vedomostnú základňu pri štúdiu a práci, vám budú veľmi vďační.

Zverejnené dňa http://www.allbest.ru/

Úvod

V súčasnej fáze rozvoja ropného a plynárenského priemyslu má veľký význam vývoj automatickej kontroly výroby, nahradenie fyzicky a morálne zastaraných automatizačných zariadení a riadiacich systémov pre technické procesy a zariadenia na výrobu ropy a zemného plynu. Zavedenie nových systémov automatického monitorovania a riadenia vedie k zvýšeniu spoľahlivosti a presnosti sledovania technologického procesu.

Automatizácia výrobných procesov je najvyššou formou rozvoja technológie výroby ropy a zemného plynu, vytvárania vysoko výkonných zariadení, zlepšovania výrobných štandardov, zakladania nových ropných a plynových oblastí, rast produkcie ropy a zemného plynu bol možný vďaka k vývoju a implementácii automatizácie a zlepšeniu riadenia.

Systematický prístup k riešeniu otázok automatizácie technologických procesov, tvorba a implementácia automatizovaných systémov riadenia umožňovala prechod na komplexnú automatizáciu všetkých hlavných a pomocných technologických procesov vŕtania, výroby, odsoľovania a prepravy ropy a plynu .

Moderné podniky na výrobu ropy a zemného plynu sú komplexné komplexy technologických zariadení rozptýlených na veľkých plochách. Technologické objekty sú vzájomne prepojené. To zvyšuje dopyt po spoľahlivosti a sofistikovanosti automatizácie. Zaistenie spoľahlivosti a efektívnosti systému dodávky plynu, optimalizácia procesov ťažby ropy, prepravy, zlepšenie technických a ekonomických ukazovateľov rozvoja ropného priemyslu si vyžaduje riešenie najdôležitejších problémov dlhodobého plánovania a operatívneho dispečerského riadenia ropného priemyslu. systém na výrobu ropy založený na implementácii programu integrovanej automatizácie technologických procesov, rozsiahle zavedenie automatizovaných riadiacich systémov.

V tomto príspevku sa uvažuje o automatizačnom systéme pomocnej čerpacej stanice (BPS).

1. Automatizácia prečerpávacej stanice

Prečerpávacia stanica (obr. 1) po primárnom odlúčení oleja zaisťuje jeho prepad k zariadeniam ďalšieho technologického cyklu a udržuje tam potrebný tlak.

Obr. 1 - Technologická schéma prečerpávacej stanice

Jadrom tejto stanice sú samonasávacie odstredivé čerpadlá, do ktorých sa dodáva olej z primárnej separačnej jednotky alebo z rezervných striel. Olej sa do čerpadiel čerpá cez filtre, ktoré sú nainštalované tak na sacom, ako aj na prietokovom potrubí tohto systému. Stanica je vždy vybavená funkčným a pohotovostným čerpadlom. Filtre sú vyhradené aj na jeho prietokovom potrubí. Každé z čerpadiel alebo jeden z filtrov na prietokovom potrubí sa zapína pomocou pohonných ventilov ovládaných automatizačným systémom.

Automatizačný systém na riadenie činnosti posilňovacej čerpacej stanice zabezpečuje nielen udržiavanie stanoveného tlaku oleja na prietokovom potrubí, ale tiež včas prepína pracovnú linku na zálohu v prípade poruchy pracovného čerpadla alebo upchatia niektorého z pracovné filtre. Na riadenie prevádzkových parametrov v technologickom reťazci pomocnej čerpacej stanice sa používajú tieto technické prostriedky:

DM1 - DM4 - tlakomery diferenciálneho tlaku;

P1, P3 - snímače tlaku na vstupe čerpadla;

P2, P4 - snímače tlaku na výstupe z čerpadla;

Z1 - Z6 - pohony posúvača a snímače ich polohy;

F1 - F4 - filtre olejového potrubia.

Toto zariadenie je pripojené k zodpovedajúcim portom radiča riadiaceho systému prečerpávacej stanice prečerpávacej stanice podľa schémy znázornenej na obr. 2.

Rovnako ako v predchádzajúcom prípade sú ovládacie tlačidlá a snímače polohy ventilov pripojené k diskrétnemu vstupnému modulu (portu) tohto ovládača. Analógové snímače tlaku a tlakomery diferenciálneho tlaku sú pripojené na vstup analógového vstupného modulu (portu). Motory všetkých ventilov a pohonov čerpadiel sú pripojené k diskrétnemu výstupnému modulu (portu).

Obr. 2 - Konštrukcia spodnej úrovne riadiaceho systému stanice posilňovacieho čerpadla

čerpacia stanica na výrobu ropy

Algoritmus riadenia čerpacej stanice pomocného čerpadla má zložitú štruktúru pozostávajúcu z niekoľkých vzájomne prepojených podprogramov. Hlavný program tohto algoritmu je znázornený na obr. 3.

Podľa tohto algoritmu sa po zadaní hodnoty príkazových signálov vykoná cyklus čakania na stlačenie tlačidla „Štart“, po ktorého stlačení sa ako pracovné zariadenie technologického cyklu automaticky zvolí čerpadlo č. 1 a ventil Z5. . Táto voľba je pevná priradením jednej hodnoty konštantám N a K. Hodnota týchto konštánt ďalej určí výber smeru vetvenia v podprogramoch algoritmu.

Tieto podprogramy sa spúšťajú hlavným algoritmom ihneď po zadaní príkazu na otvorenie posúvača Z1, ktorý spája procesnú linku čerpacej stanice s primárnou separačnou jednotkou oleja. Prvý z týchto podprogramov „Spustenie čerpadiel“ riadi proces spustenia pracovného (alebo pohotovostného) čerpadla a druhý podprogram „Riadenie parametrov“ monitoruje hlavné parametre technologického procesu a ak nezodpovedajú nastavenej hodnote hodnoty, prepína v technologickom reťazci tohto procesu.

Podprogram "Riadenie parametrov" sa cyklicky spúšťa počas celého pracovného cyklu tohto procesu. Súčasne sa v tomto cykle interoguje tlačidlo „Stop“, po stlačení sa ventil Z1 zatvorí. Potom pred zastavením hlavného programu spustí algoritmus na vykonanie podprogram „Stop pump“. Tento podprogram vykonáva postupné akcie na zastavenie pracovného čerpadla.

Podľa podprogramu „Spustenie čerpadla“ (obr. 4) sa najskôr analyzuje obsah parametra N, ktorý určuje počet pracovných čerpadiel (N = 1 pre čerpadlo č. 1 a N = 0 pre iné čerpadlo) ). V závislosti od hodnoty tohto parametra algoritmus vyberie štartovaciu vetvu príslušného čerpadla. Tieto vetvy majú podobnú štruktúru, líšia sa však iba parametrami technologických prvkov.

Obr. 3 - Algoritmus riadenia prečerpávacej stanice

Prvým postupom vybranej vetvy tohto podprogramu je dopytovanie snímača diferenčného tlaku DM1, ktorého obsah určuje prevádzkový stav príslušného filtra na vstupe čerpacej jednotky. Čítanie z tohto snímača sa porovnáva s nastavenou medznou hodnotou pre relatívny tlak vo filtri. Ak je filter zanesený (vyžaduje čistenie), tlakový rozdiel na jeho vstupe a výstupe prekročí nastavenú hodnotu, preto sa táto technologická vetva nedá naštartovať a bude potrebný prechod na začiatok rezervného potrubia, tj pohotovostné čerpadlo.

V prípade normálneho stavu filtra je jeho skutočný rozdielový tlak menší ako prednastavený a algoritmus pokračuje v dotazovaní snímača, ktorý riadi tlak na vstupe zvoleného čerpadla. Hodnoty tohto snímača sa opäť porovnávajú s nastavenou hodnotou. V prípade nedostatočného tlaku na vstupe čerpadla nebude môcť vstúpiť do prevádzkového režimu, preto ho tiež nie je možné spustiť, čo si opäť bude vyžadovať prepnutie na štart záložného čerpadla.

Obr. 4 - Štruktúra podprogramu „Spustenie čerpadla“

V prípade normálnej hodnoty tlaku na vstupe čerpadla sa spustí ďalší príkaz podprogramu, zatiaľ čo parametru N sa priradí zodpovedajúca číselná hodnota a tento proces riadia diskrétne snímače na sledovanie spustenia čerpadla. Po tomto štarte sa sníma senzor, ktorý riadi tlak na výstupe spusteného čerpadla. Ak je tento tlak pod vopred stanovenou úrovňou, čerpadlo tiež nemôže pracovať v normálnom režime, preto je v tomto prípade potrebné tiež spustiť záložné čerpadlo, ale až po zastavení bežiaceho čerpadla.

Ak sa dosiahne zadaný tlak na výstupe z čerpadla, znamená to, že dosiahol stanovený režim, preto v ďalšom kroku algoritmus otvorí ventil spájajúci výstup z čerpadla s vedením výstupných filtrov systému. Otvorenie každého z ventilov je zaznamenané diskrétnymi snímačmi jeho polohy.

V tomto okamihu vykonal podprogram spustenia čerpadla svoje funkcie, preto sa v ďalšom kroku ukončí do hlavného programu, kde sa potom spustí ďalší podprogram „Riadenie parametrov“ bežiaceho systému. Tento podprogram sa vykonáva v cykle, kým sa technologický proces nezastaví pomocou tlačidla „Stop“.

Štrukturálne je podprogram „Ovládanie parametrov“ totožný s podprogramom „Spustenie čerpadla“, má však určité zvláštnosti (obr. 5).

Obr. 5 - Štruktúra podprogramu „Ovládanie parametrov“

V tomto podprogramu, rovnako ako v predchádzajúcom, sú postupne snímané rovnaké snímače a ich hodnoty sú porovnávané s nastavenými hodnotami sledovaných parametrov. V prípade ich nezrovnalosti sa vyšle príkaz na zatvorenie príslušného ventilu a zastavenie príslušného čerpadla, zatiaľ čo parametru N sa priradí hodnota oproti predchádzajúcej. Po tom všetkom sa spustí podprogram „Spustenie čerpadla“, podľa ktorého sa uvedie do prevádzky záložné čerpadlo.

Pokiaľ všetky sledované parametre zodpovedajú nastaveným hodnotám, algoritmus pred opustením hlavného programu skontroluje stav filtrov hlavnej linky. Za týmto účelom sa spustí podprogram „Ovládanie ventilov Z5 a Z6“ (obr. 6), podľa ktorého sa v prípade poruchy jedného z týchto filtrov zapne záložný filter.

Obr. 6 - Štruktúra podprogramu "Ovládanie ventilov Z5 a Z6"

Podľa tohto podprogramu sa prostredníctvom analýzy hodnoty parametra K v ňom vyberie pracovná vetva, pozdĺž ktorej sa zisťuje rozdiel tlakového meradla prevádzkového filtra. V prípade normálnej prevádzky filtra rozdiel skutočného tlaku medzi vstupom a výstupom filtra nepresiahne stanovenú hodnotu, takže algoritmus ukončí podprogram v stave „áno“ bez zmeny štruktúry spojovacích prvkov v rade.

Ak tento rozdiel prekročí nastavenú hodnotu, algoritmus sleduje podmienku „nie“, v dôsledku čoho je prevádzkový ventil zatvorený a rezervný ventil sa otvorí a opačná hodnota sa priradí parametru N. Po vykonaní tohto kroku prejdite z tohto podprogramu na predchádzajúci a z neho do hlavného programu.

Proces riadeného spustenia pracovného čerpadla a v prípade jeho zlyhania sa spustenie záložného vykoná pomocou algoritmu automaticky. Podobne sa riadený štart filtrov uskutočňuje zapnutím ventilov v hlavnom potrubí.

Po stlačení tlačidla Stop sa cyklus nepretržitého monitorovania systémových parametrov ukončí, ventil, ktorý spája čerpaciu stanicu tlakového čerpadla s oddeľovacím agregátom, sa uzavrie a vykoná sa prechod na podprogram „Zastaviť čerpadlo“ (obr. 7).

Podľa tohto podprogramu je na základe analýzy parametra N vybraná jedna z dvoch rovnakých vetiev algoritmu. Podľa neho algoritmus najskôr pošle príkaz na zatvorenie ventilu nainštalovaného na výstupe z prevádzkového čerpadla. Po zatvorení ďalší príkaz zastaví bežiace čerpadlo. Potom sa novou analýzou hodnoty parametra K zvolí vetva algoritmu, podľa ktorej sa ventil prevádzkového hlavného filtra zatvorí, potom algoritmus zastaví svoju prácu.

Obr. 7 - Štruktúra podprogramu „Zastaviť čerpadlo“

Bibliografia

1. Sazhin R.A. Prvky a štruktúry automatizačných systémov pre technologické procesy v ropnom a plynárenskom priemysle. Vydavateľstvo PSTU, Perm, 2008.? 175 s.

2. Isakovič R.Ya. a ďalšie Automatizácia výrobných procesov v ropnom a plynárenskom priemysle. „Nedra", M., 1983

Zverejnené na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Automatizácia procesov na čerpacej stanici pomocného čerpadla. Výber technických prostriedkov automatizácie nižšej úrovne. Stanovenie parametrov objektového modelu a voľba typu regulátora. Výpočet optimálneho nastavenia pre reguláciu úrovne. Ovládanie posúvačov a ventilov.

semestrálna práca pridaná 24. 3. 2015


Opis vývojového diagramu procesu prečerpávacej stanice. Princíp činnosti čerpacej stanice pomocného čerpadla s inštaláciou predbežného vypúšťania vody. Nastavovače olejových emulzií. Materiálna bilancia stupňov separácie. Výpočet materiálovej bilancie vypúšťania vody.

semestrálna práca, pridané 11. 11. 2011


Stanovenie prietokov vody a rýchlostí v tlakovom potrubí. Výpočet požadovanej hlavy čerpadla. Stanovenie výšky osi čerpadla a úrovne energetickej elektrárne. Výber pomocných a mechanických zariadení na spracovanie. Automatizácia čerpacích staníc.

semestrálna práca, pridané 10. 8. 2012


Popis technologického procesu čerpania ropy. Všeobecné charakteristiky hlavného ropovodu, prevádzkové režimy čerpacích staníc. Vypracovanie projektu automatizácie prečerpávacej stanice, výpočet spoľahlivosti systému, jeho bezpečnosti a ekologickosti.

diplomová práca, pridané 29. 9. 2013


Technológia stlačenia plynu, výber a zdôvodnenie potrebného zariadenia, technologický pracovný tok. Požiadavky na automatizačný systém, jeho objekty, prostriedky. Logický program na spustenie kompresorovej jednotky, činnosť regulátora.

dizertačná práca, pridané 16. 4. 2015


Technologický proces automatizácie prečerpávacej stanice s pomocným čerpadlom, funkcie vyvíjaného systému. Analýza a výber nástrojov na vývoj softvéru, výpočet spoľahlivosti systému. Odôvodnenie výberu kontrolóra. Systémové alarmy a snímače.

diplomová práca, pridané 30. 09. 2013


Všeobecné charakteristiky čerpacej stanice umiestnenej vo valcovni v mieste spevnenia tepelným spevnením. Vývoj automatického riadiaceho systému pre túto čerpaciu stanicu, ktorý včas varuje (signalizuje) v prípade núdze.

práca, pridané 09/05/2012


Popis čerpacej stanice oleja, jej základnej technologickej schémy, princípu činnosti a funkčných vlastností blokov. Softvérový a hardvérový komplex a účel automatizácie. Výber a zdôvodnenie senzorov, prevodníkov, ovládačov.

práca, pridané 5. 4. 2015


Charakteristika melioračnej čerpacej stanice, výber schémy elektrického zapojenia. Vypracovanie schémy zapojenia ústredne. Ekonomická efektívnosť schémy automatického systému riadenia. Stanovenie spoľahlivosti automatizačných prvkov.

seminárna práca, pridané 19. 3. 2011


Opis vývojového diagramu procesu tlakovej čerpacej stanice s jednotkou predbežného vypúšťania vody. Princíp činnosti jednotky na ošetrenie oleja „Heather-Treater“. Materiálová bilancia stupňov separácie a celková materiálová bilancia zariadenia.