Регулирование подачи насоса переменной частотой вращения двигателя

Основные характеристики центробежного насоса имеют прямую зависимость от частоты вращения. При частоте вращения N, отличающейся от номинальной частоты вращения Nn характеристики насоса будут следующие (рис.3А, 3Б):

- подача Q пропорциональна отношению (N/Nn);

- напор Н пропорционален (N/Nn)²;

- мощность P пропорциональна (N/Nn)³

 

А Б

Рис. 3. Характеристики центробежного насоса

В этом случае прямоугольные затемненные области прямо пропорциональны мощности, потребляемой насосом. Регулирование производительности насоса изменением частоты вращения делает возможным постоянное использование насоса с наиболее высоким КПД (рис.3Б).

Для примера произведем расчет потребления электроэнергии насосом перекачки нефти типа ЦНС 105-196, без частотного привода, регулирование давления производится дросселированием (рис.4).

Рис.4. Регулирование давления дросселированием

Исходные данные:

Объем перекачки нефти 90 м³/час;

Плотность нефти - 860кг/м³;

Давление в трубопроводе – 100 м;

Напор на выходе насоса ЦНС 105-196, при производительности
90 м3/час равен 215 м³ напорно-расходной характеристики.

Определение потребляемой мощности насосного агрегата при регулировании дросселированием.

Полезная мощность насосного агрегата:

, (кВт), (1)

Где g – ускорение свободного падения, принимаемое равным g =9,81 м/с²;

Q – объемная подача насосного агрегата, м³/с;

Н – напор насосного агрегата, м;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³.

P= 90*860*9,81*215*10^-6 = 163,2 кВт

 

 

Потребляемая мощность насосного с учетом КПД

, (кВт), (2)

Pн – фактическая потребляемая мощность насосного агрегата, кВт;

η – коэффициент полезного действия насосного агрегата из напорно-расходной характеристики;

кВт

Определение потребляемой мощности насосного агрегата с частотно–регулируемым приводом.

Полезная мощность насосного агрегата:

, (кВт), (1)

где

g – ускорение свободного падения, принимаемое равным g =9,81 м/с²;

Q – объемная подача насосного агрегата, м³/с;

Н – напор насосного агрегата, м;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³.

 

P= 90*860*9,81*100*10^-6 = 75,9 кВт

 

Потребляемая мощность насосного с учетом КПД насоса, КПД частотного привода

, (кВт), (3)

P_ЧРП – фактическая потребляемая мощность насосного агрегата кВт;

η – коэффициент полезного действия насосного агрегата из напорно-расходной характеристики;

η_пр – коэффициент полезного действия частотного привода (паспортные данные);

 

кВт

 

Таким образом, потребляемая мощность насосного агрегатом с ЧРП составляет около 50 % потребляемой мощности насоса при регулировании дросселированием

 

Критерий отбора объекта по ИИЭФ:

Безусловное отнесение к объектам с высокой энергетической эффективностью.

Нормативно-технический документ:

Технический паспорт, проектный показатель, гарантийный показатель по договору.

 

 

Приложение №1.12.

 

Наименование оборудования: Компенсаторы реактивной мощности (ШР, УШР, БСК, СТК, СТАТКОМы).

 

Код ОКОФ 143114050/143114270/143114271

 

Обоснование высокой энергетической эффективности объектов с указанием нормативно-технического документа, подтверждающего отнесение объекта к энергетически эффективному оборудованию:

Снижение потерь электрической энергии в линиях электропередачи и трансформаторах электрических сетей за счет снижения потребления реактивной мощности в этих сетях.

Уменьшение потребления реактивной мощности в сетях электроснабжения, что ведет к снижению величины тока и потерь электроэнергии в линиях электропередачи и силовых трансформаторах.