Диссертация для присвоения степени магистра технических наук

3.2. Управление работой насосных агрегатов.
Эффективность работы насосного агрегата в рабочем диапазоне определяется способом регулирования и характеристиками системы. Наибольшее распространение получил способ регулирования давления и расхода воды с помощью дроссельной задвижки, устанавливаемой в напорном трубопроводе. При дросселировании скорость вращения рабочего колеса насоса остается практически неизменной, гидравлическое сопротивление трубопровода возрастает, а развиваемый насосом напор увеличивается, при этом на превышение напора нерационально расходуется дополнительная мощность. Этот способ регулирования считается малоэкономичным, т.к. на преодоление дополнительного сопротивления требуются дополнительные затраты энергии. Наиболее эффективный способ регулирования предусматривает использование в составе электропривода электронных преобразователей частоты. С помощью преобразователя частоты по сигналу от датчика давления, установленного в напорном трубопроводе, можно автоматически изменять частоту вращения рабочего колеса насоса, оперативно реагируя на изменение расхода жидкости и обеспечивая поддержание заданного давления с высокой точностью. Потребление электроэнергии при таком способе регулирования пропорционально кубу производительности насоса.
Применение ПЧ в приводах насосов доказало свою эффективность и является на сегодняшний день классикой. Для регулирования работы насосов разработан надежный энергосберегающий комплекс АСУР, который устанавливается в системах холодного и горячего водооборота агрегатов HС и конструктивно выполнен в виде моноблока с несколькими ПЧ, УПП, системой сбора ,обмена и передачи информации.
Он предназначен для автоматического поддержания давления воды в подающем трубопроводе при изменении расхода и входного давления. Для выполнения этой функции применяется замкнутая система регулирования на основе частотного преобразователя и датчика давления.



Рис 3.1 Гистограмма потребления электроэнергии насосными агрегатами.
Системы частотного регулирования могут функционировать как автономно, самостоятельно управляя технологическим процессом, так и в составе АСУ ТП любой сложности. Применение СЧР позволяет строить иерархическую АСУ ТП по принципу «снизу вверх», обеспечивая уже на первом этапе модернизации снижение эксплуатационных расходов. АСУ ТП предназначена для автоматизированного контроля параметров, управления технологическими процессами в автоматическом и диалоговом режимах, сигнализации и аварийной остановки объекта автоматизации. Она выполняет:

• 
  сбор информации от аппаратуры нижнего уровня о технологических параметрах и о состоянии технологического оборудования;
  
• 
  отображает на экранах мониторов информацию о ходе технологического процесса, значениях параметров и о состоянии оборудования;
  
• 
  предоставляет по каждому контуру регулирования полную информацию, включая значения параметров, задание и управляющее воздействие;
  
• 
  предоставляет возможность в диалоговом режиме изменять режимы работы контуров регулирования, дистанционно управлять исполнительными механизмами;
  
• 
  блокирует выполнение запрещенных действий оператора;
  
• 
  регистрирует (архивирует) технологические параметры, сообщения системы и действия оператора при работе с системой;
  
• 
  формирует отчеты.
  

Автоматизированные системы на основе частотного регулирования позволяют:

• 
  Получить экономию воды счет качественного регулирования производительности насосных агрегатов
  
• 
  Существенно снизить энергопотребление за счет применения преобразователей частоты
  
• 
  В 1.5-2 раза увеличить межремонтный цикл насосных агрегатов и электрооборудования, а также трубопроводной арматуры
  
• 
  Значительно снизить риск порыва водопроводов за счет исключения гидравлических ударов
  
• 
  Облегчить работу оператора насосной станции;
  
• 
  Создать территориально-распределенную систему диспетчеризации НС без присутствия операторов насосных станций