ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ ТУРБОМЕХАНІЗМІВ ЗА ВИКОРИСТАННЯ КАСКАДНОЇ СХЕМИ ВКЛЮЧЕННЯ НАСОСІВ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-159-6-26-31Ключові слова:
каскадна схема, гідромережа, насосна установка, графік водоспоживання, система стабілізації, напір, коефіцієнт нерівномірності, втрати енергії, водопостачанняАнотація
Проведено аналіз режимів роботи системи водопостачання житлового будинку, визначені принципи побудови насосних агрегатів. Розглянута каскадна схема насосної установки з паралельним вмиканням двох відцентрових насосів половинної потужності, один з яких регульований, інший має тільки систему плавного пуску. Оскільки графік споживання води нерівномірний упродовж доби та сезону року, то виникає завдання забезпечення максимально ефективного виконання цього графіка з урахуванням коефіцієнта нерівномірності.
Розроблено три типи графіків добового споживання, відповідно, для літнього, весняного та зимового періодів року.
Запропонована функціональна схема електромеханічної системи двокаскадної насосної установки, яка забезпечує стабілізацію напору. Це дозволяє знизити вірогідність виникнення досить великих динамічних збурень гідравлічної мережі та виключити можливість виходу з ладу запірної арматури та розгерметизацію системи водопостачання житлового будинку. Також забезпечується підтримання напору гідромережі на заданому рівні. За допомогою бібліотеки SimHydraulics пакета прикладних програм MatLab, розроблено модель для дослідження динамічних та статичних режимів роботи каскадної насосної установки. Ця модель дозволяє з високою точністю врахувати характеристики елементів гідромережі (згини, діаметри та довжину трубопроводів, запірну арматуру та ін.) та отримати реальну характеристику зміни її опору в процесі регулювання продуктивності насосної системи. Проаналізовано результати дослідження рівня відпрацювання максимальної динамічної похибки по напору, спричинену зміненням рівня споживання води протягом доби та пори року.
На основі результатів дослідження енергетичних характеристик електромеханічної системи насосного агрегату, з використанням системи стабілізації напору гідравлічної мережі, проаналізовано характер зміни активної і механічної потужності, визначено рівень втрат енергії в статичних режимах роботи. Визначено доцільність використання каскадної схеми насосної установки за наявності системи стабілізації тиску та моделі з урахуванням точних характеристик гідравлічної мережі.
Посилання
M. Pechenik, S. Burian, H. Zemlianukhina, and M. Pushkar, “Investigation of the Hydraulic Pressure Stabilization Accuracy in the Conditions of Water Supply Cascade Pump System Operation,” 2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS), Kyiv, Ukraine, 2020, pp. 97-100. https://doi.org/10.1109/ESS50319.2020.9160340.
M. Pechenik, S. Burian, M. Pushkar, and H. Zemlianukhina, “Analysis of the Energy Efficiency of Pressure Stabilization Cascade Pump System,” 2019 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), Kremenchuk, Ukraine, 2019, pp. 490-493.
R. Marouani, and M. A. Sellami, “Cascade sliding mode control applied to a photovoltaic water pumping system with maximum power point tracker,” IEEE Trans. on advanced technologies for signal and image processing, 2014, pp. 328-333.
P. Skworcow, H. AbdelMeguid, B. Ulanicki, and P. Bounds, “Optimal pump scheduling with pressure control aspects: Case studies” IEEE Trans. Computing and Control in the Water Industry, 2010, pp. 113-119.
R. Marino, S. Peresada, and P. Tomei, “ Exponentially convergent rotor resistance estimation for induction motors,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 45, no. 5, pp. 508-515, 1995.
С. О. Бур’ян, М. В. Печеник, Г. Ю. Землянухіна, і А. І. Бабарова, «Дослідження роботи електромеханічної системи автоматизації послідовно з’єднаних насосних установок в пакеті SІMHYDRAULICS,» Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. Технічні науки, вип. 204 «Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України,» с. 84-86, 2019.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 68
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
