В предыдущей статье мы рассматривали варианты решений для управления насосным агрегатом. Мы рассмотрели три наиболее распространенных варианта:
1) Прямой пуск. На двигатель подается полное напряжение сети. Либо как вариация запуск звезда-треугольник.
2) Применение устройств плавного пуска, которые обеспечивают постепенное нарастание напряжение и соответственно тока, постепенное повышение частоты вращения и повышения давления в трубах.
3) Применение преобразователей частоты - наиболее эффективный из этих трех вариантов.
Турбулизация потоков воды
Как известно при движении воды по трубопроводам возникает трение о стенки и между слоями воды, которые двигаются с разными скоростями. Минимальные потери по длине возникают в случае, если эти слои не перемешиваются, т. е. если поток ламинарный. В первых двух вариантов избежать перемешивания (турбулизации) потока затруднительно, т. к. имеют место скачки давления при запуске, а в процессе работы нельзя управлять скоростью движения воды. Эти недостатки могут быть преодолены в третьем случае.
Преобразователь частоты при правильном подходе и регулировании частоты обеспечивает течение, когда струи двигаются как в автомобильном потоке, ровными длинными линиями, где трутся о стенки труб только внешние слои, что уменьшает потери.
Однако, применение преобразователя частоты имеет смысл не во всех случаях.
Когда следует применять преобразователи частоты
Если потери по длине (их можно определить по манометрам в начале и конце трубопровода) в общем объеме потерь составляют меньше 20%, то эффективность применения преобразователя может оказаться невысокой. В этом случае для уменьшения потерь можно проложить пластиковые трубопроводы для снижения трения.
Потери по длине условно можно разделить на динамические и статические (обычно насос ставят ниже потребителя и поэтому есть географическая разница точек откуда и куда качает насос). Динамические потери в первую очередь связаны с перемещение жидкости (например, турбулизация потока). Установка преобразователя частоты не изменит статические потери, а может повлиять на динамические. Если динамические потери превышают 30% то имеет смысл ставить преобразователь.
Нужно хорошо понимать, что из себя представляет гидросистема до насоса и после насоса, чтобы сделать правильный выбор. На текущий момент в 90% случаев является панацеей. Но помимо вышеназванных причин, установка частотников полезна при явных суточных или недельных пиках потребления воды.
Преобразователь частоты сейчас настолько интеллектуальными, что стали не только объектом автоматизации, но и средством автоматизации. Заложенные алгоритмы позволяют реализовывать постепенное заполнение трубы, контроль утечки.
Так в одном из поселков встала задача модернизация системы водоснабжения. Крымские условия — дефицит воды, большие перепады потребления не только и не сколько в течении суток, а скорее в течении года, т. к. эта вода используется и для полива. Кроме того был сильный износ трубопроводов, и сколько не увеличивай давление, до потребителя вода не доходит в нужном объеме. Было принято решение об оснащении насосных агрегатов преобразователями частоты, с возможностью автоматической смены установки давления в течении дня и года. Параллельно началась поэтапная замена труб.
Получился двойной эффект:
— утечки уменьшаются,
— снижается потребление электроэнергии.
Затраты на куб воды для потребителя снизился в 2 раза.
Еще один факт говорит в пользу оптимизации давления у потребителя. По статистике на 1кгс/см2 давления (это 1 атмосфера в водопроводе) увеличивает потери воды в жилом доме до 15% за счет утечек в кране, в сливных бочках (сильно открываешь - утекает много воды).
По вопросам внедрения системы управления насосными агрегатами Вы можете обращаться к нам за консультацией по телефону +7 (978) 123-60-80.
Статью для Вас подготовил директор
ООО "Автоматизация Технологических Процессов - Крым"
Потеряхин Валерий Борисович
+7 (978) 123-60-80 (пн - пт с 8:00 до 18:00 по Московскому времени)
или по адресу office@atp-crimea.ru