Моделирование электропривода насосной станции

Тема:

«Моделирование электропривода насосной станции»

Воронеж 2010

Введение

В данной курсовой работе рассматривается электропривод насоса для подпитки тепломагистралей водой на ТЭЦ. Это тепло идет на нужды различных заводов, и на обогрев жилых зданий правого берега. В системе используется четыре насоса: три (дополнительные) могут питаться как от сети, так и входить в режим регулирования частотой для всех четырех двигателей, а один (основной) – двигатель, работающий с преобразователем частоты. Для удобства, мы рассмотрим систему, в которой только основной двигатель работает с преобразователем частоты.

ТЭЦ предназначена для нужд близлежащих заводов, а также это первый по значимости в Воронеже источник тепла для жилых домов.

Раньше на предприятии регулировка давления воды осуществлялось весьма неэффективным способом – дросселированием с помощью задвижек. При дросселировании регулирование расхода осуществляется за счет изменения эффективного сечения трубопровода с помощью заслонки. В этом случае насос, так же как и при отсутствии регулирования, тратит энергию на преодоление противодавления заслонки, а повышенное давление вызывает утечки жидкости и износ оборудования. Соответственно, уменьшается полезная мощность насоса. Добавим также, что описанный метод неэффективен, так как изменения давления подкачка воды тоже меняется. Этот способ связан с повышенным энергопотреблением, невысокой точностью регулирования технологических параметров, а также повышенным износом электрического, механического и гидравлического оборудования. Прямые пуски двигателей большой мощности вызывают ударные нагрузки в передаточных механизмах, недопустимые посадки напряжения в системах электроснабжения.


Использование регулируемого электропривода вносит следующие преимущества:

– значение КПД насоса зависит от частоты вращения двигателя, так как частота двигателя регулируется, то насос может работать с максимальной производительностью;

– если основной двигатель, которым управляет преобразователь не справляется с нагрузкой, подключаются дополнительные двигатели;

– дополнительные двигатели запускаются так, чтобы давление в системе не превысило определенного значения;

Наиболее современным способом регулирования насосов является регулирование с помощью преобразователей частоты.

В случае применения преобразователя частоты, осуществляется поддержание давления в гидросистеме независимо от расхода, с помощью регулирования частоты вращения электродвигателя насоса. Таким образом, при малых расходах насос вращается на малой скорости необходимой только для поддержания номинального давления и не расходует лишней энергии. Экономится электроэнергия, а так же вода, тепло и ресурс оборудования.

Данный курсовой проект посвящен моделированию системы водоснабжения, а именно моделированию насосной станции с преобразователем частоты.

Описание технологического процесса

Режим водопотребления в городе характеризуется большой неравномерностью расходов, с коэффициентом часовой неравномерности. Это значит, что днем в период максимального разбора воды ее часовой расход может в несколько раз превышать среднее значение суточного расхода. Ночью, наоборот, расход воды резко сокращается.

Непосредственное включение насоса в сеть в условиях сильной неравномерности расхода привело бы к ненормальному режиму работы насоса с недостаточным напором или, наоборот, с малой подачей и чрезмерным давлением. На такие режимы работы и насосы, и сеть водоснабжения не рассчитаны, при этом в сети происходили бы глубокие перепады давления, перебои в подаче воды, резко возросло бы потребление электроэнергии. Включение в сеть водоснабжения преобразователя частоты позволяет насосу и потребителям воды действовать по своим графикам, причем насос всегда работает в расчетном, наиболее выгодном и правильном режиме.

Автоматизация насоса позволяет избежать всех недостатков ручного управления. Благодаря автоматизации не требуется дополнительных затрат труда и участие человека в технологическом процессе. При достаточно частой подкачке можно не опасаться замерзания воды, что особенно опасно зимой в ночной период, когда расход воды практически прекращается.

Регулирование избытка воды или недостачи принято частотными регуляторами фирмы Mitsubishi.

Наружный водопровод для железнодорожной станции и для жилого населенного пункта проектируем объединенный, обслуживающий одновременно:

1. хозяйственно питьевые нужды;

По материалам сайта: http://www.litsoch.ru