Задача. Оценить годовой расход электроэнергии насосной установки мощностью 15 кВт, работающей 6000 часов в году, из них с производительностью 90 % – 4000 часов и с производительностью 45 % – 2000 часов. Насос работает на сеть с гидравлическим сопротивлением Rн= 5900с2/м5 без геодезического напора Нгеод= 0.
Параметры насоса: КПД насоса hн = 0,765, напор Нном = 30 м; расход
Qном =1400 м3/ч = 0,039 м3/с.
Характеристика насоса описывается формулой
Н = Но – Rн Q2= 39 – 5900 Q2.
Решение
1. Номинальная мощность насоса, кВт:
.
2. Напор, развиваемый насосом:
– при расходе 0,9 Qном = 0,035 м3/с Н =Но – Rн( 0,9 Qном) 2=
= 39 – 5900 ·0,0352 = 33,8 м;
– при расходе 0,45 Qном = 0,0175 м3/с Н =Но – Rн( 0,45 Qном) 2=
= 39 – 5900 ·0,01752 = 37,2 м.
3. Для реализации этих режимов требуется погасить часть напора на задвижке. Принимаем ориентировочно КПД насоса и двигателя постоянными:
hн = 0,76; hд = 0,9.
Мощность, потребляемая двигателем для насосной установки, составит:
– при расходе 0,9 Qном кВт;
– при расходе 0,9 Qном кВт.
4. Потребление электроэнергии за год составит
W = 16,85·4000 + 9,27·2000 = 85940 кВт·ч.
|
|
5. Если регулирование насосной установки производится посредством регулируемого привода, то потери энергии на задвижке отсутствуют. Ориентировочно можно считать, что при регулировании скорости рабочего колеса производительность насоса пропорциональна скорости, напор – квадрату скорости, а мощность на валу насоса пропорциональна кубу скорости.
КПД регулируемого привода
hпр = hд·hпч =0,9·0,95=0,855.
Тогда мощность, потребляемая двигателем для насосной установки, составит:
– при расходе 0,9 Qном и напоре Н = 0,92 Нном= 0,92·30 = 24,3 м
кВт;
– при расходе 0,45 Qном и напоре Н = 0,452 Нном= 0,452·30 = 6,07 м
кВт.
6. Потребление электроэнергии за год при использовании регулируемого привода
W = 12,75·4000 + 1,6·2000 = 54200 кВт·ч.
Экономия электроэнергии при использовании регулируемого привода насосной установки мощностью 15кВт составит
Δ W = 85940 – 54200 = 31740 кВт·ч (37%).
Приведенный расчет является ориентировочным, однако дает наглядное представление об эффективности использовании регулируемого привода насосных установок.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………..………………………………………………………………...3
1. Выбор электрооборудования……………………………………………………..4
1.1. Мощность и тип электродвигателей…………………… ……………..4
1.2. Выбор осветительных приборов………………………………………..9
1.3. Выбор степени защиты и исполнения электрооборудования……….14
2. Расчет электрических нагрузок цеха (предприятия)…………………………..18
3. Схемы электроснабжения цеха (предприятия)………………………… ……22
4. Выбор трансформаторов подстанции…………………………………………..31
5. Реактивная мощность в сетях промышленных предприятий и её
|
|
компенсация…………………………………………………………………..…33
5.1. Понятия активной, полной и реактивной мощностей………...……..33
5.2. Компенсация реактивной мощности………………………………...38
6. Выбор проводов и жил кабелей…………………………………………...……43
7. Общие указания по выбору аппаратов управления и защиты………………..50
8. Регулируемый электропривод как средство рационального использования
энергоресурсов и снижения потребления реактивной энергии……………....56
8.1. Система тиристорный преобразователь напряжения –
асинхронный двигатель………………………………………………….56
8.2. Внедрение частотно - регулируемых асинхронных электроприводов
как средства сбережения электроэнергии, повышения cosφ……….…59
9. Качество электрической энергии и энергосбережение……………………….65
Библиографический список…………………………………………………....67
Приложение 1…………………………………………………………………...69
Приложение 2…………………………………………………………………...71
Приложение 3…………………………………………………………………...72
Приложение 4…………………………………………………………………...74
Приложение 5…………………………………………………………………...79
Приложение 6…………………………...………………………………………97
Учебное издание
Кошкин Александр Николаевич
Федотова Лидия Адамовна