а ККД ТМ розраховується по паспортній характеристиці, що подається заводом - виробником з виразу
, (1.10)
де? н - номінальне значення ККД даного насоса
Застосування дроселювання призводить до значного зниження загального ККД агрегату, втрати в регуляторі при глибокому регулюванні подачі перевершують втрати в нагнітачі в кілька разів.
Досліджуємо регулювання режимів роботи ГПА зміною частоти обертання [6,7,8]. Застосовуючи регульований привід, можна безпосередньо плавно керувати швидкістю обертання робочого колеса нагнітача і тим самим забезпечити необхідні значення продуктивності і тиску без використання дросселирующей арматури. Остання встановлюється тільки для допоміжних цілей і в процесі перекачування повністю відкрита, що знижує опір мережі.
При регулюванні продуктивності зміною частоти обертання колеса нагнітача і повністю відкритою засувці на виході (Z *=1) рівняння регулювання приймуть вигляд:
; (1.11)
; (1.12)
. (1.13)
При розрахунках ефективності впровадження регульованих електроприводів, часто враховується лише вказаний ефект. Ще одним фактором зниження енергоспоживання ТМ при регулюванні продуктивності зміною частоти обертання робочого колеса нагнітача є наступне. Паспортне значення ККД нагнітача отримано при постійною і рівною номінальній частоті обертання. Будь-який спосіб зниження продуктивності при? =Const призводить до зниження? ЦН.
Максимум ККД зі зниженням? зміщується вліво і незначно знижується. При подачі Q *=0.4 ККД ТМ при? =Const становить 0.65 (точка b), при частотному регулюванні зростає до 0.8 (точка а). Таким чином, зниження частоти обертання відповідно до заданої продуктивністю дозволяє не тільки виключити втрати в регуляторі, а й підвищити енергоефективність за рахунок підвищення ККД самого нагнітача.
Оскільки втрати в нагнітачі становлять істотну частку загальних втрат агрегату, важливо отримати інструмент їх аналітичної оцінки при плануванні та проектуванні модернізації ГПА.
Крива ККД, розглянута раніше, являє собою характеристику втрат у ТМ при постійній частоті обертання і регулюванні яким-небудь іншим способом. При відсутності протитиску, відповідно до формулами подібності, значення ККД при регулюванні продуктивності швидкістю робочого колеса, залишається постійним. Для розрахунку ККД при Н С? 0 використовуємо отримані раніше співвідношення.
При регулюванні частоти обертання робочого колеса ТМ точки сталого режиму роботи розташовані на характеристиці трубопроводу і корисна потужність дорівнює
. (1.14)
Для забезпечення подачі Q вал обертається з частотою
(1.15)
і механічна потужність на валу, за законом гідравлічного подоби, дорівнює
. (1.16)
Відносне значення ККД при регулюванні подачі можна визначити, як
. (1.17)
Абсолютне значення ККД визначається, як добуток відносного ККД на номінальне значення
(1.18)
Результати розрахунку потужності при частотному регулюванні ТМ для різних значень Нс (Але=1.3) наведена на рисунку 1.21. Різницю ординат кривих 3 (дросселирование) і 2 (управління швидкістю колеса) являє собою величину економії потужності при перекладі агрегату на системи регульованого електроприводу.
Оскільки розрахунок проведено у відносних одиницях і для Але=1.2 ... 1.4, що відповідає параметрам переважної більшості агрегатів, ми можемо оцінити зазначений ефект для режиму роботи конкретного МГ з відомим НС, використовуючи отримані вище залежності. При розрахунку потужності на валу ЦН використовувалася отримана раніше крива ККД ТМ. Слід зазначити, що ККД зі збільшенням w дещо зростає, оскільки пропорційно потужності змінюються тільки втрати в нагнітачі і втрати на дисковий тертя. Складові втрат на тертя в підшипниках і в сальниках не збільшуються пропорційно потужності. Ще однією істотною перевагою регульованого приводу нагнітачів є те, що електроприводи ТМ вибираються для забезпечення максимально можливої ??витрати при збереженні необхідного напору в системі. На виході установки створюється тиск (часом значно перевищує номінальну для системи), яке потім знижується оперативної арматурою до необхідного значення. Зниження тиску зміною частоти обертання ТМ дозволяє зменшити навантаження, збільшити термін служби деталей агрегату і знизити витоку в ньому.
2. Обгрунтування і вибір частотно-регульованого електроприводу газоперекачувальних агрегатів
2.1 Системи регульованого електроприводу відцентрових насосів
Вибір типу електроприводу і способів регулювання вихідних пар...
