Velikost: px

Začít zobrazení ze stránky:

přepis

1 SCHVÁLENO prorektorem pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 0 rok.

2 OBSAH 1. Cíle a záměry studia disciplíny Účel výuky disciplíny Úkoly studia disciplíny Mezioborová komunikace Požadavky na výsledky zvládnutí disciplíny Objem disciplíny a druhy výchovné práce Obsah disciplíny Úseky oboru a typy hodin v hodinách (tematický plán hodin) Obsah sekcí a témat přednáškového kurzu Praktická cvičení Laboratorní studium Samostatná práce Vzdělávací a metodické materiály k oboru Základní a doplňková literatura, informační zdroje Seznam názorných a jiných pomůcek, pokyny a materiály pro technické školící pomůcky Kontrolní a měřící materiály... 11

3 1.1. Účel výuky disciplíny 1. Cíle a cíle studia disciplíny tváření znalosti o hlavních typech čerpadel, kompresorů, technologické vybavení; formování dovedností v projektování, konstrukci a provozu čerpacích a dmychadel, vodovodních a sanitárních systémů. 1.. Úkoly studia oboru příprava bakalářů pro projekční, výrobní, technologickou, vědeckou činnost a provoz čerpacích a foukacích stanic vodovodních a kanalizačních systémů Mezioborová komunikace Obor "Čerpadla a čerpací stanice" se vztahuje k variabilní části oboru. profesní cyklus. Profil "Zásobování vodou a sanitace", hlavní část. Disciplína „Čerpací a dmychací stanice“ vychází z poznatků získaných při rozvoji oborů: „Matematika“, „Fyzika“, „Hydraulika“, „Teoretická mechanika“, „Architektura“, „Kreslení“, „Síla materiálů“ , "Stavební materiály", "Inženýrská geodézie", "Elektrotechnika". Požadavky na vstupní znalosti, dovednosti a kompetence studentů. Student musí: Znát: hlavní historické události, základy právního řádu, normativní a technické dokumenty z oblasti odborné činnosti; základní zákony algebra pro pokročilé, chemie, fyzika, hydraulika, elektrotechnika, teoretická mechanika, odolnost materiálů; Být schopen: samostatně získat další znalosti v naučné a referenční literatuře; uplatnit znalosti získané studiem předchozích oborů; používat osobní počítač; Vlastní: dovednosti řešit matematické problémy; graficko-analytické výzkumné metody; metody zadávání a řešení inženýrských problémů. Disciplíny, pro které je disciplína "Čerpadla a čerpací stanice" předchozí: profilové disciplíny: "Vodovodní sítě", "Sítě odvodnění", "Zařízení pro úpravu a odběr vody", "Odstranění a čištění vod". odpadní voda““, „Sanitární zařízení budov a staveb“, „Zásobování teplem a plynem se základy tepelné techniky“, „Základy průmyslového zásobování vodou a kanalizace“, „Základy průmyslové hygieny“, „Provoz staveb vodovodů a kanalizací systémů“, „Rekonstrukce staveb vodovodních a kanalizačních systémů“ .

4 1.4. Požadavky na výsledky zvládnutí disciplíny Proces studia disciplíny "Topení" je zaměřen na formování následujících kompetencí: vlastnictví kultury myšlení, schopnost zobecňovat, analyzovat, vnímat informace, stanovit si cíl a volit způsoby k jeho dosažení (OK-1); schopnost logicky správně, rozumně a jasně budovat ústní a písemný projev (OK-); schopnost používat při své činnosti regulační právní dokumenty (OK-5); využívat základní zákony přírodních věd v odborné činnosti, aplikovat metody matematické analýzy a modelování, teoretického a experimentálního výzkumu (PC-1); schopnost identifikovat přírodovědnou podstatu problémů, které vznikají v průběhu odborné činnosti, zapojit je do řešení příslušného fyzikálního a matematického aparátu (PC-); držení hlavních metod, metod a prostředků získávání, ukládání, zpracování informací, dovednosti práce s počítačem jako prostředkem správy informací (PC-5); znalost regulačního rámce v oblasti inženýrských průzkumů, zásad projektování budov, konstrukcí, inženýrských systémů a zařízení, plánování a rozvoje osídlených oblastí (PC-9); vlastnictví metod pro provádění inženýrských průzkumů, technologie pro navrhování dílů a konstrukcí v souladu s podmínky zadání použití standardních aplikovaných výpočetních a grafických softwarových balíků (PC-10); schopnost provést předběžnou studii proveditelnosti konstrukčních výpočtů, vypracovat projektovou a pracovní technickou dokumentaci, vypracovat dokončené projektové práce, sledovat soulad vypracovaných projektů a technické dokumentace s úkolem, normami, specifikacemi a dalšími regulačními dokumenty (PC-11) ; zvládnutí techniky, metod dolaďování a rozvoje technologických postupů stavební průmysl, Výroba stavební materiál, výrobky a konstrukce, stroje a zařízení (PC-1); schopnost zpracovávat dokumentaci o řízení jakosti a standardních metodách řízení kvality technologických procesů na výrobních místech, organizaci pracovišť, jejich technické vybavení, umístění technologických zařízení, sledovat dodržování technologické kázně a bezpečnosti životního prostředí (PC-13); znalost vědeckých a technických informací, domácích a zahraniční zkušenosti podle profilu aktivity (PC-17); vlastnictví matematického modelování založeného na standardních balíčcích pro automatizaci návrhu a výzkum, metody nastavování a provádění experimentů podle specifikovaných metod (PC-18); schopnost vypracovávat zprávy o provedené práci, podílet se na realizaci výsledků výzkumu a praktického vývoje (PC-19); znalost pravidel a technologie instalace, seřizování, zkoušení a uvádění do provozu konstrukcí, inženýrských systémů a zařízení stavenišť, vzorky výrobků vyráběných podnikem (PK-0); vlastnictví metod pro experimentální testování zařízení a technologické podpory (PC-1). V důsledku zvládnutí disciplíny musí student: Znát: typy a provedení hlavních zařízení čerpacích a dmychadel; typy a provedení konstrukcí čerpacích a dmychadel;

5 základů návrhu a konstrukce čerpacích a dmychadel. Umět: je rozumné přijímat konstrukční rozhodnutí o skladbě technologického zařízení čerpacích a dmychadel jako prvků systému, pro který jsou stanoveny požadavky spotřebitelů na spolehlivost a podmínky pro dodávku vody, vzduchu a provozní režimy. Mít: dovednosti instalace, konstrukce a obsluhy hlavních technologických zařízení a konstrukcí čerpacích a dmychadel.

6. Objem oboru a typy studijních prací Typ studijních prací Celkem kreditů (hod.) Celková pracnost oboru 68 Třídy: 40 přednášek 0 praktických cvičení (PT) 0 seminářů (SZ) - laboratorní práce (LR) - ostatní typy studia v učebně - střední kontrolní testování Samostatná práce: 8 studium teoretického kurzu (TO) - projekt kurzu - vypořádací a grafické práce (RGR) - abstrakt 8 úloh - zadání jiné typy samostatné práce - Typ střední kontroly (test , zkouška) test

7 3. Obsah disciplíny 3.1. Úseky disciplíny a typy hodin v hodinách (tematický plán výuky) p / p Moduly a sekce disciplíny Čerpadla Účel, princip činnosti a rozsah čerpadel různé druhy Pracovní postup lamelových čerpadel Charakteristika činnosti lamelových čerpadel, společný provoz čerpadel a sítí 4. Konstrukce čerpadel používaných pro zásobování vodou a sanitaci Čerpací stanice Typy čerpací stanice vodárenské a kanalizační systémy Vodárenské čerpací stanice Čerpací stanice kanalizací Přednášky, kredity (hod.) PZ nebo SZ, kredity (hod.) LR, kredity (hod.) Samostat. práce, kredity (hod.) Realizované kompetence PC-1, PC-5, PC-9, PC-10, PC-11, PC-1 PC-13, PC-17, PC-18, PC-19, PC- 0, PC PC-1, PC-5, PC-9, PC-10, PC-11, PC PC-13, PC-17, PC-18, PC-19, PC-0, PC-1 Celkový obsah sekce a témata přednášky témata přednáškové části Obsah přednášky Počet hodin (kreditních jednotek) Samostatná práce Základní parametry a klasifikace Studium teoretických čerpadel. Výhody a nevýhody kurzu. Studie abstraktu 1 čerpadel různých typů. Osnovy přednášek. Práce s přístrojem a princip činnosti odborné literatury. lamelová čerpadla, třecí čerpadla, Příprava pro současná objemová čerpadla. certifikace (CSR). Tlak a dopravní výška vyvinutá 1 odstředivým čerpadlem. Výkon a účinnost čerpadla. Stejný

8 Kinematika pohybu tekutin v pracovních tělesech odstředivé čerpadlo. Základní rovnice odstředivého čerpadla. Podoba 1 lodiček. Převodní vzorce a stejný rychlostní faktor. Sací výška čerpadla. Kavitace v čerpadlech. Přípustné sací výšky. 4 Charakteristika odstředivých čerpadel. Způsoby, jak získat 1 charakteristiku. Spoj Stejná charakteristika provozu čerpadla a potrubí. Testování čerpadla. 5 Paralelní a sériový provoz čerpadel. Konstrukce čerpadel: odstředivá, axiální, diagonální, vrtná, vírová. Objemová a šroubová čerpadla. Totéž 6 Klasifikace a typy čerpacích stanic Realizace psacích stanic. Složení zařízení a kontrolní práce prostory pro čerpání a dmychadla (abstrakt). stanic. 7 Specifika vodních čerpacích stanic. Studium teoretického kurzu. Zpracování abstraktu Hlavní konstruktivní řešení přednášek. Práce z budov čerpacích stanic. Jmenování podle odborné literatury .. a konstrukční vlastnosti čerpacích stanic -1. a -tý výtah. Příprava na současnou certifikaci (CSR Klasifikace čerpacích stanic kanalizací. Schémata zařízení, účel. Konstrukční vlastnosti čerpacích stanic kanalizací. Stanovení kapacity jímacích nádrží. Umístění čerpací jednotky. Vlastnosti konstrukce čerpacích stanic pro systémy odpadních vod. Provoz dmychadel a čerpacích stanic. Technické a ekonomické ukazatele provozu čerpacích stanic. Celkem: 0 Vyplnění písemného testu (abstraktu) Totéž Totéž

9 3.3. Praktická cvičení p / n sekce disciplíny Název praktických hodin Objem v hodinách Jmenování a technické vlastnosti čerpadel Klasifikace a charakteristiky čerpadel. Pracovní část 1 1 charakteristika čerpadel. Stabilní a nestabilní charakteristiky čerpadel. Jemné, normální, strmě klesající vlastnosti. Stanovení strmosti charakteristiky. Společný provoz čerpadel a potrubí Vybudování společné charakteristiky provozu čerpadel a 1 potrubí. Grafická charakteristika Q-H potrubí. Stavba redukovaného charakteristika Q-H odstředivé čerpadlo. Stanovení pracovního bodu čerpadla v potrubním systému. Změna energetických charakteristik odstředivého 3 1 čerpadla se změnou průměru a otáček oběžného kola čerpadla Pracovní pole charakteristik čerpadlo Q-H. Výpočtové vzorce. 4 1 Stanovení geometrické sací výšky čerpadla (část 1) Stanovení geometrické sací výšky čerpadla při instalaci čerpadla nad hladinu kapaliny v jímací nádrži, pod hladinu kapaliny v jímací nádrži (čerpadlo se instaluje pod záliv), v případě, kdy je kapalina v přijímací nádrži pod přetlakem. 5 1 Stanovení geometrické sací výšky čerpadla (h) Stanovení geometrické sací výšky čerpadla s přihlédnutím ke geodetické značce instalace čerpadla a s přihlédnutím k teplotě čerpané vody. Výběr hlavního vybavení čerpacích stanic vody 67 Výpočet napájení čerpací stanice t. výtahu podle stupňovité a integrální křivky spotřeby vody. Vliv kapacity 4 tlakových regulačních nádrží na režim provozu čerpací stanice. Stanovení výpočtového tlaku čerpací stanice a počtu pracovních a záložních čerpadel. 7 Provozní režim čerpací stanice odpadních vod Výpočet průtoku a tlaku čerpací stanice a kapacity jímací nádrže. Volba pracovních a záložních jednotek. Sestavení grafu hodinového přítoku a odčerpávání, výpočet četnosti spínání čerpadel v závislosti na kapacitě jímací nádrže. Určení značky osy čerpadla za podmínky jeho 8 nekavitačního provozu Stanovení značky osy čerpadla. Kontrola kavitační rezervy. 9 Studijní cesta k čerpacím stanicím Celkem: 0

10 3.4. Laboratorní hodiny p/p sekce oboru laboratorní práce Objem v hodinách 3.5. Samostatná práce Aby studenti získali praktické dovednosti při výběru hydromechanického speciálního zařízení a návrhu zařízení pro čerpání vody, je plánováno dokončení projektu kurzu. Výsledkem samostatné práce je napsání abstraktu. Tento typ práce je 8 hodin. Organizace samostatné práce se uskutečňuje v souladu s harmonogramem výchovně vzdělávacího procesu a samostatné práce žáků.

11 4. Vzdělávací a metodické materiály k disciplíně 4.1. Základní a doplňková literatura, informační zdroje a) Základní literatura 1. Karelin V.Ya., Minaev A.V. Čerpadla a čerpací stanice. M.: LLC "Bastet", Shevelev F.A., Shevelev A.F. Tabulky pro hydraulický výpočet vodovodní potrubí. M.: Bastet LLC, Lukinykh A.A., Lukinykh N.A. Tabulky pro hydraulický výpočet stokových sítí a sifonů podle vzorce akad. N.N. Pavlovský. M .: LLC "Bastet", Projektování kanalizační čerpací stanice: učebnice / b.m. Grishin, M.V. Bikunova, Sarantsev V.A., Titov E.A., Kochergin A.S. Penza: PGUAS, 01. b) doplňková literatura 1. Somov M.A., Zhurba M.G. Zdroj vody. Moskva: Stroyizdat, Voronov Yu.V., Yakovlev S.Ya. Likvidace vody a čištění odpadních vod. Moskva: Nakladatelství DIA, Builder's Handbook. Instalace externích vodovodů a kanalizací. / ed. A.K. Pereshivkina/. Moskva: Stroyizdat, Zásobování vodou a kanalizace. Externí sítě a struktury. Ed. Repina B.N. M.: Izd-vo ASV, 013. c) software 1. balíček elektronických testů 170 otázek;. elektronický kurz přednášek "Čerpací a dmychací stanice"; 3. Program AUTOCAD, RAUCAD, MAGICAD; d) databáze, informační a referenční a vyhledávací systémy 4. elektronické katalogy čerpadel; 5. vzorky standardní projektyčerpací stanice; 6. vyhledávače: YANDEX, MAIL, GOOGLE atd. 7. Internetové stránky: atd. 4.. Seznam názorných a jiných pomůcek, návodů a materiálů pro technické učební pomůcky díla vybavená potřebnou přístrojovou technikou, zařízením a čerpacími agregáty. počítačová třída pro laboratorní práci pomocí simulátorů lístky na zkoušku. Příklad typických testovacích úloh pro disciplínu „Čerpadla a čerpací stanice“: 1. Co zohledňuje faktor účinnosti? a) stupeň spolehlivosti čerpadla; b) všechny druhy ztrát spojených s přeměnou mechanické energie motoru na energii pohybující se kapaliny čerpadlem; c) ztráty v důsledku přetečení vody mezerami mezi skříní a oběžným kolem. Správná odpověď je b.. Jaká je hlava čerpadla? a) práci vykonanou čerpadlem za jednotku času; b) přírůstek specifická energie kapaliny v oblasti od vstupu přes čerpadlo po výstup; c) měrná energie kapaliny na výstupu z čerpadla.

12 Správná odpověď b. 3. Dopravní výška čerpadla se měří a) v metrech sloupce kapaliny čerpané čerpadlem, m; b) v m3/s; c) v m 3. Správná odpověď je a. 4. Jaký je objemový průtok čerpadla? a) objem kapaliny dodávané čerpadlem za jednotku času; b) množství kapaliny čerpané čerpadlem za jednotku času; c) hmotnost čerpané kapaliny za jednotku času. Správná odpověď a. 5. Která čerpadla patří do dynamické skupiny? a) odstředivá čerpadla; b) pístová čerpadla; c) plunžrová čerpadla. Správná odpověď a. 6. Která čerpadla patří do objemové skupiny? a) odstředivé; b) vír; c) píst. Správná odpověď c. 7. Činnost kterých čerpadel je založena na obecném principu silové interakce lopatek oběžného kola s prouděním čerpané kapaliny, která je obtéká? a) brániční; b) píst; c) odstředivé, axiální, diagonální. Správná odpověď c. 8. Hlavní pracovní těleso odstředivého čerpadla? a) oběžné kolo b) hřídel; c) těleso čerpadla. Správná odpověď a. 9. Vlivem jaké síly je kapalina vytlačována z oběžného kola odstředivého čerpadla? a) pod vlivem gravitace; b) působením odstředivé síly; c) pod vlivem Cariolisovy síly. Správná odpověď b. 10. Podle uspořádání čerpacího agregátu (umístění hřídele) se odstředivá čerpadla dělí na a) jednostupňová a vícestupňová; b) s jednostranným napájením a oboustranným napájením; c) horizontální a vertikální. Správná odpověď c.

Směr přípravy PRACOVNÍ PROGRAM disciplíny B3.V.DV.3. "Čerpadla a čerpací stanice" (index a název oboru v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem pro vyšší odborné vzdělávání a učebním plánem) 08.03.01 Stavebnictví (kód a název

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 0letý PRACOVNÍ PROGRAM oboru Zásobování vodou a hygiena (název oboru v souladu s učebními osnovami)

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Rekonstrukce vodovodních a kanalizačních sítí (název oboru v souladu s učebními osnovami) Program

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Provoz vodovodních a kanalizačních sítí (název oboru v souladu s učebními osnovami) Program

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 0 g. PRACOVNÍ PROGRAM oboru Sanitární zařízení staveb (název oboru v souladu s učební osnovou)

PŘÍKLAD PROGRAMU MODULOVÉ INŽENÝRSKÉ SYSTÉMY BUDOV A STAVEB (TGV, VIV, VŠEOBECNÁ ELEKTROTECHNIKA A NAPÁJENÍ A VERTIKÁLNÍ DOPRAVA) Doporučeno pro směr přípravy speciality 270800

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Čerpadla, ventilátory a kompresory v soustavách TUV (název oboru v souladu s učební osnovou) Program

PRACOVNÍ PROGRAM oboru B3.V.DV.1.2 "Základy zásobování vodou a sanitace sídel" (index a název oboru v souladu s Federálním státním vzdělávacím standardem vyššího odborného vzdělávání a učebním plánem) Směr přípravy 08.03. 01

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 0 let PRACOVNÍ PROGRAM oboru Metrologie, normalizace a certifikace (název oboru v souladu s učebními osnovami) Rekvalifikační program

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Zásobování teplem a plynem a větrání (název oboru v souladu s učebními osnovami) Rekvalifikační program

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Bezpečnost staveb a konstrukcí ve ztížených přírodních a přírodně-technogenních podmínkách (název oboru v souladu

OBSAH 1. Cíle a záměry studia oboru ... 3 1.1 Účel výuky oboru ... 3 1.2 Úkoly studia oboru ... 3 1.3 Mezioborová komunikace ... 4 2. Objem oboru a typy výchovné práce...

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM disciplíny Dálkové vytápění(název oboru v souladu s učebním plánem) Rekvalifikační program

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Organizace, plánování a řízení výstavby (název oboru v souladu s učebním plánem) Program

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY DONĚCKÉ LIDOVÉ REPUBLIKY vzdělávací instituce vyšší odborné vzdělání "DONBAS NÁRODNÍ AKADEMIE STAVEBNÍ A ARCHITEKTURY"

1. Účel druhé praxe: - seznámení studentů 3. ročníku se specializací "Zásobování vodou a hygiena" na zařízeních, kde jsou provozovány sítě, systémy a vodovodní zařízení a

PRACOVNÍ PROGRAM oboru B3.V.DV.2.2 "Provoz systémů a staveb zásobování vodou a kanalizací" (index a název oboru v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem vyššího odborného vzdělávání a učebním plánem) Směr školení

2 Schválení RAP k provedení v příštím akademickém roce

MINISTERSTVO ZEMĚDĚLSTVÍ RUSKÉ FEDERACE Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "KUBÁNSKÁ STÁTNÍ AGRÁRNÍ UNIVERZITA"

PRACOVNÍ PROGRAM oboru M2.V.DV.2.1 "Design business" (index a název oboru v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem pro vyšší odborné vzdělávání a osnovami) Směr školení 08.04.01 "Stavebnictví" (kód a jméno

Anotace EMCD EMCD je soubor normativních a metodických dokumentů a vzdělávacích a metodických materiálů, které zajišťují implementaci BEP ve vzdělávacím procesu a přispívají k efektivní

Ministerstvo školství a vědy Astrachaňské oblasti A O U A O V P O A S trachaň S t r a k h a n i n g e n i n e r n i o n i n s t o r i t e l n s t i t u t » PRACOVNÍ

Směr přípravy PRACOVNÍ PROGRAM oboru B3.V.DV.15.2 "Vodovodní sítě" (index a název oboru v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem vyššího odborného vzdělávání a učebním plánem) 08.03.01 Stavebnictví (kód a název

Cíle zvládnutí disciplíny V důsledku zvládnutí této disciplíny získává bakalář znalosti, dovednosti a schopnosti zajišťující dosažení cílů C, C2, C4, C5 hlavního vzdělávacího programu „Tepelná energetika“.

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Stavební informatika (název oboru v souladu s učebním plánem) Rekvalifikační program Ústav/fakulta

Anotace disciplíny „Základy hydrauliky a tepelné techniky“ 1. Účel disciplíny Disciplína „Základy hydrauliky a tepelné techniky“ poskytuje funkční propojení se základními disciplínami a má za cíl získat

2 1. CÍLE ZVLÁDNUTÍ DISCIPLÍNY

PRACOVNÍ PROGRAM oboru M2.V.OD.4 "Projektování moderních ventilačních systémů" (index a název oboru v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem pro vyšší odborné vzdělávání a osnovami) Směr školení 08.04.01 "Stavebnictví "

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 0 let PRACOVNÍ PROGRAM oboru Klimatizace a chlazení (název oboru v souladu s učební osnovou) Rekvalifikační program

PRACOVNÍ PROGRAM oboru B2.V.DV.2.1 "Aplikované problémy teoretické mechaniky" (index a název oboru v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem vyššího odborného vzdělávání a učebním plánem) Směr přípravy 08.03.01 Stavebnictví

PRACOVNÍ PROGRAM oboru B3.V.DV.4.1 „Dynamický výpočet a zajištění stability budov a konstrukcí při výstavbě a provozu“ (index a název oboru v souladu s Federálním státním vzdělávacím standardem vyššího odborného vzdělávání

Federální státní autonomní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání „Sibiřská federální univerzita“ Stavební inženýrství (název institutu) Inženýrské systémy

Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání SCHVALUJI děkana Fakulty stavební V.A. Pimenov..20 Pracovní program oboru AUTOMAT

2 1. CÍLE ZVLÁDNUTÍ DISCIPLÍNY Účelem oboru „Mechanika kapalin a plynů“ je rozvíjet a upevňovat schopnost studentů samostatně provádět aerodynamické a hydrotechnické výpočty.

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 20 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Inženýrská geodézie (název oboru v souladu s učebním plánem) Rekvalifikační program Ústav/fakulta

2 1. CÍLE ZVLÁDNUTÍ DISCIPLÍNY Cíle zvládnutí disciplíny Bezpečnost práce jsou: získání znalostí studentů v oblasti průmyslové bezpečnosti nebezpečných výrobních zařízení. 2. MÍSTO DISCIPLÍNY VE STRUKTUŘE

Nestátní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "Ústav humanitárních a strojírenských technologií Kama" Fakulta "Nafta a plyn" Katedra "Inženýrských a technických oborů"

Přednáška 3 Charakteristika čerpadla. Změna charakteristik čerpadel. .osm. Charakteristika čerpadla Charakteristika čerpadla je graficky vyjádřená závislost hlavních energetických ukazatelů na dodávce

PRACOVNÍ PROGRAM oboru M2.B.3 "Metody řešení vědeckých a technických problémů ve stavebnictví" (index a název oboru v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem vyššího odborného vzdělávání a učebním plánem) Směr přípravy 08.04.01

UKÁZKOVÝ PROGRAM ODBORU INŽENÝRSKÁ GRAFIKA Doporučený pro směr přípravy oboru 70800 "STAVBA" Kvalifikace (stupeň) absolventa bakalářského studia Moskva 010 1. Cíle a cíle oboru:

PRACOVNÍ PROGRAM oboru M1.V.DV.1.1 "Plánování a zpracování výsledků experimentu" (index a název oboru v souladu s Federálním státním vzdělávacím standardem vyššího odborného vzdělávání a učebním plánem) Směr přípravy 08.04. 01

"SCHVÁLENO" Vedoucí oddělení T&O OMD S.V. Samusev 2016 ANOTACE DISCIPLÍNY 1. NÁZEV ODBORU: "PRAXE" 2. SMĚR PŘÍPRAVY 15.03.02 "TECHNOLOGICKÉ STROJE A ZAŘÍZENÍ"

2 1. CÍLE ZVLÁDNUTÍ DISCIPLÍNY 1. Cíle a cíle disciplíny. Účelem zvládnutí disciplíny „Základy průmyslové výroby“ je získání znalostí studentů o nejdůležitějších moderních průmyslových technologiích.

Anotace pracovního programu oboru VZDĚLÁVACÍ GEODETICKÁ PRAXE Místo disciplíny v učivu B5 Docent

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 0 ročník PRACOVNÍ PROGRAM oboru Plánování a organizace experimentálního výzkumu (název oboru v souladu s učebními osnovami)

B1 Disciplíny (moduly) B1.B.1 Historie 59 OK-2 OK-6 OK-7 B1.B.2 Filozofie 59 OK-1 OK-6 B1.B.3 Cizí jazyk 50 OK-5 OK-6 GPC- 9 B1.B.4 Právní věda (základy legislativy c) B1.B.5 Ekonomie 17 OK-3

PRVNÍ VYSOKÉ TECHNICKÉ VZDĚLÁVACÍ INSTITUCE RUSKA MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání

1. CÍLE Zvládnutí DISCIPLÍNY „ČERPADLA A FOUKACÍ STANICE“

1 Obecná ustanovení Popis vzdělávacího programu 1.1 Cíl vzdělávacího programu akademického bakaláře

SCHVÁLENÝ prorektor pro studijní záležitosti S.A. Boldyrev 0 PRACOVNÍ PROGRAM oboru Moderní konstrukční systémy (název oboru v souladu s učebním plánem) Program pro pokročilé

Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vysokoškolské vzdělání„Saratovská státní technická univerzita pojmenovaná po Juriji Gagarinovi“ Katedra "Dopravní stavby" ABSTRAKT

Programy vzdělávacích a výrobních postupů Při implementaci tohoto BRI jsou zajištěny následující typy praxí: Geodetické Geologické Seznámení Výroba Stavební stroje Technologický

Směr školení PRACOVNÍ PROGRAM oboru B3.V.OD.6 "Stavební mechanika" (index a název oboru v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem pro vyšší odborné vzdělávání a učebním plánem) 08.03.01 Stavebnictví (kód a název

PROGRAM Název oboru: "Zásobování teplem a plynem a větrání" Doporučeno pro přípravu směru (oboru) 08.03.01 "Stavebnictví" Kvalifikace (stupeň) absolventa v souladu s

Anotace k pracovnímu programu oboru "Organizace, plánování a řízení ve výstavbě" směr přípravy bakalářů 08.03.01 "Stavebnictví" (profil "Průmyslové a občanské stavby")

Podrobné bakalářské osnovy ve směru 7000. Profil "Stavba" "Silnice" (prezenční vzdělávání) s/p Název oborů (včetně praxí) Kreditní jednotky Náročnost práce

OBECNÁ CHARAKTERISTIKA ZÁKLADNÍHO ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ (OPVP) Kód a název směru 08.03.01 Stavebnictví Kvalifikace přidělená absolventům Bakalářský Profil nebo magisterské studium

2 Obsah 1. Kompetenční model absolventa... 4 1.1 Charakteristika a druhy odborné činnosti absolventa... 4 1.1.1 Obor odborné činnosti absolventa... 4 1.1.2 Objekty

1. Cíle a cíle disciplíny: Účel disciplíny: Získání znalostí, dovedností a schopností stavět a číst projekční výkresy a výkresy stavebních objektů, které splňují požadavky normalizace a unifikace;

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání "Novosibirská státní univerzita architektury a stavitelství

2014-03-15

Zavedení moderních systémů SCADA v sektoru vodárenství poskytuje podnikům bezprecedentní příležitost řídit a řídit všechny aspekty příjmu, dodávky a distribuce vody z centralizovaného řídicího systému. Moderní energetické společnosti v zahraničí uznávají, že systém SCADA by se neměl skládat z jednoho nebo více izolovaných „ostrovů automatizace“, ale může a měl by být jediným systémem pracujícím v geograficky distribuované síti a integrovaným do jejich podnikového informačního a výpočetního systému. Dalším logickým krokem po implementaci SCADA systému je lepší využití této investice pomocí nejmodernějších technologií software, která umožňuje proaktivní řízení (na rozdíl od zpětnovazebního řízení) systému zásobování vodou. Výhody vyplývající z těchto opatření mohou zahrnovat zlepšení kvality vody snížením stáří vody, minimalizací nákladů na energii a zvýšením výkonu systému bez obětování provozní spolehlivosti.

Úvod

Od poloviny 70. let 20. století automatizace pronikla do procesů přípravy, krmení a distribuce pití vody, tradičně řízené ručně. Do té doby většina instalací používala jednoduché konzoly s poplachovými lampami, číselníkovými indikátory a konzolovými displeji, jako jsou kruhové grafové záznamníky, jako zařízení doplňující systém ručního ovládání. V poslední době se objevily chytré přístroje a analyzátory, jako jsou nefelometry, počítadla částic a pH metry. Mohly by být použity k ovládání čerpadel pro dávkování chemikálií, aby splňovaly platné normy pro zásobování vodou. V zahraničí se nakonec na počátku 80. let objevilo plně automatické řízení pomocí PLC nebo distribuovaných řídicích systémů. Spolu se zlepšováním technologie se zlepšily i procesy řízení. Příkladem toho je použití průtokoměrů jako sekundární regulační smyčky za vnitřní smyčkou pro dávkování koagulantu. Hlavním problémem bylo, že v průmyslu nadále existovala teorie používání jednotlivých měřicích přístrojů. Řídicí systémy byly stále navrženy tak, jako by jeden nebo více fyzických měřicích přístrojů bylo propojeno k řízení jedné výstupní proměnné. Hlavní výhodou PLC byla schopnost kombinovat velké množství digitálních a analogových dat a také vytvářet složitější algoritmy, než jaké lze získat kombinací jednotlivých měřicích přístrojů.

V důsledku toho bylo možné zavést a také pokusit se dosáhnout stejné úrovně řízení v systému rozvodu vody. Raný vývoj telemetrických zařízení čelil problémům s nízkou přenosovou rychlostí, vysokou latencí a nespolehlivostí rádiových spojů nebo pronajatých spojů. Tyto problémy dodnes nejsou zcela vyřešeny, avšak ve většině případů jsou překonány použitím vysoce spolehlivých datových sítí s přepojováním paketů nebo připojením ADSL k rozsáhlé telefonní síti.

To vše je spojeno s vysokými náklady, ale investice do SCADA systému je pro vodárenské společnosti nutností. V zemích Ameriky, Evropy a industrializované Asie se málokdo snaží řídit podnik bez takového systému. Může být obtížné zdůvodnit významnou návratnost nákladů spojenou s instalací systému SCADA a telemetrického systému, ve skutečnosti však v tomto směru neexistuje žádná alternativa.

Snížení počtu zaměstnanců pomocí centralizovaného fondu zkušených zaměstnanců pro správu široce distribuovaného systému a schopnost kontrolovat a řídit kvalitu jsou dva z nejčastějších důvodů.

Podobně jako při instalaci PLC v zařízeních, která poskytují základ pro umožnění pokročilých algoritmů, umožňuje zavedení široce distribuovaného telemetrického systému a systému SCADA sofistikovanější řízení distribuce vody. Ve skutečnosti lze nyní do řídicího systému integrovat celosystémové optimalizační algoritmy. Terénní vzdálené telemetrické jednotky (RTU), telemetrický systém a řídicí systémy zařízení mohou pracovat synchronizovaně, aby se snížily značné náklady na energii a dosáhly dalších výhod pro vodohospodářské společnosti. Významného pokroku bylo dosaženo v oblastech kvality vody, bezpečnosti systému a energetické účinnosti. Například ve Spojených státech v současné době probíhá studie zaměřená na studium reakce na teroristické útoky v reálném čase pomocí živých dat a přístrojů v distribučním systému.

Distribuované nebo centralizované řízení

Přístrojové vybavení, jako jsou průtokoměry a analyzátory, může být samo o sobě poměrně složité, schopné provádět složité algoritmy s více proměnnými a různými výstupy. Ty jsou zase přenášeny do PLC nebo inteligentních RTU, které jsou schopny velmi složitého dálkového ovládání. PLC a RTU jsou napojeny na centralizovaný řídicí systém, který je obvykle umístěn v centrále vodárenské společnosti nebo v některém z velkých objektů. Tyto centralizované řídicí systémy mohou sestávat z výkonného PLC a SCADA systému, který je rovněž schopen provádět velmi složité algoritmy.

V tomto případě je otázkou, kam chytrý systém nainstalovat, nebo zda má smysl chytrý systém duplikovat na více úrovních. Existují výhody místního řízení na úrovni RTU, čímž se systém stává relativně bezpečným proti ztrátě komunikace s centralizovaným řídicím serverem. Nevýhodou je, že do RTU jsou odesílány pouze lokalizované informace. Příkladem je čerpací stanice, jejíž obsluha nezná ani hladinu vody v nádrži, do které se voda čerpá, ani výšku hladiny nádrže, ze které se voda čerpá.

V systémovém měřítku mohou mít jednotlivé algoritmy na úrovni RTU nežádoucí účinky na provoz zařízení, jako je požadavek na příliš mnoho vody v nesprávnou dobu. Je žádoucí použít obecný algoritmus. Optimální cestou je proto mít lokalizované řízení, které poskytuje alespoň základní ochranu v případě ztráty komunikace a zachovat schopnost řídit centralizovaný systém pro přijímání společných rozhodnutí. Tato myšlenka použití kaskádových vrstev kontroly a ochrany je optimálnější ze dvou dostupných možností. Ovládací prvky RTU mohou být v klidovém stavu a aktivovat se pouze tehdy, když nastanou neobvyklé podmínky nebo dojde ke ztrátě komunikace. Další výhodou je, že v terénu lze použít relativně neprogramovatelné RTU, protože jsou vyžadovány pouze pro spouštění relativně jednoduchých operačních algoritmů. Mnoho amerických utilit instalovalo RTU v 80. letech, kdy byly standardem relativně levné „neprogramovatelné“ RTU.

Tento koncept se nyní také používá, ale až donedávna se pro dosažení celosystémové optimalizace udělalo jen málo. Schneider Electric implementuje softwarové řídicí systémy (SW), což je řídicí program v reálném čase, který je integrován do SCADA systému pro automatizaci systému rozvodu vody (viz obr. č. 1).

Software čte živá data ze systému SCADA o aktuálních hladinách v nádrži, průtoku vody a dostupnosti zařízení a poté generuje průtokové diagramy pro kontaminovanou a upravenou vodu pro zařízení, všechna čerpadla a automatické ventily v systému pro plánovanou dobu. Software je schopen tyto akce provést za méně než dvě minuty. Program se restartuje každou půlhodinu, aby se přizpůsobil měnícím se podmínkám, zejména v případě změn zátěže na straně spotřeby a poruch zařízení. Ovládání je automaticky umožněno softwarem, což umožňuje plně automatické ovládání i těch nejvýkonnějších rozvodů vody bez obsluhy. Hlavním úkolem je v tomto případě snížit náklady na rozvod vody, hlavně náklady na energie.

Problém s optimalizací

Analýzou světových zkušeností lze dojít k závěru, že řada studií a úsilí byla zaměřena na řešení problému spojeného s plánováním výroby, čerpadel a ventilů v rozvodech vody. Velká část tohoto úsilí byla čistě vědecké povahy, i když došlo k několika vážným pokusům přinést řešení na trh. V 90. letech 20. století se sešla skupina amerických utilit, aby podpořila systém sledování kvality energie a vody (EWQMS) pod záštitou výzkumné nadace American Water Works Association (AWWA). V důsledku tohoto projektu bylo provedeno několik testů. Rada pro výzkum vody (WRC) ve Spojeném království použila podobný přístup v 80. letech 20. století. USA i Spojené království však byly limitovány nedostatkem infrastruktury řídicích systémů a také nedostatkem komerčních pobídek v tomto odvětví, takže bohužel ani jedna z těchto zemí nebyla úspěšná a následně byly všechny tyto pokusy opuštěny.

Existuje několik softwarových balíků pro hydraulickou simulaci, které využívají evoluční genetické algoritmy, aby umožnily kompetentnímu inženýrovi činit správná rozhodnutí o návrhu, ale žádný z nich nelze považovat za cílený. automatický systémřízení jakéhokoli systému rozvodu vody v reálném čase.

Více než 60 000 vodních systémů a 15 000 systémů odpadních vod v USA jsou největšími spotřebiteli elektřiny v zemi, přičemž celostátně spotřebují asi 75 miliard kWh/rok – přibližně 3 % roční spotřeby elektřiny v USA.

Většina přístupů k řešení problému optimalizace využití energie naznačuje, že významnými úsporami lze dosáhnout vhodnými rozhodnutími v oblasti plánování provozních režimů čerpadel, zejména při použití vícecílových evolučních algoritmů (MOEA). Zpravidla se predikují úspory nákladů na energie v rozmezí 10-15%, někdy i více.

Jednou z výzev vždy byla integrace těchto systémů do zařízení v reálném světě. Řešení založená na algoritmech MOEA vždy trpěla relativně pomalým výkonem řešení, zejména v systémech, které využívaly více čerpadel než standardní systémy. Výkon řešení roste exponenciálně, když počet čerpadel dosáhne rozmezí od 50 do 100 kusů. To nám umožňuje připsat problémy ve fungování algoritmů MOEA problémům spojeným s návrhem a samotných algoritmů - učícím se systémům namísto systémů automatického řízení v reálném čase.

Jakékoli navrhované celkové řešení problému distribuce vody s nejnižšími náklady vyžaduje několik základních složek. Za prvé, řešení musí být dostatečně rychlé, aby se vyrovnalo s měnícími se okolnostmi reálného světa, a musí být schopno se připojit k centralizovanému řídicímu systému. Zadruhé by neměl narušovat činnost hlavních ochranných zařízení integrovaných do stávajícího řídicího systému. Za třetí, musí dosáhnout svého cíle snížit náklady na energii bez negativního dopadu na kvalitu vody nebo spolehlivost dodávek.

V současné době, a to dokazují světové zkušenosti, byl odpovídající problém vyřešen použitím nových, pokročilejších (ve srovnání s MOEA) algoritmů. Se čtyřmi velkými pobočkami v USA existují důkazy o možné výkonnosti příslušných řešení při splnění cíle snížení distribučních nákladů.

EBMUD dokončí 24hodinový graf půlhodinových bloků za méně než 53 sekund, Washington Suburban v Marylandu to zvládne za 118 sekund nebo méně, Eastern Municipal v Kalifornii to zvládne za 47 sekund nebo méně a WaterOne v Kansas City – méně než 2 minuty. To je řádově rychlejší než systémy založené na algoritmech MOEA.

Definice úkolů

Náklady na energii jsou hlavní náklady v systémech úpravy a distribuce vody a jsou obvykle na druhém místě za mzdovými náklady. Z celkových nákladů na energii tvoří čerpací zařízení až 95 % veškeré elektřiny nakoupené společností, zbytek souvisí s osvětlením, ventilací a klimatizací.

Je zřejmé, že snížení nákladů na energii je hlavní pobídkou pro tyto společnosti, ale ne za cenu zvýšení provozních rizik nebo snížení kvality vody. Každý optimalizační systém musí být schopen zohlednit měnící se okrajové podmínky, jako jsou provozní limity nádrže a procesní požadavky zařízení. V každém reálném systému vždy existuje značný počet omezení. Mezi tyto limity patří: minimální doba chodu čerpadla, minimální doba ochlazení čerpadla, minimální průtok a maximální výstupní tlak jednotek. uzavírací ventily, minimální a maximální výkon konstrukcí, pravidla pro vytváření tlaku v čerpacích stanicích, stanovení doby provozu čerpadel, aby nedocházelo k výrazným výkyvům nebo vodním rázům.

Pravidla kvality vody se obtížněji stanovují a kvantifikují, protože vztah mezi požadavky na minimální provozní hladiny vody v nádrži může být v rozporu s potřebou pravidelné cirkulace vody v nádrži za účelem snížení stáří vody. Odbourávání chlóru úzce souvisí se stářím vody a je také velmi závislé na teplotě. životní prostředí, což komplikuje proces stanovení přísných pravidel pro zajištění požadované úrovně zbytkového chloru na všech místech distribuční soustavy.

Zajímavým krokem v každém implementačním projektu je schopnost softwaru definovat „omezující náklady“ jako výstup optimalizačního programu. To nám umožňuje zpochybnit určitá prohlášení zákazníků s platnými údaji a prostřednictvím tohoto procesu odstranit některá omezení. To je běžný problém ve velkých utilitách, kde časem může provozovatel čelit vážným omezením.

Například u velké čerpací stanice může být z oprávněných důvodů stanovených v době výstavby stanice omezení spojené s možností použití nejvýše tří čerpadel současně.

V našem softwaru používáme schéma simulace hydraulického systému k určení maximálního výstupního průtoku čerpací stanice během dne, abychom zajistili splnění jakýchkoli tlakových limitů.

Po určení fyzické struktury vodovodního rozvodu, vyznačení vysokotlakých zón, výběru zařízení, které bude automaticky řízeno naším softwarem a po dohodnutém souboru omezení, můžete začít s realizací projektu. Zakázková výroba (pokud je předem kvalifikována) a konfigurace obvykle trvá pět až šest měsíců, po nichž následuje rozsáhlé testování v délce tří měsíců nebo déle.

Možnosti softwarových řešení

I když řešení velmi složitého problému s plánováním zajímá mnohé, je to ve skutečnosti jen jeden z mnoha kroků potřebných k vytvoření použitelného, ​​spolehlivého a plně automatického optimalizačního nástroje. Typické kroky jsou uvedeny níže:

• Volba dlouhodobého nastavení.
• Čtení dat ze SCADA systému, zjišťování a odstraňování chyb.
• Stanovení cílových objemů, které by měly být v nádržích, aby byla zajištěna spolehlivost dodávky a cirkulace vody.
• Čtení jakýchkoliv měnících se údajů třetích stran, jako jsou ceny elektřiny v reálném čase.
• Výpočet rozvrhů pro všechna čerpadla a ventily.
• Příprava dat pro systém SCADA pro spuštění čerpadel nebo otevření ventilů podle potřeby.
• Aktualizace analytických dat, jako je předpokládaná poptávka, náklady, odhad úpravy vody.

Většina kroků v tomto procesu zabere jen několik sekund a řešič bude trvat nejdéle, ale jak je uvedeno výše, bude stále dostatečně rychlý, aby mohl běžet interaktivně.

Provozovatelé rozvodů vody mohou prohlížet prognózy a výstupy v jednoduchém klientovi založeném například na OS Windows. Na níže uvedeném snímku obrazovky (obrázek č. 1) ukazuje horní graf poptávku, prostřední graf ukazuje hladinu vody v nádrži a spodní řada teček je graf čerpání. Žluté sloupce označují aktuální čas; vše až do žlutého sloupce jsou archivní data; vše po něm je předpověď do budoucna. Obrazovka zobrazuje předpokládaný nárůst hladiny vody v nádrži za podmínek provozu čerpadel (zelené body).

Náš software je navržen tak, aby nacházel příležitosti ke snížení výrobních nákladů i nákladů na energii; převažující vliv však mají náklady na elektřinu. Pokud jde o snižování nákladů na energii, hledá ve třech hlavních oblastech:

• Převod spotřeby energie do období s levnějším tarifem, využití zásobníku pro zásobování odběrateli vodou.
• Snižte náklady při špičkové poptávce omezením maximálního počtu čerpadel během těchto období.
• Snížení elektřiny potřebné k dodávce vody do vodovodního distribučního systému provozováním čerpadla nebo skupiny čerpadel rychlostí blízkou jejich optimálnímu výkonu.

Výsledky EBMUD (Kalifornie)

Podobný systém začal fungovat v EBMUD v červenci 2005. V prvním roce provozu program vygeneroval úspory energie ve výši 12,5 % (370 000 USD oproti spotřebě 2,7 milionu USD v předchozím roce), nezávisle ověřeno. Ve druhém roce provozu dosáhla ještě lepších výsledků s úsporou kolem 13,1 %. Toho bylo dosaženo především převedením elektrické zátěže do třípásmového tarifního režimu. Před použitím souvisejícího softwaru již společnost EBMUD vynaložila značné úsilí na snížení nákladů na energii pomocí ručního zásahu operátora a snížila své náklady na energii o 500 000 USD. Byla postavena dostatečně velká tlaková nádrž, která umožnila společnosti vypnout všechna čerpadla na dobu 6 hodin s maximální sazbou asi 32 centů/kWh. Software naplánoval, aby se čerpadla přeřadila ze dvou krátkých období plánu plochého zatížení na každé straně období špičky s rychlostí 12 centů/kWh na desetihodinovou sazbu mimo špičku přes noc 9 centů/kWh. I při nepatrném rozdílu v nákladech na elektřinu byl přínos významný.

Každá čerpací stanice má několik čerpadel a v některých případech se na stejné stanici používají čerpadla různého výkonu. To poskytuje optimalizačnímu programu četné možnosti pro vytváření různých průtoků v rozvodu vody. Software řeší rovnice nelineárního hydraulického systému, aby určil, která kombinace čerpadel zajistí požadovanou denní hmotnostní bilanci s maximální účinností a minimálními náklady. I když společnost EBMUD vynaložila velké úsilí na zlepšení výkonu čerpadel, použití softwaru úspěšně snížilo celkovou kWh potřebnou k vytvoření průtoku. V některých čerpacích stanicích byla produktivita zvýšena o více než 27 % pouze výběrem správného čerpadla nebo čerpadel ve správný čas.

Zlepšení kvality je obtížnější kvantifikovat. Společnost EBMUD použila tři provozní řády ke zlepšení kvality vody, které se pokusili provést ručně. Prvním pravidlem bylo vyrovnat průtok na čistírně pouze na dvě změny rychlosti za den. Jednotnější výrobní proudy optimalizují proces dávkování chemikálií, vytvářejí konzistentní proud s nízkým zákalem a stabilní hladiny chloru s čistší nádrží závodu. Software nyní spolehlivě detekuje dva průtoky v čistírnách odpadních vod prostřednictvím spolehlivého předpovídání poptávky a distribuuje tyto rychlosti v průběhu dne. Druhým požadavkem bylo zvýšení hloubky cyklických nádrží, aby se snížilo průměrné stáří vody. Vzhledem k tomu, že software je prostředkem k regulaci hmotnostní bilance, nebyla implementace této strategie obtížná. Třetí požadavek byl nejpřísnější. Vzhledem k tomu, že kaskáda měla několik nádrží a čerpacích stanic dodávajících vodu o různém tlaku, EBMUD chtěl, aby všechny čerpací stanice fungovaly současně, když je potřeba voda v horní nádrži, takže čistá voda pocházela ze spodní části kaskády namísto stará voda z mezinádrže . I tento požadavek byl splněn.

Výsledky WSSC (Pennsylvánie, New Jersey, Maryland)

Optimalizační systém je ve společnosti v provozu od června 2006. WSSC má v USA téměř jedinečnou pozici a nakupuje více než 80 % své elektřiny za férovou cenu. Působí na trhu PJM (Pennsylvánie, New Jersey, Maryland) a nakupuje elektřinu přímo od nezávislého operátora trhu. Zbývající čerpací stanice pracují podle různé struktury tarify tří samostatných dodavatelských společností elektřiny. Je zřejmé, že automatizace procesu optimalizace plánování čerpadel na reálném trhu znamená, že plánování musí být flexibilní a reagovat na hodinové změny cen elektřiny.

Software umožňuje vyřešit tento problém za méně než dvě minuty. Operátoři již byli úspěšní při přesunu zátěže ve velkých čerpacích stanicích, tažených cenami v průběhu roku před instalací softwaru. Znatelná zlepšení v plánování byla přitom patrná již během několika dnů od zahájení fungování automatizovaného systému. V prvním týdnu byly zaznamenány úspory kolem 400 USD za den pouze na jedné čerpací stanici. Ve druhém týdnu se tato částka zvýšila na 570 USD za den a ve třetím týdnu přesáhla 1 000 USD za den. Obdobných efektů bylo dosaženo na dalších 17 čerpacích stanicích.

Systém rozvodů vody WSSC se vyznačuje vysokou úrovní složitosti a má velké množství neřízených přetlakových ventilů, které komplikují proces výpočtu a optimalizace spotřeby vody. Skladování v systému je omezeno na přibližně 17,5 % denní spotřeby vody, což snižuje možnost přesunu zátěže na období s nižšími náklady. Nejpřísnější omezení byla spojena se dvěma velkými úpravnami vody, kde nebyly povoleny více než 4 výměny čerpadel za den. Postupem času bylo možné tato omezení odstranit a zvýšit tak úspory z projektů renovace.

Interakce s řídicím systémem

Oba tyto příklady vyžadovaly interakci softwaru se stávajícími řídicími systémy. EBMUD již měl nejmodernější centralizovaný balíček plánování čerpadel, který obsahoval tabulku se vstupními daty pro každé čerpadlo s až 6 cykly spuštění a zastavení. Bylo relativně snadné použít tuto existující funkci a po každém řešení problému získat plán čerpadla s daty z těchto tabulek. To znamenalo, že stávající systém řízení vyžadoval minimální změny, a také to naznačovalo, že je možné použít stávající systémy ochrany proti přepadu a podtékání nádrží.

Předměstský systém Washingtonu byl ještě obtížnější vytvořit a připojit se k systému. V centrále nebylo instalováno žádné centralizované PLC. Kromě toho probíhal program, který měl v terénu nahradit neprogramovatelné RTU inteligentními PLC. Do skriptovacího jazyka balíku SCADA systému bylo přidáno značné množství logických algoritmů, přičemž bylo vyřešeno dodatečný úkol zajištění redundance dat na serverech SCADA systému.

Použití obecných strategií automatizace vede k zajímavé situaci. Pokud operátor ručně naplní nádrž v určité oblasti, ví, která čerpadla byla spuštěna, a proto také ví, které hladiny nádrže má ovládat. Pokud obsluha používá nádrž, která má dobu plnění několik hodin, bude nucena sledovat hladiny nádrží několik hodin od spuštění čerpadel. Pokud během této doby dojde ke ztrátě komunikace, bude v každém případě schopen tuto situaci odstranit zastavením čerpací stanice. Pokud jsou však čerpadla spouštěna plně automatickým systémem, obsluha nemusí vědět, že k tomu došlo, a proto bude systém více závislý na automatických lokalizovaných ovládacích prvcích pro ochranu systému. Toto je funkce lokalizované logiky v poli RTU.

Jako u každého složitého projektu implementace softwaru závisí konečný úspěch na kvalitě vstupních dat a robustnosti řešení vůči vnějšímu rušení. Kaskádové úrovně blokování a ochranných zařízení jsou vyžadovány pro zajištění úrovně zabezpečení požadované pro jakoukoli životně důležitou službu.

Závěr

Velké investice do automatizačních a řídicích systémů vodárenských společností v zahraničí vytvořily za posledních 20 let nezbytnou infrastrukturu pro implementaci celkových optimalizačních strategií. Vodárenské společnosti nezávisle vyvíjejí ještě pokročilejší software pro zlepšení účinnosti vody, snížení úniků a zlepšení celkové kvality vody.

Použití softwaru je jedním z příkladů toho, jak lze finančních výhod dosáhnout více efektivní využití značné počáteční investice do automatizačních a řídicích systémů.

Naše zkušenosti nám umožňují tvrdit, že využití relevantních zkušeností ve vodárenských podnicích v Rusku, výstavba pokročilých centralizovaných řídicích systémů je slibným řešením, které dokáže efektivně vyřešit blok naléhavých úkolů a problémů průmyslu.

Odeslat svou dobrou práci do znalostní báze je jednoduché. Použijte níže uvedený formulář

Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří využívají znalostní základnu při svém studiu a práci, vám budou velmi vděční.

Vloženo na http://www.allbest.ru/

Úvod

V současné fázi rozvoje ropného a plynárenského průmyslu velká důležitost disponuje vývojem automatického řízení výroby, náhradou fyzicky i morálně zastaralých automatizačních nástrojů a řídicích systémů pro technické procesy a zařízení na těžbu ropy a plynu. Zavedení nových systémů automatického řízení a řízení vede ke zvýšení spolehlivosti a přesnosti sledování procesu.

Automatizace výrobních procesů je nejvyšší formou rozvoje technologie těžby ropy a zemního plynu, vytváření vysoce výkonných zařízení, zlepšování kultury výroby, zakládání nových oblastí ropy a zemního plynu, růst těžby ropy a zemního plynu byl umožněn díky k vývoji a implementaci automatizace a zlepšení řízení.

Systematický přístup k řešení problematiky automatizace technologických procesů, tvorba a implementace automatizovaných řídicích systémů umožnila provést přechod na integrovanou automatizaci všech hlavních i pomocných technologických procesů vrtání, výroby, odsolování a přepravy ropy a ropných produktů. plyn.

Moderní podniky produkující ropu a zemní plyn jsou komplexní komplexy technologických zařízení rozptýlených na velkých plochách. Technologické objekty jsou vzájemně propojeny. To zvyšuje požadavek na spolehlivost a dokonalost automatizačních nástrojů. Zajištění spolehlivosti a efektivnosti plynárenské soustavy, optimalizace procesů těžby ropy, dopravy, zlepšování technicko-ekonomických ukazatelů rozvoje naftového průmyslu vyžaduje řešení nejdůležitějších úkolů dlouhodobého plánování a operativního dispečerského řízení těžby ropy. systém výroby ropy založený na implementaci programu integrované automatizace technologických procesů, plošné zavádění automatizovaných řídicích systémů.

V tomto článku je uvažován automatizační systém přečerpávací stanice (BPS).

1. Automatizace přečerpávací stanice

Posilovací čerpací stanice (obr. 1) po primární separaci oleje zajišťuje jeho přítok do jednotek pro další technologický cyklus a udržovat tam potřebný tlak.

Rýže. 1 - Technologické schéma přečerpávací stanice

Základem této stanice jsou samonasávací odstředivá čerpadla, do kterých je přiváděn olej z primární separační jednotky nebo ze záložních střel. Olej je do čerpadel čerpán přes filtry, které jsou instalovány jak na sacím, tak na výtlačném potrubí tohoto systému. Stanice je vybavena vždy funkčními a záložními čerpadly. Na jeho výtlačném potrubí jsou také rezervovány filtry. Aktivace každého z čerpadel nebo jednoho z filtrů na výtlačném potrubí se provádí pomocí pohonných ventilů řízených automatizačním systémem.

Řídicí systém automatizace přečerpávací stanice nejen udržuje stanovený tlak oleje ve výtlačném potrubí, ale také včas přepíná pracovní potrubí na záložní potrubí v případě poruchy pracovního čerpadla nebo ucpání jednoho z pracovních filtrů. Pro řízení provozních parametrů v technologickém řetězci přečerpávací stanice se používají následující technické prostředky:

DM1 - DM4 - diferenční tlakoměry;

P1, P3 - snímače tlaku na vstupu čerpadla;

P2, P4 - snímače tlaku na výstupu z čerpadel;

Z1 - Z6 - pohony ventilů a snímače jejich polohy;

F1 - F4 - filtry na olejovém potrubí.

Toto zařízení je připojeno k odpovídajícím portům řídicí jednotky řídicího systému přečerpávací stanice podle schématu na obr. 2.

Stejně jako v předchozím případě jsou ovládací tlačítka a snímače polohy klapky připojeny k diskrétnímu vstupnímu modulu (portu) tohoto ovladače. Analogová tlaková čidla a diferenční tlakoměry jsou připojeny ke vstupu analogového vstupního modulu (port). Všechny motory ventilů a pohony čerpadel jsou připojeny k diskrétnímu výstupnímu modulu (portu).

Rýže. 2 - Struktura nižší úrovně řídicího systému přečerpávací stanice

čerpací stanice na těžbu ropy

Algoritmus řízení přečerpávací stanice má složitou strukturu sestávající z několika vzájemně propojených podprogramů. Hlavní program tohoto algoritmu je znázorněn na obr. 3.

Podle tohoto algoritmu se po zadání hodnoty nastavovacích signálů provede čekací cyklus na stisk tlačítka "Start", po jehož stisknutí se automaticky zvolí čerpadlo č. 1 a šoupátko Z5 jako pracovní zařízení technologického zařízení. cyklus. Tato volba je pevně dána přiřazením jedné hodnoty konstantám N a K. Na základě hodnoty těchto konstant bude později určena volba směru větvení v podprogramech algoritmu.

Tyto podprogramy jsou spouštěny hlavním algoritmem ihned po zadání příkazu k otevření šoupátka Z1, které spojuje procesní vedení posilovací čerpací stanice s primární jednotkou separace oleje. První z těchto podprogramů "Spuštění čerpadla" řídí proces spouštění pracovního (případně záložního) čerpadla a druhý podprogram "Řízení parametrů" sleduje hlavní parametry technologického procesu a v případě jejich nesouladu s nastavenými hodnotami. spínače v technologickém řetězci tohoto procesu.

Podprogram "Kontrola parametrů" je spouštěn cyklicky po celou dobu pracovního cyklu tohoto procesu. Zároveň je v tomto cyklu dotázáno tlačítko „Stop“, po jeho stisknutí se šoupátko Z1 uzavře. Poté, před zastavením hlavního programu, algoritmus spustí podprogram "Pump Stop" pro provedení. Tento podprogram provádí sekvenční akce k zastavení pracovního čerpadla.

Podle podprogramu „Spuštění čerpadla“ (obr. 4) je nejprve analyzován obsah parametru N, který určuje číslo pracovního čerpadla (resp. N=1 pro čerpadlo č. 1 a N=0 pro další čerpadlo ). V závislosti na hodnotě tohoto parametru algoritmus vybere spouštěcí větev příslušného čerpadla. Tyto větve jsou strukturou podobné, liší se však pouze parametry technologických prvků.

Rýže. 3 - Algoritmus pro řízení přečerpávací stanice

Prvním postupem zvolené větve tohoto podprogramu je dotazování snímače diferenčního tlaku DM1, jehož obsah určuje provozní stav příslušného filtru na vstupu čerpací jednotky. Hodnoty tohoto snímače jsou porovnávány s nastavenou mezní hodnotou relativního tlaku na filtru. V případě znečištění filtru (kdy je potřeba jej vyčistit) překročí tlakový rozdíl na jeho vstupu a výstupu stanovenou hodnotu, takže tuto technologickou větev nelze uvést do provozu a dojde k přechodu na spuštění záložní linky. požadováno, tzn. záložní čerpadlo.

Pokud je filtr v normálním stavu, je jeho skutečný diferenční tlak menší než specifikovaný a algoritmus pokračuje v dotazování snímače, který řídí tlak na vstupu zvoleného čerpadla. Opět jsou hodnoty tohoto senzoru porovnány s nastavenou hodnotou. V případě nedostatečného tlaku na vstupu čerpadla nebude moci přejít do provozního režimu, nelze jej tedy ani spustit a bude to vyžadovat opět přechod na spouštění záložního čerpadla.

Rýže. 4 - Struktura podprogramu "Spuštění čerpadla"

Pokud je vstupní tlak čerpadla normální, spustí jej další příkaz podprogramu, přičemž parametru N je přiřazena příslušná číselná hodnota a tento proces řídí diskrétní řídicí senzory spouštění čerpadla. Po tomto startu je dotazován snímač, který řídí výstupní tlak spouštěného čerpadla. V případě, že je tento tlak pod nastavenou úrovní, nemůže čerpadlo pracovat ani v normálním režimu, proto i tento případ vyžaduje spuštění záložního čerpadla, ale až po zastavení běžícího čerpadla.

Pokud je dosaženo nastaveného tlaku na výstupu z čerpadla, znamená to, že dosáhlo nastaveného režimu, proto v dalším kroku algoritmus otevře ventil, který spojuje výstup čerpadla s potrubím výstupních filtrů systému. Otevření každého z ventilů je fixováno diskrétními snímači jeho polohy.

V tomto okamžiku splnil podprogram spuštění čerpadla své funkce, proto z něj v dalším kroku vystoupí do hlavního programu, kde se následně spustí další podprogram "Parameter Control" operačního systému. Tento podprogram běží ve smyčce, dokud není proces zastaven tlačítkem Stop.

Konstrukčně je podprogram "Řízení parametrů" shodný s podprogramem "Spouštění čerpadla", má však některé vlastnosti (obr. 5).

Rýže. 5 - Struktura podprogramu "Kontrola parametrů"

V tomto podprogramu, stejně jako v předchozím, jsou postupně dotazovány stejné senzory a jejich hodnoty jsou porovnávány se zadanými hodnotami řízených parametrů. V případě jejich nesouladu je dán příkaz k uzavření příslušného ventilu a zastavení příslušného čerpadla, přičemž parametru N je přiřazena opačná hodnota než předchozí. Po tom všem se spustí podprogram „Pump Start“, podle kterého se uvede do provozu záložní čerpadlo.

Pokud všechny řízené parametry odpovídají zadaným hodnotám, pak před vstupem do hlavního programu algoritmus zkontroluje stav filtrů hlavního vedení. Za tímto účelem je spuštěn podprogram „Ovládání šoupátek Z5 ​​a Z6“ (obr. 6), podle kterého se v případě poruchy jednoho z těchto filtrů zprovozní záložní filtr.

Rýže. 6 - Struktura podprogramu "Řízení ventilů Z5 a Z6"

Podle tohoto podprogramu se v něm pomocí analýzy hodnoty parametru K volí pracovní větev, podle které se dotazuje diferenční tlakoměr provozního filtru. V případě normálního provozu filtru skutečný tlakový rozdíl mezi vstupem a výstupem filtru nepřekročí zadanou hodnotu, proto algoritmus opustí podprogram podle podmínky „ano“ bez změny struktury spojovacích prvků v řadě.

Pokud tento rozdíl překročí zadanou hodnotu, algoritmus se řídí podmínkou „ne“, v důsledku čehož se pracovní ventil uzavře a rezervní ventil otevře a parametru N je přiřazena opačná hodnota. Poté, co je toto provedeno, tento podprogram přejde do předchozího az něj do hlavního programu.

Proces řízeného spouštění pracovního čerpadla a v případě jeho poruchy spouštění záložního čerpadla probíhá automaticky algoritmem. Podobně se řízené spouštění filtrů provádí začleněním ventilů do hlavního potrubí.

Po stisku tlačítka "Stop" se cyklus nepřetržitého sledování parametrů systému ukončí, uzavře se ventil, který spojuje stanici přečerpávací stanice se separačním zařízením, a provede se přechod do podprogramu "Pump stop" (obr. 7).

Podle tohoto podprogramu se na základě analýzy parametru N vybere jedna ze dvou identických větví algoritmu. Podle ní algoritmus nejprve vyšle příkaz k uzavření ventilu instalovaného na výstupu provozního čerpadla. Po jeho uzavření další příkaz zastaví běžící čerpadlo. Poté se novou analýzou hodnoty parametru K vybere větev algoritmu, podél které se uzavře ventil provozního hlavního filtru, načež algoritmus zastaví svou práci.

Rýže. 7 - Struktura podprogramu "Zastavení čerpadla"

Bibliografie

1. Sazhin R.A. Prvky a struktury automatizačních systémů pro technologické procesy v ropném a plynárenském průmyslu. Nakladatelství PSTU, Perm, 2008. ? 175 str.

2. Isakovič R.Ya. a další Automatizace výrobních procesů v ropném a plynárenském průmyslu. "Nedra", M., 1983

Hostováno na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Automatizace technologického procesu v DNS. Výběr technické prostředky automatizace nižší úrovně. Určení parametrů objektového modelu a volba typu regulátoru. Výpočet optimálního nastavení regulátoru hladiny. Ovládání vrat a ventilů.

semestrální práce, přidáno 24.03.2015


Popis základního technologického schématu přečerpávací stanice. Princip fungování DNS s instalací předběžného vypouštění vody. Usazovací nádrže na olejové emulze. Materiálová bilance separačních stupňů. Výpočet materiálové bilance vypouštění vody.

semestrální práce, přidáno 11.12.2011


Stanovení průtoků a rychlostí vody v tlakovém potrubí. Výpočet požadovaného tlaku čerpadel. Určení převýšení osy čerpadla a úrovně strojovny. Výběr pomocných a mechanických technologických zařízení. Automatizace čerpací stanice.

semestrální práce, přidáno 10.8.2012


Popis technologického postupu čerpání ropy. Obecná charakteristika hlavního ropovodu, provozní režimy čerpacích stanic. Vypracování projektu automatizace čerpací stanice, výpočet spolehlivosti systému, jeho bezpečnosti a šetrnosti k životnímu prostředí.

práce, přidáno 29.09.2013


Technologie komprese plynu, výběr a zdůvodnění potřebné vybavení, technologické schéma výroby díla. Požadavky na automatizační systém, jeho objekty, prostředky. Logický program pro spouštění kompresorové jednotky, činnost regulátoru.

práce, přidáno 16.04.2015


Technologický proces automatizace přečerpávací stanice, funkce vyvíjeného systému. Analýza a výběr nástrojů pro vývoj softwaru, výpočet spolehlivosti systému. Zdůvodnění výběru ovladače. Signalizační zařízení a senzory systému.

práce, přidáno 30.09.2013


Obecná charakteristika čerpací stanice umístěné ve válcovně na úseku tepelného zpevnění výztuže. Vývoj automatického řídicího systému pro tuto čerpací stanici, který včas varuje (signalizuje) mimořádnou událost.

práce, přidáno 09.05.2012


Popis čerpací stanice ropy, její základní technologické schéma, princip činnosti a funkční vlastnosti bloky. Softwarový a hardwarový komplex a účel automatizace. Výběr a zdůvodnění snímačů, převodníků, regulátorů.

práce, přidáno 05.04.2015


Charakteristika meliorační čerpací stanice, volba principu elektrický obvod. Vypracování schématu zapojení ústředny. Ekonomická účinnost schématu automatického řídicího systému. Stanovení spolehlivosti prvků automatizace.

semestrální práce, přidáno 19.03.2011


Popis základního technologického schématu přečerpávací stanice s předvodním výtlakem. Princip činnosti jednotky na úpravu oleje "Heather-Triter". Materiálová bilance separačních stupňů a celková materiálová bilance závodu.

Optimalizace pomocných čerpacích zařízení ve vodovodních systémech

O. A. Steinmiller, Ph.D., generální ředitel ZAO Promenergo

Problémy při zajišťování tlaku ve vodovodních sítích ruských měst jsou zpravidla homogenní. Stav hlavních sítí vedl k nutnosti snížení tlaku, v důsledku čehož vyvstal úkol kompenzovat pokles tlaku na úrovni okresních, čtvrtletních a vnitropodnikových sítí. Rozvoj měst a nárůst výšky domů, zejména u hutněných budov, vyžaduje zajištění potřebného tlaku pro nové spotřebitele, a to i vybavením výškových budov (EPE) posilovacími čerpacími jednotkami (PPU). Výběr čerpadel jako součásti přečerpávacích stanic (PSS) byl proveden s ohledem na perspektivu rozvoje, parametry průtoku a dopravní výšky byly nadhodnoceny. Je běžné uvádět čerpadla na požadované vlastnosti škrticími ventily, což vede k nadměrné spotřebě elektrické energie. Čerpadla se nevyměňují včas, většina z nich pracuje s nízkou účinností. Opotřebení zařízení zvýšilo potřebu rekonstrukce PNS za účelem zvýšení účinnosti a spolehlivosti.

Kombinace těchto faktorů vede k nutnosti stanovení optimálních parametrů PNS při stávajících omezeních vstupních tlaků, za podmínek nejistoty a nerovnoměrných skutečných průtoků. Při řešení takového problému vyvstávají otázky kombinace sekvenčního provozu skupin čerpadel a paralelního provozu čerpadel kombinovaných v rámci skupiny, stejně jako kombinace provozu paralelně zapojených čerpadel s pohonem s proměnnou frekvencí (VFD) a v konečném důsledku , výběr zařízení, které poskytuje požadované parametry konkrétního systému. Je třeba vzít v úvahu významné změny v přístupech k výběru čerpací techniky v posledních letech - jak z hlediska odstranění nadbytečnosti, tak z hlediska technické úrovně dostupného zařízení.

Zvláštní závažnost těchto otázek je dána zvýšeným významem řešení problémů energetické účinnosti, což bylo potvrzeno ve federálním zákoně Ruské federace ze dne 23. listopadu 2009 č. 261-FZ „O úsporách energie a energetické účinnosti ao změně některých legislativní akty Ruská Federace".

Vstup tohoto zákona v platnost se stal katalyzátorem širokého nadšení pro standardní řešení pro snížení spotřeby energie, aniž by se posuzovala jejich účinnost a proveditelnost v konkrétním místě implementace. Jedním z takových řešení pro energetické společnosti bylo vybavit stávající čerpací zařízení ve vodovodech a rozvodech VFD, které je často morálně i fyzicky opotřebované, má nadměrné vlastnosti a je provozováno bez zohlednění skutečných režimů.

Analýza technicko-ekonomických výsledků každé plánované modernizace (rekonstrukce) vyžaduje čas a kvalifikaci personálu. Bohužel vedení většiny městských vodáren pociťuje nedostatek obojího, když v podmínkách neustálého extrémního podfinancování musí rychle zvládnout zázračně získané prostředky určené na technické „dovybavení“.

Proto, uvědomujíc si rozsah orgií bezmyšlenkovitého zavádění VFD na čerpadlech systémů pomocného zásobování vodou, rozhodl se autor předložit tuto problematiku k širší diskusi odborníkům zabývajícím se problematikou zásobování vodou.

Hlavní parametry čerpadel (dmychadel), které určují rozsah změny provozních režimů čerpacích stanic (PS) a FPU, složení zařízení, Designové vlastnosti a ekonomické ukazatele jsou tlak, průtok, výkon a účinnost (COP). Pro úkoly zvyšování tlaku ve vodovodu je důležité propojit funkční parametry dmychadel (průtok, tlak) s výkonovými:

kde p je hustota kapaliny, kg/m3; d - zrychlení volného pádu, m/s2;

O - průtok čerpadla, m3/s; H - hlava čerpadla, m; Р - tlak čerpadla, Pa; N1, N - užitečný výkon a výkon čerpadla (přicházející do čerpadla přes převod z motoru), W; Nb N2 - vstupní (spotřebovaný) a výstupní (vydaný pro převodovku) výkon motoru.

Účinnost čerpadla n h zohledňuje všechny druhy ztrát (hydraulické, objemové i mechanické) spojené s přeměnou mechanické energie motoru na energii pohybující se kapaliny čerpadlem. Pro hodnocení sestavy čerpadla s motorem je uvažována účinnost agregátu na, která určuje proveditelnost provozu při změně provozních parametrů (tlak, průtok, výkon). Hodnota účinnosti a povaha její změny jsou v podstatě určeny účelem čerpadla a konstrukčními prvky.

Designová rozmanitost čerpadel je skvělá. Na základě úplné a logické klasifikace přijaté v Rusku, založené na rozdílech v principu činnosti, ve skupině dynamických čerpadel vyčleňujeme lamelová čerpadla používaná ve vodárenských a kanalizačních zařízeních. Lamelová čerpadla poskytují hladký a nepřetržitý průtok vysoká účinnost, mají dostatečnou spolehlivost a životnost. Činnost lamelových čerpadel je založena na silové interakci lopatek oběžného kola s prouděním kolem čerpané kapaliny, rozdíly v mechanismu vzájemného působení vlivem konstrukce vedou k rozdílu ve výkonu lamelových čerpadel, která jsou rozdělena ve směru proudění na odstředivé (radiální), diagonální a axiální (axiální).

S přihlédnutím k povaze uvažovaných úloh jsou největší zájem o odstředivá čerpadla, u kterých při otáčení oběžného kola bude každá část kapaliny o hmotnosti m umístěná v mezilopatkovém kanálu ve vzdálenosti r od osy hřídele. být ovlivněn odstředivou silou Fu:

kde w je úhlová rychlost hřídele, rad./s.

Způsoby regulace provozních parametrů čerpadla

stůl 1

čím větší jsou otáčky n a průměr oběžného kola D.

Hlavní parametry čerpadel - průtok Q, dopravní výška R, výkon N, účinnost I] a otáčky p - jsou v určitém vztahu, který se odráží v charakteristických křivkách. Charakteristika (energetická charakteristika) čerpadla je graficky vyjádřená závislost hlavních energetických ukazatelů na dodávce (při konstantních otáčkách oběžného kola, viskozitě a hustotě média na vstupu čerpadla), viz obr. Obr. jeden.

Hlavní charakteristická křivka čerpadla ( provozní charakteristika, pracovní křivka) je graf závislosti hlavy vyvinuté čerpadlem na průtoku H \u003d f (Q) při konstantní rychlosti n \u003d konst. Maximální hodnota účinnosti qmBX odpovídá průtoku Qp a tlaku Hp v bodě optimálního režimu P charakteristiky Q-H (obr. 1-1).

Pokud má hlavní charakteristika vzestupnou větev (obr. 1-2) - interval od Q \u003d 0 do 2b, pak se nazývá vzestupná a interval je oblast nestabilní práce s náhlými změnami krmivo, doprovázené hlasitý zvuk a hydraulické tlumiče. Charakteristiky, které nemají rostoucí větev, se nazývají stabilní (obr. 1-1), režim provozu je stabilní ve všech bodech křivky. "Stabilní křivka je potřebná, když je třeba používat dvě nebo více čerpadel současně", což dává ekonomický smysl v čerpacích aplikacích. Tvar hlavní charakteristiky závisí na rychlostním faktoru čerpadla ns - čím je větší, tím je křivka strmější.

Se stabilní plochou charakteristikou se hlava čerpadla při změně průtoku mírně mění. Čerpadla s šetrnou charakteristikou jsou potřebná v systémech, kde je při konstantním tlaku vyžadována široká regulace průtoku, což odpovídá úkolu zvýšit tlak v koncových částech vodovodní sítě.

Na čtvrtletních PNS, stejně jako v PNU místních swapů. Pro pracovní část charakteristiky Q-H je společná závislost:

kde a, b jsou zvolené konstantní koeficienty (a>>0, b>>0) pro dané čerpadlo v rámci Q-H charakteristiky, která má kvadratickou formu.

Čerpadla jsou zapojena sériově a paralelně. Při sériové instalaci je celková dopravní výška (tlak) větší, než vyvine každé z čerpadel. Paralelní instalace poskytuje větší průtok než každé čerpadlo samostatně. Obecná charakteristika a základní vztahy pro každou metodu jsou uvedeny na Obr. 2.

Když čerpadlo s charakteristikou Q-H pracuje v potrubním systému (sousední potrubí a další síť), je nutný tlak k překonání hydraulického odporu systému - součet odporů jednotlivých prvků, které odolávají průtoku, což v konečném důsledku ovlivňuje tlak ztráty. Obecně lze říci:

kde ∆H - tlaková ztráta na jednom prvku (sekci) systému, m; Q - průtok tekutiny procházející tímto prvkem (sekcí), m3/s; k - koeficient tlakové ztráty v závislosti na typu prvku (sekce) systému, C2 / M5

Charakteristikou systému je závislost hydraulického odporu na průtoku. Společný provoz čerpadla a sítě je charakterizován bodem materiálové a energetické bilance (průsečík charakteristik systému a čerpadla) - pracovním (režimovým) bodem se souřadnicemi (Q, i / i) , odpovídající aktuálnímu průtoku a tlaku při provozu čerpadla v systému (obr. 3) .

Existují dva typy systémů: uzavřené a otevřené. V uzavřené systémy(topení, klimatizace atd.) objem kapaliny je konstantní, čerpadlo je nutné k překonání hydraulického odporu komponentů (potrubí, zařízení) s technologicky nutným pohybem nosiče v systému.

Charakteristikou systému je parabola s vrcholem (Q, H) = (0, 0).

Otevřené systémy jsou zajímavé v zásobování vodou, dopravující kapalinu z jednoho místa do druhého, přičemž čerpadlo poskytuje požadovaný tlak v bodech analýzy a překonává ztráty třením v systému. Z charakteristiky systému je zřejmé, že čím nižší je průtok, tím nižší jsou ztráty třením ANT a tím i spotřeba energie.

Existují dva typy otevřených systémů: s čerpadlem pod bodem analýzy a nad bodem analýzy. Uvažujme otevřený systém 1. typu (obr. 3). Pro napájení z nádrže č. 1 na nulové značce (spodní nádrž) do horní nádrže č. 2 (horní nádrž) musí čerpadlo zajistit geometrickou výšku zdvihu H a kompenzovat třecí ztráty AHT závislé na průtoku.

Charakteristika systému

Parabola se souřadnicemi (0; ∆Н,).

V otevřeném systému 2. typu (obr. 4)

voda pod vlivem výškového rozdílu (H1) je dodávána spotřebiteli bez čerpadla. Výškový rozdíl mezi aktuální hladinou kapaliny v nádrži a bodem analýzy (H1) poskytuje určitý průtok Qr. Tlak způsobený výškovým rozdílem je nedostatečný k zajištění požadovaného průtoku (Q). K úplnému překonání ztráty třením ∆H1 proto musí čerpadlo přidat dopravní výšku H1.Charakteristikou systému je parabola se začátkem (0; -H1). Průtok závisí na výšce hladiny v nádrži - při jejím poklesu se výška H zmenšuje, charakteristika systému se posouvá nahoru a průtok klesá. Systém reflektuje problém nedostatku vstupního tlaku v síti (tlak ekvivalentní R) pro zajištění dodávky požadovaného množství vody všem spotřebitelům s požadovaným tlakem.

potřeby systému se v čase mění (mění se charakteristika systému), vyvstává otázka regulace parametrů čerpadla tak, aby vyhovovalo aktuálním požadavkům. Přehled metod pro změnu parametrů čerpadla je uveden v tabulce. jeden.

Při regulaci škrticí klapky a regulaci bypassu může dojít jak ke snížení, tak ke zvýšení spotřeby energie (v závislosti na výkonové charakteristice odstředivého čerpadla a poloze pracovních bodů před a po regulační akci). V obou případech se výrazně snižuje výsledná účinnost, roste relativní spotřeba energie na jednotku dodávky do systému a dochází k neproduktivním ztrátám energie. Metoda korekce průměru oběžného kola má řadu výhod pro systémy se stabilní charakteristikou, přičemž řezání (nebo výměna) oběžného kola umožňuje uvést čerpadlo do optimálního provozního režimu bez výrazných počátečních nákladů a účinnost mírně klesá. Metoda však není použitelná rychle, když se podmínky spotřeby a tím i dodávky během provozu neustále a výrazně mění. Například když "instalace čerpací vody dodává vodu přímo do sítě (čerpací stanice 2., 3. výtahu, čerpací stanice atd.)" a kdy je vhodné frekvenčně ovládat elektrický pohon pomocí frekvenčního měniče (FCT) , který zajišťuje změnu rychlosti oběžného kola (otáčky čerpadla).

Na základě zákona úměrnosti (převodní vzorec) je možné z jedné charakteristiky Q-H sestavit řadu charakteristik čerpadla v rozsahu změny otáček (obr. 5-1). Přepočet souřadnic (QA1, HA) určitého bodu A charakteristiky Q-H, který probíhá při jmenovité rychlosti n, pro frekvence n1

n2.... ni, povede k bodům A1, A2.... Ai patřící k odpovídajícím charakteristikám Q-H1 Q-H2...., Q-Hi

(Obrázek 5-1). A1, A2, Ai -, tvoří tzv. parabolu podobných vidů s vrcholem v počátku, popsanou rovnicí:

Parabola podobných režimů je místo bodů, které určují při různých rychlostech (rychlostech) provozní režimy čerpadla, podobně jako režim v bodě A. Přepočet bodu B charakteristiky Q-H při rychlosti otáčení n na frekvence n1 n2 ni, dá body B1, B2, Bi definování odpovídající paraboly podobných režimů (0B1 B) (obr. 5-1).

Na základě výchozí pozice (při odvozování tzv. přepočtových vzorců) na rovnosti přirozené a modelové účinnosti se předpokládá, že každá z parabol takových módů je přímkou ​​konstantní účinnosti. Toto ustanovení je základem pro použití VFD v čerpacích systémech, které je mnohými představováno jako téměř jediný způsob optimalizace provozních režimů čerpacích stanic. Ve skutečnosti s VFD čerpadlo neudržuje konstantní účinnost ani na parabolách takových režimů, protože se zvýšením rychlosti otáčení n se zvyšuje rychlost proudění a úměrně druhé mocnině rychlosti hydraulické ztráty v průtokové dráze čerpadla. Na druhou stranu jsou mechanické ztráty výraznější při nízkých otáčkách, kdy je nízký výkon čerpadla. Účinnost dosahuje maxima při vypočtené hodnotě otáček n0. S ostatními n, menší nebo větší n0, účinnost čerpadla se bude s narůstající odchylkou snižovat n z n0. Vezmeme-li v úvahu povahu změny účinnosti se změnou rychlosti, označení na charakteristikách bodů Q-H1, Q-H2, Q-Hi se stejnými hodnotami účinnosti a jejich spojením s křivkami, získáme tzv. -volala univerzální charakteristika(obr. 5-2), který určuje provoz čerpadla při proměnných otáčkách, účinnost a výkon čerpadla pro libovolný bod režimu.

Kromě snížení účinnosti čerpadla je třeba vzít v úvahu snížení Účinnost motoru kvůli práci PCT, který má dvě složky: za prvé vnitřní ztráty frekvenčního měniče a za druhé harmonické ztráty v regulovaném elektromotoru (v důsledku nedokonalosti sinusové proudové vlny při VFD). Účinnost moderního měniče při jmenovité frekvenci střídavého proudu je 95-98%, s funkčním poklesem frekvence výstupního proudu účinnost měniče klesá (obr. 5-3).

Ztráty v motorech způsobené harmonickými produkovanými VFD (které se liší od 5 do 10 %) vedou k zahřívání motoru a odpovídajícímu zhoršení výkonu, v důsledku čehož účinnost motoru klesne o dalších 0,5-1 %.

Zobecněný obrázek „konstruktivních“ ztrát účinnosti čerpací jednotky při VFD, vedoucích ke zvýšení měrné spotřeby energie (na příkladu čerpadla TPE 40-300/2-S), je na obr. 6 - snížení rychlosti na 60% jmenovité rychlosti snižuje la o 11% vzhledem k optimální (v pracovních bodech na parabole podobných režimů s maximální účinností). Zároveň se snížila spotřeba elektřiny z 3,16 na 0,73 kW, tzn. o 77 % (označení P1, [(“Grundfos”) odpovídá N1, v (1)]. Účinnost se snížením rychlosti je zajištěna snížením užitečného a v souladu s tím spotřebovaného výkonu.

Závěr. Pokles účinnosti jednotky v důsledku „konstruktivních“ ztrát vede ke zvýšení měrné spotřeby energie i při provozu v blízkosti bodů s maximální účinností.

V ještě větší míře závisí relativní spotřeba energie a účinnost regulace otáček na provozních podmínkách (typ systému a jeho charakteristika, poloha pracovních bodů na čerpacích křivkách vzhledem k maximální účinnosti), jakož i na kritéria a podmínky regulace. V uzavřených systémech se charakteristika systému může blížit parabole podobných režimů, procházejících body maximální účinnosti pro různé rychlosti, protože obě křivky mají jedinečně vrchol v počátku. V otevřené systémy zásobování vodou charakteristika systému má řadu funkcí, které vedou k výraznému rozdílu v jeho možnostech.

Za prvé, vrchol charakteristiky se zpravidla neshoduje s počátkem souřadnic kvůli odlišné složce statické hlavy (obr. 7-1). Statická výška je častěji kladná (obr. 7-1, křivka 1) a je nutná ke zvednutí vody do geometrické výšky v systému typu 1 (obr. 3), ale může být i negativní (obr. 7-1 , křivka 3) - když zpětná voda na vstupu do systému typu 2 překročí požadovanou geometrickou výšku (obr. 4). I když nulová statická výška (obr. 7-1, křivka 2) je také možná (např. pokud se protitlak rovná požadované geometrické výšce).

Za druhé, vlastnosti většiny systémů zásobování vodou se v průběhu času neustále mění.. To se týká posunů vrcholu charakteristiky systému podél osy tlaku, což je vysvětleno změnami velikosti zpětné vody nebo velikosti požadovaného geometrického tlaku. U řady vodovodů se v důsledku neustálé změny počtu a umístění skutečných odběrných míst v prostoru sítě mění poloha diktujícího bodu v terénu, což znamená nový stav soustavy, který je popsán novou charakteristikou s jiným zakřivením paraboly.

V důsledku toho je zřejmé, že při jehož provozu je zpravidla zajišťováno jedno čerpadlo, je obtížné regulovat otáčky čerpadla jednoznačně v souladu s aktuální spotřebou vody (tedy jednoznačně podle aktuálních charakteristik systému), při zachování polohy pracovních bodů čerpadla (při takové změně rychlosti) na pevné parabole podobných režimů procházejících body s maximální účinností.

Zvláště výrazný pokles účinnosti při VFD v souladu s charakteristikou systému se projevuje v případě výrazné složky statického tlaku (obr. 7-1, křivka 1). Protože se charakteristika systému neshoduje s parabolou takových režimů, pak při snížení rychlosti (snížením frekvence proudu z 50 na 35 Hz) se průsečík charakteristik systému a čerpadla znatelně posunut doleva. Odpovídající posun v křivkách účinnosti povede k zóně nižších hodnot (obr. 7-2, "malinové" body).

Potenciál úspor energie pro VFD v systémech zásobování vodou se tedy výrazně liší. Orientační je posouzení účinnosti VFD z hlediska měrné energie na čerpání

1 m3 (obr. 7-3). Ve srovnání s diskrétním řízením typu D má regulace otáček smysl v systému typu C - s relativně malou geometrickou hlavou a výraznou dynamickou složkou (ztráta třením). V systému typu B jsou geometrické a dynamické složky významné, regulace rychlosti je účinná v určitém intervalu posuvu. V systému typu A s velkou výškou zdvihu a malou dynamickou složkou (méně než 30 % požadovaného tlaku) je použití VFD z hlediska náklady na energii nepraktický. V zásadě je problém zvyšování tlaku na koncových úsecích vodovodní sítě řešen u systémů smíšeného typu (typ B), což vyžaduje věcné zdůvodnění pro použití VFD ke zlepšení energetické účinnosti.

Regulace otáček v zásadě umožňuje rozšířit rozsah provozních parametrů čerpadla směrem nahoru od jmenovité charakteristiky Q-H. Někteří autoři proto navrhují zvolit čerpadlo vybavené frekvenčním měničem tak, aby byla zajištěna maximální doba jeho provozu při jmenovité charakteristice (s maximální účinností). V souladu s tím, s pomocí VFD, s poklesem průtoku, rychlost čerpadla klesá relativně k nominální a se zvýšením se zvyšuje (při aktuální frekvenci nad nominální). Kromě toho, že je třeba vzít v úvahu výkon elektromotoru, však poznamenáváme, že výrobci čerpadel tento problém obcházejí praktická aplikace dlouhodobý provoz čerpacích motorů s aktuální frekvencí výrazně převyšující jmenovitou.

Velmi atraktivní je myšlenka řízení podle charakteristik systému, které snižuje přetlak a odpovídající nadměrnou spotřebu energie. Z aktuální hodnoty měnícího se průtoku je však obtížné určit požadovanou dopravní výšku vzhledem k rozmanitosti možných poloh diktujícího bodu v aktuálním stavu systému (když počet a umístění odběrných míst v síti, např. stejně jako průtok v nich) a vrchol charakteristiky systému na tlakové ose (obr. 8- jedna). Před hromadnou aplikací přístrojového vybavení a přenosu dat je možné pouze „přiblížení“ řízení charakteristikou na základě síťově specifických předpokladů, které specifikují soubor diktujících bodů nebo omezují charakteristiku systému shora v závislosti na průtoku. Příkladem takového přístupu je 2-polohová regulace (den/noc) výstupního tlaku v PNS a PNU.

Vezmeme-li v úvahu značnou variabilitu v umístění vrcholu charakteristiky soustavy a v aktuální poloze v poli diktujícího bodu, jakož i její neurčitost v síťovém diagramu, musíme konstatovat, že dnes většina prostorových vodovodů použijte řízení konstantního tlaku (obr. 8 -2, 8-3). Je důležité, aby při poklesu průtoku Q byly částečně zachovány přetlaky, které jsou tím větší, čím více vlevo od pracovního bodu, a pokles účinnosti se snížením otáček oběžného kola zpravidla, se zvýší (pokud maximální účinnost odpovídá průsečíku charakteristiky čerpadla při jmenovité frekvenci a konstantním tlaku nastaveném v potrubí).

Vzhledem k potenciálu snížení příkonu a výstupu regulace rychlosti, aby lépe vyhovovaly potřebám systému, je nutné určit skutečnou účinnost VFD pro konkrétní systém porovnáním nebo kombinací této metody s jinými účinnými metodami snižování energie. náklady, a především s odpovídajícím snížením posuvů a/nebo dopravní výšky na čerpadlo se zvýšením jejich počtu.

Názorný příklad okruhu paralelně a sériově zapojených čerpadel (obr. 9), poskytující značné množství pracovních bodů v širokém rozsahu tlaků a průtoků.

S nárůstem tlaku v úsecích vodovodních sítí v blízkosti spotřebitelů vyvstávají otázky o kombinaci sekvenčního provozu skupin čerpadel a paralelního provozu čerpadel kombinovaných v rámci jedné skupiny. Použití VFD také vyvolalo otázky optimální kombinace provozu řady paralelně zapojených čerpadel s frekvenčním řízením

V kombinaci je zajištěn vysoký komfort pro spotřebitele díky pozvolnému rozběhu / zastavení a stabilnímu tlaku, stejně jako snížení instalovaného výkonu - často se nemění počet záložních čerpadel a snižuje se jmenovitá hodnota spotřeby energie na čerpadlo. Sníží se také výkon PCT a jeho cena.

V podstatě je zřejmé, že kombinace (obr. 10-1) umožňuje pokrýt nezbytnou část pracovní plochy pole. Je-li volba optimální, je na většině pracovní plochy a především na lince řízeného konstantního tlaku (tlaku) zajištěna maximální účinnost většiny čerpadel a čerpacího agregátu jako celku. Předmětem diskuse o společném provozu paralelně zapojených čerpadel v kombinaci s VFD je často otázka účelnosti vybavit každé čerpadlo vlastním frekvenčním měničem.

Jednoznačná odpověď na tuto otázku nebude dostatečně přesná. Pravdu mají samozřejmě ti, kteří tvrdí, že vybavení každého čerpadla PST zvětšuje možný prostor pro umístění pracovních bodů pro instalaci. Mohou mít pravdu a domnívají se, že když čerpadlo pracuje v širokém rozsahu podávání, není pracovní bod na optimální účinnosti, a když 2 taková čerpadla pracují se sníženými otáčkami, bude celková účinnost vyšší (obr. 10 -2). Tento názor sdílejí dodavatelé čerpadel vybavených vestavěnými frekvenčními měniči.

Podle našeho názoru závisí odpověď na tuto otázku na konkrétním typu charakteristik systému, čerpadel a instalace a také na umístění pracovních bodů. Při regulaci konstantního tlaku není potřeba žádné zvětšení prostoru pracovního bodu, a proto zařízení vybavené jedním VST v ovládací skříni bude fungovat podobně jako zařízení s každým čerpadlem vybaveným VST. Pro zajištění vyšší technologické spolehlivosti je možné do skříně osadit druhý PCT - záložní.

V správný výběr(maximální účinnost odpovídá průsečíku hlavní charakteristiky čerpadla a linie konstantního tlaku) Účinnost jednoho čerpadla pracujícího na jmenovité frekvenci (v pásmu maximální účinnosti) bude vyšší než celková účinnost dvou z čerpadel. stejná čerpadla poskytující stejný provozní bod, když každé z nich pracuje se sníženou rychlostí (obrázek 10-3). Pokud provozní bod leží mimo charakteristiky jednoho (dvou atd.) čerpadel, pak jedno (dvě atd.) čerpadlo bude pracovat v režimu „síť“ s pracovním bodem v průsečíku charakteristik čerpadla a konstanty tlakové vedení (s maximální účinností). A jedno čerpadlo bude pracovat s VST (s nižší účinností) a jeho rychlost bude určena aktuálním požadavkem na dodávku systému, což zajistí, že pracovní bod celé instalace je správně umístěn na potrubí konstantního tlaku.

Čerpadlo je vhodné volit tak, aby linie konstantního tlaku, která zároveň určuje pracovní bod s maximální účinností, se protínala s osou tlaku co nejvýše vzhledem k charakteristikám čerpadla stanoveným pro redukované otáčky. Tomu odpovídá i výše uvedené tvrzení o použití čerpadel se stabilní a plochou charakteristikou (pokud možno s nižším rychlostním koeficientem ns) při řešení problémů zvyšování tlaku v koncových úsecích sítě čerpadel.

Za podmínky „jeden čerpadlo pracuje...“ zajišťuje celý rozsah průtoku jedno čerpadlo (momentálně pracující) s nastavitelnými otáčkami, takže většinu času čerpadlo pracuje s průtokem menším, než je jmenovitý a v souladu s tím při nižší účinnosti (obr. 6, 7). V současné době existuje silný záměr zákazníka omezit se na dvě čerpadla v instalaci (jedno čerpadlo pracuje, jedno je v pohotovostním režimu), aby se snížily počáteční náklady.

Provozní náklady ovlivňují výběr v menší míře. Zákazník přitom často za účelem „zajištění“ trvá na použití čerpadla, jehož jmenovitá dopravní hodnota překračuje vypočítaný a/nebo naměřený průtok. V tomto případě nebude zvolená možnost po významnou denní dobu odpovídat skutečným režimům spotřeby vody, což povede k nadměrné spotřebě elektrické energie (kvůli nižší účinnosti v „nejčastějším“ a širokém rozsahu dodávky) , snížení spolehlivosti a životnosti čerpadel (kvůli častému dosahování alespoň 2"in z povoleného rozsahu průtoku, u většiny čerpadel - 10% jmenovité hodnoty), sníží komfort zásobování vodou (kvůli četnosti funkce stop a start). V důsledku toho, uznáváme-li "externí" platnost argumentů zákazníka, je nutné přijmout jako fakt redundanci většiny nově instalovaných posilovacích čerpadel na vnitřních, což vede k velmi nízké účinnosti čerpacích jednotek. Použití VFD v tomto případě poskytuje pouze část možných úspor v provozu.

Trend používání dvou čerpacích PNU (jeden - pracovní, jeden - rezervní) se široce projevuje v nové bytové výstavbě, protože. ani projekční ani stavební a montážní organizace se prakticky nezajímají o efektivitu provozu strojírenská zařízení při výstavbě bydlení je hlavním optimalizačním kritériem pořizovací cena při zajištění úrovně kontrolního parametru (např. dodávka a tlak v jednom diktátu). Většina nových obytných budov je s ohledem na zvýšený počet podlaží vybavena PNU. Společnost v čele s autorem ("Promenergo") dodává PNU jak vyráběné "" tak vlastní výrobu založenou na čerpadlech Grundfos (známých pod názvem MANS). Statistika dodávek Promenerga v tomto segmentu za 4 roky (tabulka 2) umožňuje konstatovat naprostou převahu dvou čerpacích FPU, a to zejména mezi provozy s VFD, které budou využívány především v systémech zásobování pitnou vodou a především v obytných budovách.

Optimalizace složení PPU, jak z hlediska nákladů na elektřinu, tak z hlediska spolehlivosti, podle našeho názoru vyvolává otázku zvýšení počtu pracovních čerpadel (s poklesem dodávky každého z nich). Efektivitu a spolehlivost lze zajistit pouze kombinací krokového a plynulého (frekvenčního) řízení.

Rozbor praxe přečerpávacích systémů s přihlédnutím k možnostem moderních čerpadel a způsobům řízení, s přihlédnutím k omezeným zdrojům, umožnil navrhnout jako metodický přístup k optimalizaci PNS (PNU) koncepci tzv. periferní modelování zásobování vodou v kontextu snižování energetické náročnosti a nákladů životní cyklusčerpací zařízení. Pro racionální výběr parametrů čerpacích stanic byly vyvinuty matematické modely s přihlédnutím ke konstrukčnímu vztahu a vícerežimovému charakteru fungování okrajových prvků vodovodního systému. Modelové řešení umožňuje zdůvodnit přístup k volbě počtu dmychadel v PNS, který je založen na studiu funkce nákladů životního cyklu v závislosti na počtu dmychadel v PNS. Při studiu řady operačních systémů pomocí modelu bylo zjištěno, že ve většině případů je optimální počet pracovních čerpadel v PNS 3-5 jednotek (v závislosti na použití VFD).

Literatura

1. Berezin S.E. Čerpací stanice s ponorná čerpadla: výpočet a návrh / S.E. Berezin. - M.: Stroyizdat, 2008.

160 str.

2. Karelin V.Ya. Čerpadla a čerpací stanice / V.Ya. Karelin, A.V. Minajev.

M.: Stroyiz-dat, 1986. - 320 s.

3. Karttunen E. Zásobování vodou II: per. z finštiny / E. Karttunen; Asociace stavebních inženýrů Finska RIL g.u. - Petrohrad: Nový časopis, 2005 - 688 s.

4. Kinebas A.K. Optimalizace zásobování vodou v zóně vlivu čerpací stanice Uritskaya v Petrohradu / A.K. Kinebas, M.N. Ipatko, Yu.V. Ruksin a kol.//VST. - 2009. - č. 10, část 2. - str. 12-16.

5. Krasilnikov A. Automatizované čerpací jednotky s kaskádovým řízením frekvence v systémech zásobování vodou [Elektronický zdroj]/A. Krasilniková/Stavebnictví. - Elektron, ano. - [M.], 2006. - č. 2. - Režim přístupu: http://www.archive-online.ru/read/stroing/347.

6. Ležnov B.S. Energeticky úsporný a nastavitelný pohon v čerpacích a dmychadlech / B.S. Leznov. - M.: Energoatom-vydáno, 2006. - 360 s.

7. Nikolaev V. Potenciál úspory energie při proměnném zatížení lopatkových kompresorů/V. Nikolaev//Instalatérství. - 2007. - č. 6. - str. 68-73; 2008. - č. 1. - str. 72-79.

8. Průmyslová čerpací zařízení. - M.: Grundfos LLC, 2006. - 176 s.

9. Steinmiller O.A. Optimalizace čerpacích stanic vodovodů na úrovni okresních, čtvrtletních a vnitropodnikových sítí: abstrakt práce. dis. ... bonbón. tech. Vědy / O.A. Steinmiller. - Petrohrad: GASU, 2010. - 22 s.

RYCHLÁ KOMUNIKACE

SCHVÁLIT

Ředitel Ústavu přírodních zdrojů

A.Yu Dmitrijev

Základní pracovní program modul (obor) "Provoz čerpacích a kompresorových stanic"

Směr (specialita) PEP 21.03.01 "Obchod s ropou a plynem"

Číslo clusteru ( pro jednotné disciplíny)

Profil(y) školení (specializace, program)

« Provoz a údržba dopravních a skladovacích zařízení pro ropu, plyn a rafinované produkty»

Kvalifikace (stupeň) Bakalář

Základní přijímací osnova 2014 G.

Studna 4 semestr 7

Množství kreditů 6

Kód disciplíny B1.VM5.1.4

Korespondenční forma vzdělávání

Typy vzdělávacích aktivit	Dočasný zdroj pro dálkové studium
Přednášky, h
Praktické lekce, h
Laboratorní hodiny, h
Třídní lekce, h
Kurz, h
Samostatná práce, h

Typ průběžné certifikace zkouška

Podpůrná jednotka Oddělení THNG IPR

2014

1. Cíle zvládnutí modulu (disciplíny)

V důsledku zvládnutí disciplíny B1.VM5.1.4 „Obsluha čerpacích a kompresorových stanic“ získává bakalář znalosti, dovednosti a schopnosti zajišťující dosažení cílů C1, C3, C4, C5 OVP 21.03.01. "Obchod s ropou a plynem":

Cílový kód	Prohlášení o cíli	Požadavky GEF a zájem zaměstnavatelé
	Připravenost absolventů pro výrobní, technologické a projektové činnosti, které zajišťují modernizaci, realizaci a provoz zařízení na výrobu, přepravu a skladování ropy a plynu	Požadavky GEF, kritéria AEER, soulad s mezinárodními standardy EUR-ACE a FEANI. Potřeby výzkumných center JSC "TomskNIPIneft" a podniků ropný a plynárenský průmysl, podniky LLC "Gazprom", AK "Transneft"
	Připravenost absolventů pro organizační a řídící činnost k odbornému rozhodování v interdisciplinárních oblastech moderních technologií ropy a zemního plynu s využitím principů řízení a řízení
	Připravenost absolventů umět zdůvodnit a obhájit vlastní závěry a závěry v učebnách různého stupně mezioborové odborné připravenosti	požadavky GEF, kritéria AEER, soulad s mezinárodními standardy EUR–ACE a FEANI, požadavky tuzemských i zahraničních zaměstnavatelů
	Připravenost absolventů k samostudiu a soustavnému profesnímu sebezdokonalování v podmínkách autonomie a samosprávy	požadavky GEF, kritéria AEER, soulad s mezinárodními standardy EUR–ACE a FEANI, požadavky tuzemských i zahraničních zaměstnavatelů

Celkový cíl studia oboru je získání základních znalostí studentů souvisejících s provozem čerpacích a kompresorových stanic.

Studium oboru umožní studentům získat potřebné znalosti a dovednosti v oblasti čerpadel a kompresorů. Získat znalosti, dovednosti a schopnosti v oblasti návrhu, konstrukce a provozu čerpadel a kompresorů a jejich pomocných zařízení.