Размер: px

Начинать показ со страницы:

Транскрипт

1 УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 0 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Насосы и насосные станции (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки Институт/Факультет Кафедра Инженерное обеспечение зданий и сооружений Институт инженерной экологии Водоснабжения, водоотведения и гидротехники

2 СОДЕРЖАНИЕ 1. Цели и задачи изучения дисциплины Цель преподавания дисциплины Задачи изучения дисциплины Межпредметная связь Требования к результатам освоения дисциплины Объем дисциплины и виды учебной работы Содержание дисциплины Разделы дисциплины и виды занятий в часах (тематический план занятий) Содержание разделов и тем лекционного курса Практические занятия Лабораторные занятия Самостоятельная работа Учебно-методические материалы по дисциплине Основная и дополнительная литература, информационные ресурсы Перечень наглядных и других пособий, методических указаний и материалов к техническим средствам обучения Контрольно-измерительные материалы... 11

3 1.1. Цель преподавания дисциплины 1. Цели и задачи изучения дисциплины формирования знаний по основным видам насосов, компрессоров, технологического оборудования; формирования навыков по проектированию, строительству и эксплуатации насосных и воздуходувных станций, систем водоснабжения и водоотведения. 1.. Задачи изучения дисциплины подготовка бакалавров к проектно-конструкторской, производственно-технологической, научной деятельности и эксплуатации насосных и воздуходувных станций систем водоснабжения и водоотведения Межпредметная связь Дисциплина «Насосы и насосные станции» относится к вариативной части профессионального цикла. Профиль «Водоснабжение и водоотведение», основная часть. Дисциплина «Насосные и воздуходувные станции» основывается на знаниях, полученных при освоении дисциплин: «Математика», «Физика», «Гидравлика», «Теоретическая механика», «Архитектура», «Черчение», «Сопротивление материалов», «Строительные материалы», «Инженерная геодезия», «Электротехника». Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов. Студент должен: Знать: основные исторические события, основы правовой системы, нормативно-технические документы в сфере профессиональной деятельности; фундаментальные законы высшей математики, химии, физики, гидравлики, электротехники, теоретической механики, сопротивления материалов; Уметь: самостоятельно приобретать дополнительные знания по учебной и справочной литературе; применять знания, полученные при изучении предшествующих дисциплин; пользоваться персональным компьютером; Владеть: навыками решения математических задач; графоаналитическими методами исследования; методами постановки и решения инженерных задач. Дисциплины, для которых дисциплина «Насосы и насосные станции» является предшествующей: дисциплины профильной направленности: «Водопроводные сети», «Водоотводящие сети», «Водоподготовка и водозаборные сооружения», «Водоотведение и очистка сточных вод», «Санитарно-техническое оборудование зданий и сооружений», «Теплогазоснабжение с основами теплотехники», «Основы промышленного водоснабжения и водоотведения», «Основы промышленного водоотведения», «Эксплуатация сооружений систем водоснабжения и водоотведения», «Реконструкция сооружений систем водоснабжения и водоотведения».

4 1.4. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины «Отопление» направлен на формирование следующих компетенций: владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановки цели и выбору путей её достижения (ОК-1); умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-); умением использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5); использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1); способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физикоматематический аппарат (ПК-); владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информации (ПК-5); знанием нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населённых мест (ПК-9); владением методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных прикладных расчётных и графических программных пакетов (ПК-10); способностью проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчётов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации заданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-11); владением технологией, методами доводки и освоения технологических процессов строительного производства, производства строительных материалов, изделий и конструкций, машин и оборудования (ПК-1); способностью вести подготовку документации по менеджменту качества и типовыми методами контроля качества технологических процессов на производственных участках, организацию рабочих мест, их техническое оснащение, размещение технологического оборудования, осуществлять контроль соблюдения технологической дисциплины и экологической безопасности (ПК-13); знанием научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности (ПК-17); владением математическим моделированием на базе стандартных пакетов автоматизации проектирования и исследований, методами постановки и проведения экспериментов по заданным методикам (ПК-18); способностью составлять отчёты по выполненным работам, участвовать во внедрении результатов исследования и практических разработок (ПК-19); знанием правила и технологии монтажа, наладки, испытания и сдачи в эксплуатацию конструкций, инженерных систем и оборудования строительных объектов, образцов продукции, выпускаемой предприятием (ПК-0); владением методами опытной проверки оборудования и средств технологического обеспечения (ПК-1). В результате освоения дисциплины студент должен: Знать: виды и конструкции основного оборудования насосных и воздуходувных станций; виды и конструкции сооружений насосных и воздуходувных станций;

5 основы проектирования и строительства насосных и воздуходувных станций. Уметь: обосновано принимать проектные решения по составу технологического оборудования насосных и воздуходувных станций как элементов системы, для которой заданы требования потребителей по надёжности и условиям подачи воды, воздуха и режимам эксплуатации. Владеть: навыками монтажа, строительства и эксплуатации основного технологического оборудования и сооружений насосных и воздуходувных станций.

6 . Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Всего зачетных единиц (часов) Общая трудоемкость дисциплины 68 Аудиторные занятия: 40 лекции 0 практические занятия (ПЗ) 0 семинарские занятия (СЗ) - лабораторные работы (ЛР) - другие виды аудиторных занятий - промежуточный контроль тестирование Самостоятельная работа: 8 изучение теоретического курса (ТО) - курсовой проект - расчетно-графические работы (РГР) - реферат 8 задачи - задания другие виды самостоятельной работы - Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен) зачёт

7 3. Содержание дисциплины 3.1. Разделы дисциплины и виды занятий в часах (тематический план занятий) п/п Модули и разделы дисциплины Насосы Назначение, принцип действия и области применения насосов различных видов Рабочий процесс лопастных насосов Характеристики работы лопастных насосов, совместная работа насосов и сетей 4. Конструкции насосов, применяемых для водоснабжения и водоотведения Насосные станции Типы насосных станций систем водоснабжения и водоотведения Водопроводные насосные станции Насосные станции систем водоотведения Лекции, зачетных единиц (часов) ПЗ или СЗ, зачетных единиц (часов) ЛР, зачетных единиц (часов) Самост. работа, зачетных единиц (часов) Реализуемые компетенции ПК-1, ПК-5, ПК-9, ПК-10, ПК-11, ПК-1 ПК-13, ПК-17, ПК-18, ПК-19, ПК-0, ПК ПК-1, ПК-5, ПК-9, ПК-10, ПК-11, ПК ПК-13, ПК-17, ПК-18, ПК-19, ПК-0, ПК-1 Итого Содержание разделов и тем лекционного курса темы лекции раздела Содержание лекции Кол-во часов (зач. ед) Самостоятельная работа Основные параметры и классификация Изучение теоретического насосов. Достоинства и недостатки курса. Проработка конспекта 1 насосов различных типов. Схемы лекций. Работа со устройства и принцип действия специальной литературой. лопастных насосов, насосов трения, Подготовка к текущей объёмных насосов. аттестации (КСР). Давление и напор, развиваемый 1 центробежным насосом. Мощность и КПД насоса. То же

8 Кинематика движения жидкости в рабочих органах центробежного насоса. Основное уравнение центробежного насоса. Подобие 1 насосов. Формулы пересчёта и То же коэффициент быстроходности. Высота всасывания насосов. Кавитация в насосах. Допустимые значения высоты всасывания. 4 Характеристики центробежных насосов. Способы получения 1 характеристик. Совместная То же характеристика работы насоса и трубопровода. Испытания насосов. 5 Параллельная и последовательная 1 работа насосов. Конструкции насосов: центробежных, осевых, диагональных, скважинных, вихревых. Объёмные и шнековые насосы. То же 6 Классификация и типы насосных Выполнение письменной станций. Состав оборудования и контрольной работы помещений насосных и воздуходувных (реферат). станций. 7 Специфические особенности водопроводных насосных станций. Изучение теоретического курса. Проработка конспекта Основные конструктивные решения лекций. Работа со зданий насосных станций. Назначение специальной литературой.. и особенности проектирования насосных станций -1-го и -го подъёма. Подготовка к текущей аттестации (КСР Классификация насосных станций систем водоотведения. Схемы устройства, назначение. Особенности проектирования насосных станций систем водоотведения. Определение ёмкости приёмных резервуаров. Размещение насосных агрегатов. Особенности строительства насосных станций систем водоотведения. Эксплуатация воздуходувных и насосных станций. Техникоэкономические показатели работы насосных станций. Итого: 0 Выполнение письменной контрольной работы (реферат) То же То же

9 3.3. Практические занятия п/п раздела дисциплины Наименование практических занятий Объем в часах Назначение и технические характеристики насосов Классификация и характеристики насосов. Рабочая часть 1 1 характеристики насосов. Стабильная и нестабильная характеристики насосов. Пологие, нормальные, крутопадающие характеристики. Определение крутизны характеристики. Совместная работа насосов и трубопроводов Построение совместной характеристики работы насосов и 1 трубопроводов. Графическая характеристика Q-H трубопровода. Построение приведённой характеристики Q-H центробежного насоса. Определение режимной точки работы насоса в системе трубопроводов. Изменение энергетических характеристик центробежного 3 1 насоса при изменении диаметра и частоты вращения рабочего колеса насоса Рабочие поля характеристик Q-H насоса. Формулы пересчёта. 4 1 Определение геометрической высоты всасывания насоса (ч.1) Определение геометрической высоты всасывания насоса при установке насоса выше уровня жидкости в приёмном резервуаре, ниже уровня жидкости в приёмном резервуаре (насос установлен под заливом), в случае, когда жидкость в приёмном резервуаре находится под избыточным давлением. 5 1 Определение геометрической высоты всасывания насоса (ч.) Определение геометрической высоты всасывания насоса с учётом геодезической отметки установки насоса и с учётом температуры перекачиваемой воды. Выбор основного оборудования водопроводных насосных станций 67 Расчёт подачи насосной станции -го подъёма по ступенчатому и интегральному графикам водопотребления. Влияние вместимости 4 напорно-регулирующей ёмкости на режим работы насосной станции. Определение расчётного напора насосной станции и количества рабочих и резервных насосов. 7 Режим работы насосной станции водоотведения Расчёт подачи и напора насосной станции и вместимости приёмного резервуара. Выбор рабочих и резервных агрегатов. Построение графика часового притока и откачки, расчёт частоты включения насосов в зависимости от вместимости приёмного резервуара. Определение отметки оси насоса при условии его 8 бескавитвционной работы Определение отметки оси насоса. Проверка кавитационного запаса. 9 Учебно-ознакомительная экскурсия на насосные станции Итого: 0

10 3.4. Лабораторные занятия п/п раздела дисциплины Наименование лабораторных работ Объем в часах 3.5. Самостоятельная работа Для приобретения студентами практических навыков в выборе гидромеханического специального оборудования и проектирования сооружений для перекачивания вод предусматривается выполнение курсового проекта. Результатом самостоятельной работы является написание реферата. Данный вид работы составляет 8 часов. Организация самостоятельной работы производиться в соответствии с графиком учебного процесса и самостоятельной работы студентов.

11 4. Учебно-методические материалы по дисциплине 4.1. Основная и дополнительная литература, информационные ресурсы а) основная литература 1. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. М.: ООО «Бастет», Шевелёв Ф.А., Шевелёв А.Ф. Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб. М.: ООО «Бастет», Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчёта канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского. М.: ООО «Бастет», Проектирование канализационной насосной станции: учебное пособие/б.м. Гришин, М.В.Бикунова, Саранцев В.А., Титов Е.А., Кочергин А.С. Пенза: ПГУАС, 01. б) дополнительная литература 1. Сомов М.А., Журба М.Г. Водоснабжение. М.: Стройиздат, Воронов Ю.В., Яковлев С.Я. Водоотведение и очистка сточных вод. М.: Изд-во АСВ, Справочник строителя. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации./под ред. А.К.Перешивкина/. М.: Стройиздат, Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. Под ред. Репина Б.Н. М.: Изд-во АСВ, 013. в) программное обеспечение 1. пакет электронных тестов 170 вопросов;. электронный курс лекций «Насосные и воздуходувные станции»; 3. Программа AUTOCAD, RAUCAD, MAGICAD; г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы 4. электронные каталоги насосов; 5. образцы типовых проектов насосных станций; 6. поисковые системы: YANDEX, MAIL, GOOGLE и др. 7. Интернет сайты: и др. 4.. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний и материалов к техническим средствам обучения Материально техническая база дисциплины включает: лабораторию со стендом для проведения лабораторных работ оснащённую необходимыми контрольно-измерительными приборами, аппаратурой и насосными агрегатами. компьютерный класс для проведения лабораторных работ с использованием имитаторов Контрольно-измерительные материалы Контрольно-измерительные материалы: перечень вопросов к экзамену и экзаменационные билеты. Пример типовых тестовых заданий по дисциплине «Насосы и насосные станции»: 1. Что учитывает коэффициент полезного действия? а) степень надежности работы насоса; б) все виды потерь, связанных с преобразованием насосом механической энергии двигателя в энергию движущейся жидкости; в) потери, обусловленные перетеканием воды через зазоры между корпусом и рабочим колесом. Правильный ответ б.. Что представляет собой напор насоса? а) работу производимую насосом в единицу времени; б) приращение удельной энергии жидкости на участке от входа в насос до выхода из него; в) удельную энергию жидкости на выходе из насоса.

12 Правильный ответ б. 3. Напор насоса измеряется а) в метрах столба перекачиваемой насосом жидкости, м; б) в м 3 /с; в) в м 3. Правильный ответ а. 4. Что называется объемной подачей насоса? а) объем жидкости, подаваемый насосом в единицу времени; б) масса жидкости, перекачиваемая насосом в единицу времени; в) вес перекачиваемой жидкости в единицу времени. Правильный ответ а. 5. Какие насосы относятся к группе динамических? а) центробежные насосы; б) поршневые насосы; в) плунжерные насосы. Правильный ответ а. 6. Какие насосы относятся к группе объемных? а) центробежные; б) вихревые; в) поршневые. Правильный ответ в. 7. Работа каких насосов основана на общем принципе силовом взаимодействии лопастей рабочего колеса с обтекающим их потоком перекачиваемой жидкости? а) диафрагменных; б) поршневых; в) центробежных, осевых, диагональных. Правильный ответ в. 8. Основной рабочий орган центробежного насоса? а) рабочее колесо; б) вал; в) корпус насоса. Правильный ответ а. 9. Под действием какой силы жидкость выбрасывается из рабочего колеса центробежного насоса? а) под действием силы тяжести; б) под действием центробежной силы; в) под действием силы Кариолиса. Правильный ответ б. 10. По компоновке насосного агрегата (расположению вала) центробежные насосы подразделяются а) на одноступенчатые и многоступенчатые; б) с односторонним подводом и двусторонним подводом; в) на горизонтальные и вертикальные. Правильный ответ в.

Направление подготовки РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Б3.В.ДВ.3. «Насосы и насосные станции» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) 08.03.01 Строительство (шифр и наименование

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 0 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Водоснабжение и водоотведение (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки Институт/Факультет

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Реконструкция сетей водоснабжения и водоотведения (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Эксплуатация сетей водоснабжения и водоотведения (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 0 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Санитарно-техническое оборудование зданий (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА МОДУЛЯ ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ (ТГВ, ВИВ, ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ, И ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ) Рекомендуется для направления подготовки специальности 270800

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Насосы, вентиляторы и компрессоры в системах ТГВ (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Б3.В.ДВ.1.2 «Основы водоснабжения и водоотведения населенных пунктов» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) Направление подготовки 08.03.01

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 0 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Метрология, стандартизация и сертификация (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Теплогазоснабжение и вентиляция (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Безопасность зданий и сооружений в сложных природных и природно-техногенных условиях (наименование дисциплины в соответствии

СОДЕРЖАНИЕ 1. Цели и задачи изучения дисциплины... 3 1.1 Цель преподавания дисциплины... 3 1.2 Задачи изучения дисциплины... 3 1.3 Межпредметная связь... 4 2. Объем дисциплины и виды учебной работы...

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Централизованное теплоснабжение (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Организация, планирование и управление строительством (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ»

1. Цель второй производственной практики: - ознакомление студентов 3 курса со специальностью «Водоснабжение и водоотведение» на объектах, где эксплуатируются сети, системы и устройства водоснабжения и

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Б3.В.ДВ.2.2 «Эксплуатация систем и сооружений водоснабжения и водоотведения» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) Направление подготовки

2 Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году Утверждаю: Проректор по УР 2016 г. Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для исполнения в 2016-2017 учебном году на заседании кафедры

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины М2.В.ДВ.2.1 «Проектное дело» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) Направление подготовки 08.04.01 «Строительство» (шифр и наименование

Аннотация УМКД УМКД представляет собой совокупность нормативно-методических документов и учебно-методических материалов, обеспечивающих реализацию ООП в образовательном процессе и способствующих эффективному

М и н и с т е р с т в о о б р а з о в а н и я и н а у к и А с т р а х а н с к о й о б л а с т и Г A О У А О В П О «А с т р а х а н с к и й и н ж е н е р н о - с т р о и т е л ь н ы й и н с т и т у т» РАБОЧАЯ

Направление подготовки РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Б3.В.ДВ.15.2 «Водопроводные сети» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) 08.03.01 Строительство (шифр и наименование

Цели освоения дисциплины В результате освоения данной дисциплины бакалавр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц, Ц2, Ц4, Ц5 основной образовательной программы «Теплоэнергетика

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Строительная информатика (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки Институт/Факультет

Аннотация дисциплины «Основы гидравлики и теплотехники» 1. Цель дисциплины Дисциплина «Основы гидравлики и теплотехники» обеспечивает функциональную связь с базовыми дисциплинами и имеет свою цель приобретение

2 1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины «Теплогазоснабжение и вентиляция» является: освоение основы технической термодинамики и теплопередачи, получение знаний студентами по конструкциям, принципам

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины М2.В.ОД.4 «Проектирование современных систем вентиляции» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) Направление подготовки 08.04.01 «Строительство»

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 0 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Кондиционирование воздуха и холодоснабжение (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Б2.В.ДВ.2.1 «Прикладные задачи теоретической механики» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) Направление подготовки 08.03.01 Строительство

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Б3.В.ДВ.4.1 «Динамический расчет и обеспечение устойчивости зданий и сооружений при строительстве и эксплуатации» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» Инженерно-строительный (наименование института) Инженерных систем

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования УТВЕРЖДАЮ Декан строительного факультета В.А. Пименов..20 Рабочая программа дисциплины АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ

2 1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины «Механика жидкости и газа» является развитие и закрепление у студентов способности самостоятельно выполнять аэродинамические и гидравлические инженерные расчеты

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 20 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Инженерная геодезия (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа переподготовки Институт/Факультет

2 1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целями освоения дисциплины Промбезопасность являются: приобретение студентами знаний в области Промбезопасности опасных производственных объектов. 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ

Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Камский институт гуманитарных и инженерных технологий» Факультет «Нефти и газа» Кафедра «Инженерные и технические дисциплины»

Лекция 3 Характеристики насоса. Изменение характеристик насосов. .8. Характеристики насоса Характеристикой насоса называется графически выраженная зависимость основных энергетических показателей от подачи

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины М2.Б.3 «Методы решения научно-технических задач в строительстве» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) Направление подготовки 08.04.01

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА Рекомендуется для направления подготовки специальности 70800 «СТРОИТЕЛЬСТВО» Квалификация (степень) выпускника бакалавр Москва 010 1. Цели и задачи дисциплины:

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины М1.В.ДВ.1.1 «Планирование и обработка результатов эксперимента» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) Направление подготовки 08.04.01

«УТВЕРЖДАЮ» Заведующий кафедрой ТиО ОМД С.В. Самусев 2016г. АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 1. НАИМЕНОВАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ: «ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРАКТИКА» 2. НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ 15.03.02 «ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ»

2 1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 1. Цели и задачи дисциплины. Целью освоения дисциплины «Основы промышленных производств» являются приобретение студентами знаний о важнейших современных промышленных технологиях

Аннотация рабочей программы дисциплины УЧЕБНАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ПРАКТИКА Место дисциплины в учебном плане Б5 Название кафедры Автомобильные дороги Разработчик программы Хоренко О.П. старший преподаватель

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 0 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Планирование и организация экспериментальных исследований (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом)

Б1 Дисциплины (модули) Б1.Б.1 История 59 ОК-2 ОК-6 ОК-7 Б1.Б.2 Философия 59 ОК-1 ОК-6 Б1.Б.3 Иностранный язык 50 ОК-5 ОК-6 ОПК-9 Б1.Б.4 Правоведение (основы законодательства в) Б1.Б.5 Экономика 17 ОК-3

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «НАСОСЫ И ВОЗДУХОДУВНЫЕ СТАНЦИИ» Целью освоения дисциплины «Насосы и воздуходувные станции» является приобретение знаний об основных конструкциях насосов и воздуходувных станций,

1 Общие положения Описание образовательной программы 1.1 Цель, реализуемая ОП ВО Целью образовательной программы академического бакалавриата 08.03.01.04 «Производство и применение строительных материалов,

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе С.А. Болдырев 0 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Современные конструктивные системы (наименование дисциплины в соответствии с учебным планом) Программа повышения квалификации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» Кафедра «Транспортное строительство» АННОТАЦИЯ

Программы учебной и производственной практик При реализации данной ОПОП предусматриваются следующие виды практик: Геодезическая Геологическая Ознакомительная Производственная Строительные машины Технологическая

Направление подготовки РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины Б3.В.ОД.6 «Строительная механика» (индекс и наименование дисциплины в соответствии с ФГОС ВПО и учебным планом) 08.03.01 Строительство (шифр и наименование

ПРОГРАММА Наименование дисциплины: «Теплогазоснабжение и вентиляция» Рекомендуется для подготовки направления (специальности) 08.03.01 «Строительство» Квалификация (степень) выпускника в соответствии с

Аннотация к рабочей программе дисциплины «Организация, планирование и управление в строительстве» направление подготовки бакалавров 08.03.01 «Строительство» (профиль «Промышленное и гражданское строительство»)

Развернутый учебный план бакалавриата по направлению 7000. "Строительство" профиль "Автомобильные дороги" (очная форма обучения) п/п Наименование дисциплин (в том числе практик) Зачетные единицы Трудоемкость

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ (ОПОП) Код и наименование направления 08.03.01 Строительство Квалификация, присваиваемая Бакалавр выпускникам Профиль или магистерская

2 Содержание 1. Компетентностная модель выпускника... 4 1.1 Характеристика и виды профессиональной деятельности выпускника... 4 1.1.1 Область профессиональной деятельности выпускников... 4 1.1.2 Объекты

1. Цели и задачи дисциплины: Цель дисциплины: Получение знаний, умений и навыков по построению и чтению проекционных чертежей и чертежей строительных объектов, отвечающих требованиям стандартизации и унификации;

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИ ЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет

2014-03-15

Внедрение современных систем SCADA в водном хозяйстве предоставляет предприятиям беспрецедентную возможность контроля и управления всеми аспектами получения, подачи и распределения воды из централизованной системы управления. Современные коммунальные предприятия за рубежом признают, что система SCADA не должна состоять из одного или нескольких изолированных «островков автоматизации», а может и должна быть единой системой, работающей в территориально распределенной сети, и интегрированной в информационно-вычислительную систему их предприятия. Следующим логическим шагом после внедрения системы SCADA является более эффективное использование этой инвестиции с применением самого современного программного обеспечения, позволяющего осуществлять управление с упреждением (в отличие от управления по данным обратной связи) системой водоснабжения. Преимущества, полученные в результате этих действий, могут включать повышение качества воды за счет сокращения ее возраста, сведение к минимуму расходов на энергоресурсы и повышение производительности системы без ущерба для эксплуатационной надежности.

Введение

С середины 1970-х годов автоматика вторглась в процессы подготовки, подачи и распределения питьевой воды, традиционно контролируемые ручным способом. До этого времени на большинстве сооружений использовались простые пульты с лампами аварийной сигнализации, циферблатные индикаторы и пультовые дисплеи, такие как самописцы с круглой диаграммой, в качестве устройств, дополняющих систему ручного управления. Позднее появились интеллектуальные приборы и анализаторы, такие как нефелометры, счетчики частиц и измерители pH. Их можно было использовать для управления насосами-дозаторорами химикатов для обеспечения соответствия применяемым стандартам по водоснабжению. В конечном итоге, полностью автоматическое управление с помощью ПЛК или систем распределенного управления появилось за рубежом в начале 1980-х годов. Наряду с совершенствованием технологии улучшались и процессы управления. Примером этого является применение измерителей проточных токов в качестве вторичного контура регулирования, расположенного за потоком внутреннего контура, предназначенных для дозировки коагулянта. Основная проблема заключалась в том, что теория применения индивидуальных измерительных приборов продолжала существовать в промышленности. Системы управления все еще разрабатывались так, как если бы один или несколько физических измерительных приборов были соединены вместе посредством проводов для управления единственной выходной переменной. Основное преимущество ПЛК заключалось при этом в возможности объединения большого объема цифровых и аналоговых данных, а также создания более сложных алгоритмов по сравнению с теми, которые можно получить при объединении отдельных измерительных приборов.

Как следствие, появилась возможность осуществлять, а также пытаться достигать такого же уровня управления в системе распределения воды. Начальные разработки в области оборудования телеметрии сталкивались с проблемами, связанными с низкой скоростью передачи данных, большой задержкой и ненадежностью линий радиосвязи или арендованных линий связи. На сегодняшний день эти проблемы все еще решены не окончательно, однако, в большинстве случаев, они преодолены благодаря применению высоконадежных сетей с коммутацией пакетов данных или ADSL-соединений с территориально распределенной сетью телефонной связи.

Все это связано с большими затратами, однако инвестиции в систему SCADA являются необходимостью для предприятий водоснабжения. В странах Америки, Европы и индустриально развитой Азии мало кто пытается осуществлять управление предприятием, не имея такой системы. Могут возникнуть трудности с предоставлением обоснования окупаемости значительных затрат, связанных с установкой системы SCADA и системы телеметрии, однако, в действительности, альтернатива данному направлению отсутствует.

Сокращение рабочей силы за счет использования централизованного резерва опытных сотрудников для управления широко распределенной системой и возможность контроля и управления качеством являются двумя наиболее распространенными обоснованиями.

Аналогично монтажу ПЛК на сооружениях, создающему основу для обеспечения возможности создания продвинутых алгоритмов, внедрение широко распределенной системы телеметрии и системы SCADA позволяет обеспечить более сложный контроль над распределением воды. В действительности, алгоритмы общесистемной оптимизации сейчас могут быть интегрированы в систему управления. Полевые дистанционные телеметрические блоки (RTU), система телеметрии и системы управления на сооружениях могут синхронно работать для сокращения существенных затрат на энергоресурсы и достижения других преимуществ для предприятий водоснабжения. Значительный прогресс достигнут в области качества воды, безопасности системы и энергоэффективности. В качестве примера, в настоящее время в США проводится исследование по изучению реакции в реальном времени на террористические акты с использованием оперативных данных и контрольно-измерительных приборов в системе распределения.

Распределенное или централизованное управление

Контрольно-измерительные приборы, такие как расходомеры и анализаторы, могут быть достаточно сложными сами по себе и способными выполнять сложные алгоритмы с использованием многочисленных переменных и с различными выходными данными. Они, в свою очередь, передаются в ПЛК или интеллектуальные блоки RTU, способные осуществлять весьма сложное диспетчерское телеуправление. ПЛК и блоки RTU подключены к централизованной системе управления, которая обычно расположена в головном офисе предприятия водоснабжения или на одном из крупных сооружений. Эти централизованные системы управления могут состоять из мощного ПЛК и системы SCADA, также способные выполнять очень сложные алгоритмы.

В этом случае вопрос заключается в том, где установить интеллектуальную систему или целесообразно ли дублировать интеллектуальную систему на нескольких уровнях. Имеются преимущества наличия локального управления на уровне блока RTU, при которых система становится относительно защищенной от потерь связи с сервером централизованного управления. Недостаток заключается в том, что в блок RTU поступает только локализованная информация. В качестве примера можно привести насосную станцию, оператору которой неизвестен ни уровень воды в емкости, в которую осуществляется перекачивание воды, ни уровень резервуара, из которого осуществляется перекачивание воды.

В масштабе системы отдельные алгоритмы на уровне блока RTU могут иметь нежелательные последствия для работы сооружений, например, за счет запроса слишком большого объема воды в несоответствующее время. Желательно использовать общий алгоритм. Поэтому оптимальным путем является наличие локализованного управления для обеспечения, как минимум, основной защиты в случае потери связи и сохранение возможности управления централизованной системой для принятия общих решений. Эта идея использования каскадных слоев управления и защиты является наиболее оптимальной из двух имеющихся вариантов. Элементы управления блока RTU могут находиться в состоянии покоя и включаться только при возникновении необычных условий или при потере связи. Дополнительное преимущество заключается в том, что относительно непрограммируемые блоки RTU могут использоваться в полевых условиях, так как они требуются только для выполнения относительно простых рабочих алгоритмов. На многих коммунальных предприятиях в США блоки RTU были установлены в 1980-х годах, когда применение относительно дешевых «непрограммируемых» блоков RTU было нормальным явлением.

Эта концепция сейчас также используется, однако, до недавнего времени, немного было сделано для достижения оптимизации в масштабах системы. Компания Schneider Electric внедряет системы управления на базе программного обеспечения (ПО), которое является управляющей программой в режиме реального времени и интегрируется в систему SCADA для автоматизации системы распределения воды (см. Рис. №1).

ПО считывает оперативные данные из системы SCADA о текущих уровнях водохранилища, потоках воды и эксплуатационной готовности оборудования, а затем создает графики для потоков загрязненной и очищенной воды для сооружений, всех насосов и автоматизированных задвижек в системе на плановый период. ПО способно выполнять эти действия в течение менее чем двух минут. Каждые полчаса программа запускается повторно для приспосабливания к изменяющимся условиям, преимущественно, при изменении нагрузки на стороне потребления и неисправности оборудования. Органы управления автоматически включаются ПО, позволяя осуществлять полностью автоматическое управление даже самыми мощными водораспределительными системами без эксплуатационного персонала. Основной задачей при этом является сокращение расходов на распределение воды, преимущественно, расходов на энергоресурсы.

Проблема оптимизации

Анализируя мировой опыт, можно заключить, что многочисленные исследования и усилия были направлены на решение проблемы, связанной с планированием производства, насосами и задвижками в водораспределительных системах. Большая часть этих усилий имела чисто научный характер, хотя было несколько серьезных попыток создания решения на рынке. В 1990-х годах группа американских коммунальных предприятий объединилась для продвижения идеи создания Системы контроля энергопотребления и качества воды (EWQMS) под эгидой исследовательского фонда Американской ассоциации водопроводных сооружений (AWWA). В результате этого проекта было проведено несколько испытаний. Совет по исследованию водных ресурсов (WRC) в Великобритании использовал подобный подход в 1980-х годах. Однако, как США, так и Великобритания были ограничены отсутствием инфраструктуры систем управления, а также недостатком коммерческих стимулов в этой отрасли, поэтому, к сожалению, ни одна из этих стран не достигла успеха, и впоследствии все эти попытки были оставлены.

Имеется несколько пакетов программ моделирования гидравлических систем, в которых используются эволюционные генетические алгоритмы, позволяющие компетентному инженеру принимать обоснованные проектные решения, но ни один из них не может считаться целевой автоматической системой управления в режиме реального времени любой водораспределительной системой.

Более 60 000 систем водоснабжения и 15 000 систем сбора и отведения сточных вод в США являются крупнейшими потребителями электроэнергии в стране, использующими около 75 млрд кВт*ч/год в масштабе всей страны - около 3% от годового потребления электричества в США.

Большинство подходов к решению проблемы оптимизации энергоиспользования указывает на то, что существенная экономия может быть достигнута за счет принятия соответствующих решений в области планирования режимов работы насосов, особенно, при использовании многокритериальных эволюционных алгоритмов (MOEA). Как правило, при этом прогнозируется экономия затрат на энергоресурсы в пределах 10 - 15 %, иногда - более.

Одна из проблем всегда заключалась в интеграции этих систем в реально существующее оборудование. Решения на базе алгоритмов MOEA всегда страдали от относительно низкого быстродействия решения, особенно, в системах, в которых использовалось большее число насосов по сравнению со стандартными системами. Быстродействие решения повышается экспоненциально, при этом, когда число насосов достигает диапазона в пределах от 50 до 100 штук. Это позволяет отнести проблемы в функционировании алгоритмов MOEA к проблемам, связанным с конструкцией, а сами алгоритмы - к системам обучения вместо систем автоматического управления в реальном времени.

Любой предложенный вариант общего решения проблемы распределения воды с наименьшими затратами требует наличия нескольких основных составляющих. Во-первых, это решение должно иметь достаточно высокое быстродействие, чтобы справиться с изменяющимися обстоятельствами в реальных условиях работы, и должно иметь возможность подключения к централизованной системе управления. Во-вторых, оно не должно вмешиваться в работу основных устройств защиты, интегрированных в существующую систему управления. В-третьих, оно должно решать свою задачу по снижению затрат на электроэнергию без негативного влияния на качество воды или надежность водоснабжения.

В настоящее время, и это демонстрирует мировой опыт, соответствующая задача решена путем применения новых, более продвинутых (по сравнению с MOEA) алгоритмов. Благодаря четырем крупным объектам в США, имеются данные о возможном быстродействии соответствующих решений, при этом достигнута цель по сокращению затрат на распределение.

Компания EBMUD составляет 24-часовой график, состоящий из получасовых блоков менее, чем за 53 секунды, компания Washington Suburban в штате Мэриленд решает эту задачу за 118 и менее секунд, компания Eastern Municipal в штате Калифорния делает это за 47 и менее секунд, а компания WaterOne в Канзас-Сити - менее чем за 2 минуты. Это на порядок быстрее по сравнению с системами на базе алгоритмов MOEA.

Определение задач

Затраты на электроэнергию являются основными затратами в системах подготовки и распределения воды и, обычно, уступают только затратам на рабочую силу. Из общих затрат на электроэнергию на работу насосного оборудования приходится до 95 % от всей электроэнергии, приобретаемой коммунальным предприятием, а остальная часть относится к освещению, вентиляции и кондиционированию воздуха.

Очевидно, что сокращение затрат на электроэнергию является основным стимулом для этих коммунальных предприятий, но только не за счет повышения эксплуатационных рисков или снижения качества воды. Любая система оптимизации должна быть способна учитывать изменение предельных условий, таких как эксплуатационные пределы водоема и технологические требования сооружений. В любой реальной системе всегда имеется значительное число ограничений. Эти ограничения включают: минимальную продолжительность работы насосов, минимальное время охлаждения насосов, минимальную скорость потока и максимальное давление на выходе узлов запорной арматуры, минимальную и максимальную производительность сооружений, правила создания давления в насосных станциях, определение продолжительности работы насосов для предотвращения значительных колебаний или гидравлических ударов.

Правила по качеству воды сложнее установить и выразить количественно, так как взаимосвязь между требованиями по минимальному рабочему уровню воды в водохранилище может противоречить необходимости регулярного оборота воды в водохранилище для уменьшения возраста воды. Распад хлора тесно связан с возрастом воды, а также в значительной степени зависит от температуры окружающей среды, что усложняет процесс установления жестких правил для обеспечения требуемого уровня остаточного хлора во всех точках системы распределения.

Интересным этапом каждого проекта внедрения является способность ПО определить «затраты на ограничение» в качестве выходных данных программы оптимизации. Это позволяет нам оспаривать некоторые представления клиентов посредством достоверных данных, и благодаря этому процессу снимать некоторые ограничения. Это является общей проблемой для крупных коммунальных предприятий, где с течением времени оператор может столкнуться с серьезными ограничениями.

Например, на большой насосной станции может существовать ограничение, связанное с возможностью одновременного использования не более трех насосов в связи с обоснованными причинами, заложенными еще на момент строительства станции.

В нашем ПО мы используем схему моделирования гидравлической системы для определения максимального потока на выходе насосной станции в течение дня для обеспечения соответствия любым ограничениям по давлению.

Определив физическую структуру водораспределительной системы, указав зоны повышенного давления, выбрав оборудование, которое будет находиться под автоматическим управлением нашего ПО, и получив согласованный набор ограничений, можно приступать к реализации проекта внедрения. Изготовление по техническим требованиям заказчика (при условии его предварительной подготовленности) и конфигурация обычно занимают от пяти-шести месяцев, за которыми следует всестороннее тестирование в течение трех месяцев и более.

Возможности программных решений

В то время как решение очень сложной проблемы планирования интересует многих, фактически оно является всего лишь одним из многочисленных этапов, необходимых для создания пригодного для использования, надежного и полностью автоматического средства оптимизации. Типичные этапы перечислены ниже:

• Выбор долгосрочных настроек.
• Считывание данных из системы SCADA, обнаружение и устранение ошибок.
• Определение целевых объемов, которые должны находиться в водохранилищах для обеспечения надежности поставок и оборота воды.
• Считывание любых изменяющихся данных третьей стороны, таких как цены на электроэнергию в реальном времени.
• Расчет графиков для всех насосов и задвижек.
• Подготовка данных для системы SCADA для запуска насосов или открытия задвижек по мере необходимости.
• Обновление данных анализа, таких как прогнозируемый спрос, затраты, оценка водоподготовки.

Большинство этапов в этом процессе будет выполняться в течение всего нескольких секунд, а выполнение решающей программы будет занимать наибольшее время, но, как указано выше, она все еще будет достаточно быстрой для работы в интерактивном режиме.

Операторы водораспределительных систем могут просматривать прогнозы и выходные данные в простом клиенте на базе, например, ОС Windows. На снимке экрана внизу (Рис. №1) на верхнем графике показан спрос, на среднем графике показан уровень воды в водохранилище, а нижний ряд точек является графиком работы насосов. Желтые столбцы указывают текущее время; все, что находится до желтого столбца, является архивными данными; все, что находится после него, является прогнозом на будущее. Из экранной формы видно прогнозируемое повышение уровня воды в водохранилище в условиях работающих насосов (зеленые точки).

Наше ПО предназначено для поиска возможностей сокращения производственных расходов, а также расходов на электроэнергию; тем не менее, расходы на электроэнергию имеют преобладающее влияние. В отношении сокращения расходов на электроэнергию оно выполняет поиск по трем основным направлениям:

• Перенос использования энергии на периоды с более дешевым тарифом, использование водохранилища для водоснабжения клиентов.
• Сокращение расходов при пиковом потреблении путем ограничения максимального числа насосов в эти периоды.
• Сокращение электроэнергии, необходимой для поставки воды в водораспределительную систему, путем использования насоса или группы насосов в режиме, близком к их оптимальной производительности.

Результаты компании EBMUD (Калифорния)

Подобная система начала функционировать в компании EBMUD в июле 2005 года. В первый год работы программа позволила добиться экономии энергоресурсов на 12,5 % (на 370 000 долларов США по сравнению с предыдущим годом, потребление в котором составило 2,7 млн. долларов США), подтвержденной независимыми экспертами. Во второй год работы она позволила получить еще лучшие результаты, и экономия составила около 13,1 %. Главным образом, это было достигнуто за счет переноса электрической нагрузки в трехдиапазонный тарифный режим. До использования соответствующего ПО, компания EBMUD уже прилагала значительные усилия по сокращению расходов на электроэнергию посредством ручного вмешательства операторов и сократила свои расходы на электроэнергию на 500 000 долларов США. Был построен достаточно большой напорный бассейн, который позволил компании отключать все насосы на 6-тичасовой период максимального тарифа, составляющего около 32 центов/кВт*ч. ПО планировало работу насосов для переноса из двух коротких периодов ровного графика нагрузки с каждой стороны пикового периода с тарифом в размере 12 центов/кВт*ч на десятичасовой ночной тариф внепикового периода в размере 9 центов/кВт*ч. Даже при незначительной разнице в стоимости электроэнергии выгода была существенной.

В каждой насосной станции установлено несколько насосов, и в некоторых случаях на одной станции используются насосы разной мощности. Это предоставляет программе оптимизации многочисленные опции для создания различных потоков в водораспределительной системе. Программа решает нелинейные уравнения, связанные с характеристиками гидравлической системы, для определения того, какая комбинация насосов будет обеспечивать требуемый ежедневный массовый баланс с максимальной эффективностью и минимальными расходами. Даже несмотря на то, что компания EBMUD приложила достаточно много усилий для повышения производительности насосов, использование ПО позволило успешно сократить общее число кВт*ч, необходимых для создания потока. На некоторых насосных станциях производительность была повышена более чем на 27 % исключительно за счет выбора требуемого насоса или насосов в соответствующее время.

Повышение качества сложнее выразить в количественном выражении. В компании EBMUD использовалось три операционных правила для повышения качества воды, которые они пытались выполнять в ручном режиме. Первым правилом являлось выравнивание скорости потока на водоочистной станции всего до двух изменений скорости в день. Более равномерные производственные потоки позволяют оптимизировать процесс дозирования химических веществ, получить соответствующий поток с низкой мутностью и стабильные уровни содержания хлора при более чистом водохранилище станции. Сейчас ПО стабильно определяет две скорости потока на водоочистных станциях благодаря надежному прогнозированию спроса и распределяет эти скорости на протяжении всего дня. Вторым требованием было увеличение глубины циклических водохранилищ для сокращения среднего возраста воды. Поскольку ПО является средством регулирования массового баланса, то реализация этой стратегии не составила сложности. Третье требование было наиболее жестким. Поскольку в каскаде имелось несколько резервуаров и насосных станций, подающих воду под различным давлением, компания EBMUD хотела, чтобы все насосные станции работали одновременно, когда в верхнем резервуаре требовалась вода для того, чтобы чистая вода поступала из нижней части каскада вместо старой воды из промежуточного резервуара. Это требование также было соблюдено.

Результаты компании WSSC (Пенсильвания, Нью-Джерси, Мэрилэнд)

Система оптимизации находится в эксплуатации в компании с июня 2006 года. Компания WSSC занимает в США практически уникальное положение, закупая более 80 % своей электроэнергии по реальной цене. Она действует на рынке PJM (штаты Пенсильвания, Нью-Джерси, Мэриленд) и закупает электроэнергию напрямую у независимого рыночного оператора. Остальные насосные станции работают по различным структурам тарифов трех отдельных компаний - поставщиков электроэнергии. Очевидно, что автоматизация процесса оптимизации планирования работы насосов на реальном рынке означает, что планирование должно быть гибким и должно реагировать на часовое изменение цен на электроэнергию.

ПО позволяет решить эту проблему менее, чем за две минуты. Операторы уже достигали успеха в переносе нагрузки на крупных насосных станциях под влиянием цен в течение всего года до установки ПО. Вместе с тем, заметные улучшения в планировании были очевидны уже в течение нескольких дней с момента начала функционирования автоматизированной системы. В первую неделю, была отмечена экономия порядка 400 долларов США в день только на одной насосной станции. Во вторую неделю эта сумма выросла до 570 долларов США в день, а в третью неделю она превысила 1000 долларов США в день. Аналогичные эффекты были достигнуты еще на 17 насосных станциях.

Водораспределительная система компании WSSC характеризуется высоким уровнем сложности и имеет большое количество неуправляемых предохранительных клапанов давления, усложняющих процесс расчета водопотребления и оптимизации. Хранение в системе ограничено примерно до 17,5 % от ежедневного водопотребления, что уменьшает возможность переноса нагрузки на периоды с более низкой стоимостью. Наиболее жесткие ограничения были связаны с двумя крупными водоочистными установками, где допускалось не более 4 переключений насосов в день. С течением времени появилась возможность устранить эти ограничения для повышения экономии в результате проектов реконструкции.

Взаимодействие с системой управления

В обоих указанных примерах требовалось взаимодействие ПО с существующими системами управления. В компании EBMUD уже имелся современный централизованный пакет планирования работы насосов, включающий таблицу с входными данными для каждого насоса максимум с 6 циклами запуска и останова. Было относительно просто использовать эту имеющуюся функцию и получать график работы насосов с данными из этих таблиц после каждого решения задачи. Это означало, что требовалось внесение минимальных изменений в существующую систему управления, а также указывало на наличие возможности использования существующих систем защиты от превышения и понижения скорости потока для водохранилищ.

Загородная система г. Вашингтон была еще более сложной для создания и подключения к системе. В головном офисе не был установлен централизованный ПЛК. Кроме того, в процессе реализации находилась программа по замене непрограммируемых блоков RTU на интеллектуальные ПЛК в полевых условиях. В язык сценариев пакета системы SCADA было добавлено значительное число логических алгоритмов, при этом была решена дополнительная задача обеспечения резервирования данных в серверах системы SCADA.

Использование стратегий общей автоматизации приводит к возникновению интересной ситуации. Если оператор вручную заполняет водохранилище в конкретной зоне, он знает, какие насосы были запущены и, следовательно, он также знает, какие уровни воды в водохранилище следует контролировать. Если оператор использует водохранилище, время заполнения которого составляет несколько часов, он будет вынужден контролировать уровни этого водохранилища в течение нескольких часов с момента запуска насосов. Если в течение этого промежутка времени произойдет потеря связи, он в любом случае сможет устранить эту ситуацию путем остановки насосной станции. Однако, если запуск насосов производится полностью автоматической системой, оператору не обязательно знать, что это произошло, и поэтому система будет в большей степени зависеть от автоматических локализованных органов управления, обеспечивающих защиту системы. В этом заключается функция локализованной логики в полевом блоке RTU.

Как и в любом сложном проекте, связанном с внедрением программного обеспечения, конечный успех зависит от качества входных данных и устойчивости решения к внешним помехам. Каскадные уровни блокировок и устройств защиты требуются для обеспечения уровня безопасности, необходимого для любого жизненно-важного коммунального предприятия.

Заключение

Крупные инвестиции в системы автоматизации и управления предприятий водоснабжения за рубежом позволили создать за последние 20 лет необходимую инфраструктуру для внедрения стратегий общей оптимизации. Предприятия водоснабжения самостоятельно разрабатывают еще более современное программное обеспечение для повышения эффективности использования водных ресурсов, сокращения утечек и улучшения общего качества воды.

Применение ПО является одним из примеров того, каким образом можно достичь финансовой выгоды за счет более эффективного использования значительных предварительных инвестиции в системы автоматизации и управления.

Наш опыт позволяет утверждать, что использование соответствующего опыта на предприятиях водоснабжения в России, построение расширенных систем централизованного управления является перспективным решением, способным эффективно решить блок актуальных задач и проблем отрасли.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

На современном этапе развития нефтегазодобывающей промышленности большое значение имеет развитие автоматического управления производством, замена физически и мораль устаревших средств автоматизации и систем управления техническими процессами и объектами нефтегазодобычи. Введение новых систем автоматического контроля и управления приводит к повышению надежности и точности отслеживания технологического процесса.

Автоматизация производственных процессов является высшей формой развития техники добычи нефти и газа, создание высокопроизводительного оборудования, повышения культуры производства, основание новых нефтяных и газовых районов, рост добычи нефти и газа стали возможны благодаря развитию и внедрению автоматизации и совершенствованию управления.

Системный подход при решении вопросов автоматизации технологических процессов, создание и внедрение автоматизированных систем управления позволили осуществить переход к комплексной автоматизации всех основных и вспомогательных технологических процессов бурения, добычи, обессоливания и транспортировки нефти и газа.

Современные нефтедобывающие и газодобывающие предприятия представляют собой сложные комплексы технологических объектов, рассредоточенных на больших площадях. Технологические объекты связаны между собой. Это повышает требование к надежности и совершенству средств автоматизации. Обеспечение надежности и эффективности функционирования системы газоснабжения, оптимизация процессов нефтедобычи, транспорта, улучшение технико-экономических показателей развития нефтедобывающей отрасли требует решения важнейших задач перспективного планирования и оперативно-диспетчерского управления системы нефтедобычи на основе осуществления программы комплексной автоматизации технологических процессов, широкого внедрения автоматизированных систем управления.

В данной работе рассмотрена система автоматизации дожимной насосной станции (ДНС).

1. Автоматизия работы дожимной насосной станции

Дожимная насосная станция (рис. 1) после первичной сепарации нефти обеспечивает ее переток к установкам дальнейшего технологического цикла и поддержание там необходимого давления.

Рис. 1 - Технологическая схема работы дожимной насосной станции

Основу этой станции составляют центробежные насосы с самозаливкой, к которым нефть поступает из установки первичной сепарации или из резервных буллитов. Закачка нефти в насосы производится через фильтры, которые устанавливаются как на всасывающих, так и на выкидных магистралях этой системы. Станция укомплектована всегда рабочим и резервным насосами. Резервируют также фильтры и на ее выкидной магистрали. Включение в работу каждого из насосов или одного из фильтров на выкидной магистрали производится с помощью приводных задвижек, управляемых системой автоматики.

Система автоматизации управления работой дожимной насосной станции не только обеспечивает поддержание заданного давления нефти на выкидной магистрали, но и производит своевременное переключение рабочей линии на резервную в случае выхода из строя рабочего насоса или закупорки одного из рабочих фильтров. Для контроля рабочих параметров в технологической цепочке дожимной насосной станции используют следующие технические средства:

DM1 - DM4 - дифференциальные манометры;

P1, P3 - датчики давления на входе насосов;

P2, P4 - датчики давления на выходе насосов;

Z1 - Z6 - приводы задвижек и датчики их положения;

F1 - F4 - фильтры на линии нефти.

Эта аппаратура подключается к соответствующим портам контроллера системы управления дожимной насосной станцией по схеме, представленной на рис. 2.

К модулю (порту) дискретного ввода этого контроллера подключены, как и в предыдущем случае, кнопки управления и датчики положения задвижек. Аналоговые датчики давления и дифференциальные манометры подключены на вход модуля (порта) аналогового ввода. Двигатели всех задвижек и приводы насосов подключены к модулю (порту) дискретного вывода.

Рис. 2 - Структура нижнего уровня системы управления дожимной насосной станцией

нефть добыча насосный станция

Алгоритм управления дожимной насосной станцией имеет сложную структуру, состоящую из нескольких взаимосвязанных подпрограмм. Основная программа этого алгоритма представлена на рис. 3.

По этому алгоритму после ввода величины задающих сигналов выполняется цикл ожидания нажатия кнопки «Пуск», после нажатия которой происходит автоматический выбор насоса № 1 и задвижки Z5 в качестве рабочего оборудования технологического цикла. Этот выбор фиксируется присвоением единичного значения константам N и K. По значению этих констант в дальнейшем будет определен выбор направления ветвления в подпрограммах алгоритма.

Эти подпрограммы запускаются основным алгоритмом сразу же после подачи команды на открытие задвижки Z1, соединяющей технологическую линию дожимной насосной станции с установкой первичной сепарации нефти. Первая из этих подпрограмм «Пуск насосов» управляет процессом запуска рабочего (или резервного) насоса, а другая подпрограмма «Контроль параметров» производит текущий контроль основных параметров технологического процесса и в случае их несоответствия заданным значениям осуществляет переключения в технологической цепочке этого процесса.

Подпрограмма «Контроль параметров» запускается циклически на всем протяжении рабочего цикла этого процесса. Одновременно в этом цикле производится опрос кнопки «Стоп», при нажатии которой закрывается задвижка Z1. Затем, прежде чем остановить основную программу, алгоритм запускает на выполнение подпрограмму «Останов насоса». По этой подпрограмме выполняются последовательные действия по остановке рабочего насоса.

По подпрограмме «Пуск насоса» (рис. 4) первоначально производится анализ содержания параметра N, которым определен номер рабочего насоса (соответственно N=1 для насоса № 1 и N=0 для другого насоса). В зависимости от значения этого параметра алгоритм выбирает ветвь запуска соответствующего насоса. Эти ветви аналогичны по структуре, но отличаются только параметрами технологических элементов.

Рис. 3 - Алгоритм управления дожимной насосной станцией

Первой процедурой выбранной ветви этой подпрограммы производится опрос дифференциального датчика давления DM1, содержание которого определяет рабочее состояние соответствующего фильтра на входе насосного агрегата. Показания этого датчика сравниваются с заданным предельным значением относительного давления на фильтре. При зашламованности фильтра (когда он требует чистки) разность давлений на его входе и выходе будет превышать заданное значение, поэтому данная технологическая ветвь не может быть запущена в работу, и потребуется переход на запуск резервной линии, т.е. резервного насоса.

В случае нормального состояния фильтра его фактическое разностное давление меньше заданного, и алгоритм переходит к опросу датчика, контролирующего давление на входе выбранного насоса. Снова показания этого датчика сравниваются с заданным значением. В случае недостаточного давления на входе насоса он не сможет выйти на рабочий режим, поэтому он также не может быть запущен, а это снова потребует перехода на запуск резервного насоса.

Рис. 4 - Структура подпрограммы «Пуск насоса»

В случае нормального значения давления на входе насоса следующая команда подпрограммы запускает его, при этом параметру N присваивается соответствующее числовое значение, а дискретные датчики контроля запуска насоса контролируют этот процесс. После этого запуска опрашивается датчик, контролирующий давление на выходе запущенного насоса. В случае, если это давление окажется ниже заданного уровня, насос тоже не может работать в нормальном режиме, поэтому и этот случай требует запуска резервного насоса, но только после остановки запущенного насоса.

Если же заданное давление на выходе насоса достигнуто, то это значит, что он вышел на заданный режим, поэтому на следующем шаге алгоритм открывает задвижку, соединяющую выход насоса с линией выходных фильтров системы. Открытие каждой из задвижек фиксируется дискретными датчиками ее положения.

На этом подпрограмма запуска насоса выполнила свои функции, поэтому на следующем шаге производится выход из нее в основную программу, где затем производится запуск следующей подпрограммы «Контроль параметров» работающей системы. Эта подпрограмма выполняется в цикле до тех пор, пока технологический процесс не будет остановлен кнопкой «Стоп».

Структурно подпрограмма «Контроль параметров» идентична подпрограмме «Пуск насоса», однако имеет некоторые особенности (рис. 5).

Рис. 5 - Структура подпрограммы «Контроль параметров»

В этой подпрограмме, как и в предыдущей, производится последовательный опрос тех же датчиков и сравниваются их показания с заданными значениями контролируемых параметров. В случае их несоответствия подается команда на закрытие соответствующей задвижки и на остановку соответствующего насоса, при этом параметру N присваивается значение, противоположное предыдущему. После всего этого производится запуск подпрограммы «Пуск насоса», по которой включается в работу резервный насос.

Если все контролируемые параметры соответствуют заданным значениям, то, прежде чем выйти в основную программу, алгоритм проверяет состояние фильтров основной магистрали. Для этой цели запускается подпрограмма «Управление задвижками Z5 и Z6» (рис. 6), по которой в случае выхода из строя одного из этих фильтров включается в работу резервный фильтр.

Рис. 6 - Структура подпрограммы «Управление задвижками Z5 и Z6»

По этой подпрограмме через анализ значения параметра K в ней выбирается рабочая ветвь, по которой производится опрос дифференциального манометра работающего фильтра. В случае нормальной работы фильтра разность фактического давления между входом и выходом фильтра не будет превышать заданного значения, поэтому алгоритм по условию «да» выходит из подпрограммы без изменения структуры подключения элементов в магистрали.

В случае превышения этой разницей заданного значения алгоритм следует по условию «нет», в результате чего закрывается работающая задвижка и открывается резервная, а параметру Nприсваивается противоположное значение. После выполнения этого производится выход из этой подпрограммы в предыдущую, а из нее в основную программу.

Процесс контролируемого пуска рабочего насоса, а в случае его поломки запуска резервного производится алгоритмом автоматически. Аналогично осуществляется контролируемый запуск фильтров через включение задвижек в основной магистрали.

При нажатии на кнопку «Стоп» цикл непрерывного контроля за параметрами системы прекращается, закрывается задвижка, подключающая дожимную насосную станцию к сепарационной установке, и производится переход к подпрограмме «Остановка насоса» (рис. 7).

По этой подпрограмме на основе анализа параметра N выбирается одна из двух идентичных ветвей следования алгоритма. По ней алгоритмом первоначально подается команда на закрытие задвижки, установленной на выходе работающего насоса. После закрытия ее другая команда останавливает работающий насос. Затем новым анализом значения уже параметра K выбирается ветвь алгоритма, по которой закрывается задвижка работающего магистрального фильтра, после чего алгоритм останавливает свою работу.

Рис. 7 - Структура подпрограммы «Остановка насоса»

Список литературы

1. Сажин Р.А. Элементы и структуры систем автоматизации технологических процессов нефтяной и газовой промышленности. Изд-во ПГТУ, Пермь, 2008. ? 175 с.

2. Исакович Р.Я. и др. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. «Недра», М., 1983 г.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Автоматизация технологического процесса на ДНС. Выбор технических средств автоматизации нижнего уровня. Определение параметров модели объекта и выбор типа регулятора. Расчёт оптимальных настроек регулятора уровня. Управление задвижками и клапанами.

курсовая работа , добавлен 24.03.2015


Описание принципиальной технологической схемы дожимной насосной станции. Принцип работы ДНС с установкой предварительного сброса воды. Отстойники для нефтяных эмульсий. Материальный баланс ступеней сепарации. Расчет материального баланса сброса воды.

курсовая работа , добавлен 11.12.2011


Определение расходов воды и скоростей в напорном трубопроводе. Расчет потребного напора насосов. Определение отметки оси насоса и уровня машинного зала. Выбор вспомогательного и механического технологического оборудования. Автоматизация насосной станции.

курсовая работа , добавлен 08.10.2012


Описание технологического процесса перекачки нефти. Общая характеристика магистрального нефтепровода, режимы работы перекачивающих станций. Разработка проекта автоматизации насосной станции, расчет надежности системы, ее безопасность и экологичность.

дипломная работа , добавлен 29.09.2013


Технология компримирования газа, подбор и обоснование необходимого оборудования, технологическая схема производства работ. Требования к системе автоматизации, ее объекты, средства. Логическая программа запуска компрессорной установки, работа контроллера.

дипломная работа , добавлен 16.04.2015


Технологический процесс автоматизации дожимной насосной станции, функции разрабатываемой системы. Анализ и выбор средств разработки программного обеспечения, расчет надежности системы. Обоснование выбора контроллера. Сигнализаторы и датчики системы.

дипломная работа , добавлен 30.09.2013


Общая характеристика насосной станции, расположенной в прокатном цехе на участке термоупрочнения арматуры. Разработка системы автоматического управления данной насосной станцией, которая своевременно предупреждает (сигнализирует) об аварийной ситуации.

дипломная работа , добавлен 05.09.2012


Описание нефтеперекачивающей станции, ее принципиальная технологическая схема, принцип работы и функциональные особенности блоков. Программно-технический комплекс и назначение автоматизации. Выбор и обоснование датчиков, преобразователей, контроллеров.

дипломная работа , добавлен 04.05.2015


Характеристика мелиоративной насосной станции, выбор принципиальной электрической схемы. Составление схемы соединений щита управления. Экономическая эффективность схемы системы автоматического управления. Определение надежности элементов автоматики.

курсовая работа , добавлен 19.03.2011


Описание принципиальной технологической схемы дожимной насосной станции с установкой предварительного сброса воды. Принцип работы установки подготовки нефти "Хитер-Тритер". Материальный баланс ступеней сепарации и общий материальный баланс установки.

Оптимизация повысительного насосного оборудования в системах водоснабжения

О. А. Штейнмиллер, к.т.н., генеральный директор ЗАО «Промэнерго»

Проблемы при обеспечении напоров в водопроводных сетях российских городов, как правило, однородны. Состояние магистральных сетей привело к необходимости снижения давления, вследствие чего возникла задача компенсировать падение напора на уровне районных, квартальных и внутридомовых сетей. Развитие городов и увеличение высотности домов, особенно при уплотнительной застройке, требуют обеспечения потребных напоров для новых потребителей, в том числе за счет оснащения повысительными насосными установками (ПНУ) домов повышенной этажности (ДПЭ). Подбор насосов в составе повысительных насосных станций (ПНС) производился с учетом перспектив развития, параметры подачи и напора завышались. Распространен вывод насосов на потребные характеристики дросселированием задвижками, приводящий к перерасходу электроэнергии. Замена насосов вовремя не производится, большинство из них работает с низким КПД. Износ оборудования обострил необходимость реконструкции ПНС для повышения КПД и надежности работы.

Совокупность указанных факторов приводит к необходимости определе¬ния оптимальных параметров ПНС при имеющихся ограничениях входных напоров, в условиях неопределенности и неравномерности фактических расходов. При решении такой задачи встают вопросы сочетания последовательной работы групп насосов и параллельной работы насосов, объединенных в пределах группы, а также совмещения работы параллельно соединенных насосов с частотным регулированием привода (ЧРП) и, в конечном счете, подбора оборудования, обеспечивающего потребные параметры конкретной системы. Следует учитывать значимые изменения последних лет в подходах к подбору насосного оборудования - как в плане исключения избыточности, так и в техническом уровне доступного оборудования.

Особая актуальность указанных вопросов определяется возросшим значением решения проблем энергоэффективности, что получило подтверждение в Федеральном законе РФ от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Вступление указанного закона в силу стало катализатором повсеместного увлечения стандартными решениями снижения энергопотребления, без оценки их эффективности и целесообразности в конкретном месте внедрения. Одним из таких решений для коммунальных предприятий стало оснащение ЧРП имеющегося насосного оборудования в системах подачи и распределения воды, зачастую морально и физически изношенного, обладающего избыточными характеристиками, эксплуатируемого без учета фактических режимов.

Анализ технико-экономических результатов любой планируемой модернизации (реконструкции) требует времени и квалификации персонала. К сожалению, руководители большинства муниципальных водоканалов испытывают дефицит и того и другого, когда в условиях постоянного крайнего недофинансирования приходится оперативно осваивать чудом доставшиеся средства, выделенные для технического «перевооружения».

Поэтому, осознавая, каких масштабов достигла вакханалия бездумного внедрения ЧРП на насосах повысительных систем водоснабжения, автор решил представить этот вопрос для более широкого обсуждения специалистами, занимающимися вопросами водоснабжения.

Основными параметрами насосов (нагнетателей), определяющими диапазон изменения режимов работы насосных станций (НС) и ПНУ, состав оборудования, конструктивные особенности и экономические показатели, являются напор, подача, мощность и коэффициент полезного действия (КПД). Для задач повышения напора в водоснабжении важна связь функциональных параметров нагнетателей (подача, напор) с мощностными:

где р - плотность жидкости, кг/м3; д - ускорение свободного падения, м/с2;

О - подача насоса, м3/с; Н - напор насоса, м; Р - давление насоса, Па; N1, N - полезная мощность и мощность насоса (поступающая к насосу через передачу от двигателя), Вт; Nb N2 - входная (потребляемая) и выходная (выдаваемая для передачи) мощности двигателя.

КПД насоса n h учитывает все виды потерь (гидравлических, объемных и механических), связанных с преобразованием насосом механической энергии двигателя в энергию движущейся жидкости. Для оценки насоса в сборе с двигателем рассматривается КПД агрегата na , определяющий целесообразность эксплуатации при изменении рабочих параметров (напора, подачи, мощности). Значение КПД и характер его изменения существенно определяются назначением насоса и конструктивными особенностями.

Конструктивное разнообразие насосов велико. Опираясь на принятую в России полную и логичную классификацию, основанную на различиях в принципе действия, в группе динамических насосов выделим лопастные насосы, используемые на сооружениях водоснабжения и канализации. Лопастные насосы обеспечивают плавную и непрерывную подачу при высоких КПД, имеют достаточную надежность и долговечность. Работа лопастных насосов основана на силовом взаимодействии лопастей рабочего колеса с обтекающим потоком перекачиваемой жидкости, различия механизма взаимодействия в силу конструкции приводят к отличию эксплуатационных показателей лопастных насосов, которые разделяются по направлении потока на центробежные (радиальные), диагональные и осевые (аксиальные).

С учетом характера рассматриваемых задач наибольший интерес представляют центробежные насосы, в которых при вращении рабочего колеса на каждую часть жидкости массой т, находящейся в межлопастном канале на расстоянии г от оси вала, будет действовать центробежная сила Fu:

где w - угловая скорость вала, рад./с.

Методы регулирования рабочих параметров насоса

таблица 1

чем больше частота вращения п и диаметр рабочего колеса D.

Основные параметры насосов - подача Q, напор Я, мощность N, КПД I] и частота вращения п - находятся в определенной зависимости, которая отражается характеристическими кривыми. Характеристика (энергетическая характеристика) насоса - графически выраженная зависимость основных энергетических показателей от подачи (при постоянной частоте вращения рабочего колеса, вязкости и плотности среды на входе в насос), см. рис. 1.

Основной характеристической кривой насоса (рабочей характеристикой, рабочей кривой) является график зависимости развиваемого насосом напора от подачи H=f(Q) при постоянной частоте вращения п = const. Максимальному значению КПД qmBX соответствуют подача Qp и напор Нр в оптимальной режимной точке Рхарактеристики Q-H (рис. 1-1).

Если основная характеристика имеет восходящую ветвь (рис. 1-2) - интервал от Q = 0 до 2б, то она называется восходящей, а интервал - областью неустойчивой работы с внезапными изменениями подачи, сопровождаемыми сильным шумом и гидравлическими ударами. Характеристики, не имеющие возрастающей ветви, называются стабильными (рис. 1-1), режим работы - устойчивый во всех точках кривой. «Стабильная кривая необходима, когда требуется использовать два или несколько насосов одновременно» , что из экономических соображений весьма целесообразно в насосных приложениях. Форма основной характеристики зависит от коэффициента быстроходности насоса ns - чем он больше, тем круче кривая.

При стабильной пологой характеристике напор насоса при изменении подачи изменяется незначительно. Насосы с пологими характеристиками необходимы в системах, где при постоянном напоре требуется регулирование подачи в широких пределах, что соответствует задаче повышения напора в оконечных участках водопроводной сети

На квартальных ПНС, а также в составе ПНУ местных подкачек. Для рабочей части характеристики Q-H распространена зависимость:

где а, b - подбираемые постоянные коэффициенты (a>>0, b>>0) для данного насоса в пределах характеристики Q-H, имеющей квадратичный вид.

В работе применяются последовательное и параллельное подключение насосов. При последовательной установке суммарный напор (давление) больше, чем развивает каждый из насосов. Параллельная установка обеспечивает расход больше, чем каждый насос отдельно. Общая характеристика и основные соотношения для каждого способа приведены на рис. 2.

При работе насоса с характеристикой Q-H на трубопроводную систему (прилегающие водоводы и дальнейшая сеть) требуется напор для преодоления гидравлического сопротивления системы - суммы сопротивлений отдельных элементов, которые оказывают сопротивление потоку, что сказывается в итоге на потерях напора. В общем можно утверждать:

где ∆Н - потери напора на одном элементе (участке) системы, м; Q - расход жидкости, проходящий через этот элемент (участок), м3/с; k - коэффициент потерь напора, зависящий от вида элемента (участка) системы, C2/М5

Характеристика системы - зависимость гидравлического сопротивления от расхода. Совместная работа насоса и сети характеризуется точкой материального и энергетического равновесия (точкой пересечения характеристик сисистемы и насоса) - рабочей (режимной) точкой с координатами (Q,i/i), соответствующими текущей подаче и напору при работе насоса на систему (рис. 3).

Различают два типа систем: закрытые и открытые. В закрытых системах (отопления, кондиционирования и т.п.) объем жидкости постоянен, насос необходим для преодоления гидравлического сопротивления составляющих (трубопроводов, устройств) при технологически необходимом перемещении носителя в системе.

Характеристика системы - парабола с вершиной (Q,Н) = (0, 0).

В водоснабжении интерес представляют открытые системы , транспортирующие жидкость из одной точки в другую, в которых насос обеспечивает потребный напор в точках разбора, преодолевая потери на трение в системе. Из характеристики системы ясно - чем меньше расход, тем ниже потери на трение АНТ и, соответственно, потребляемая мощность.

Различают два типа открытых систем: с насосом ниже точки разбора и выше точки разбора. Рассмотрим открытую систему 1-го типа (рис. 3). Для подачи из резервуара № 1 на нулевой отметке (нижний бассейн) в верхний резервуар № 2 (верхний бассейн) насос должен обеспечить геометрическую высоту подъема Н, и компенсировать потери на трение АНТ, зависящие от расхода.

Характеристика системы

Парабола с координатами (0; ∆Н,).

В открытой системе 2-го типа (рис. 4)

вода под влиянием перепада высот (H1) доставляется потребителю без насоса. Разница высот текущего уровня жидкости в резервуаре и точки разбора (H1 ) обеспечивает некий расход Qr. Обусловленный перепадом высот напор недостаточен для обеспечения потребного расхода (Q). Поэтому насос должен добавить напор Н1 чтобы полностью преодолеть потери на трение ∆Н1 Характеристика системы - парабола с началом (0; -H1 ). Расход зависит от уровня в резервуаре - при его понижении высота Н, уменьшается, характеристика системы сдвигается наверх и расход снижается. Система отражает задачу недостатка входного давления в сети (подпор, эквивалентный Яг) для обеспечения подачи необходимого количества воды всем потребителям с требуемым напором.

потребности системы меняются во времени (меняется характеристика системы), встает вопрос о регулировании параметров насоса с целью соответствия текущим требованиям. Обзор методов изменения параметров насоса приведен в табл. 1.

При дроссельном регулировании и регулировании байпасом может происходить как снижение, так и увеличение потребляемой мощности (зависит от характеристики мощности центробежного насоса и положения рабочих точек до регулирующего воздействия и после него). В обоих случаях итоговый КПД значительно снижается, относительная потребляемая мощность на единицу подачи в систему увеличивается, происходит непроизводительная потеря энергии. Метод коррекции диаметра рабочего колеса обладает рядом преимуществ для систем со стабильной характеристикой, при этом срезка (или замена) колеса позволяет вывести насос на оптимальный режим работы без существенных начальных затрат, а КПД уменьшается незначительно . Однако метод неприменим оперативно, когда условия потребления и, соответственно, подачи непрерывно и существенно меняются в течение работы. Например, когда «насосная водопроводная установка подает воду непосредственно в сеть (насосные станции 2-го, 3-го подъемов, станции подкачки и т.п.)» и когда целесообразно частотное регулирование электропривода с помощью преобразователя частоты тока (ПЧТ), обеспечивающее изменение частоты вращения рабочего колеса (скорости насоса).

Основываясь на законе пропорциональности (формулы пересчета), можно по одной характеристике Q-H построить ряд характеристик насоса в диапазоне изменения частоты вращения (рис. 5-1). Пересчет координат (QA1 , HA ) некой точки А характеристики Q-H, имеющей место при номинальной частоте вращения n , для частот n1

n2.... ni , приведет к точкам А1 , А2.... Аi принадлежащим соответствующим характеристикам Q-Н1 Q-H2...., Q-Hi

(рис. 5-1). А1 , А2, Аi -, образуют так называемую параболу подобных режимов с вершиной в начале координат, описываемую уравнением:

Парабола подобных режимов - геометрическое место точек, определяющих при различных частотах вращения (скоростях) режимы работы насоса, подобные режиму в точке А. Пересчет точки В характеристики Q-H при частоте вращения n на частоты n1 n2 ni , даст точки В1, В2, Вi определяющие соответствующую параболу подобных режимов (0B1 B) (рис. 5-1).

На основе исходного положения (при выводе так называемых формул пересчета) о равенстве натурного и модельного КПД предполагается, что каждая из парабол подобных режимов является линией постоянного КПД. Это положение - основа использования в насосных системах ЧРП, представляемого многими едва ли не единственным способом оптимизации режимов работы насосных станций. В действительности при ЧРП насос не сохраняет постоянства КПД даже на параболах подобных режимов, так как с увеличением частоты вращения п возрастают скорости потока и пропорционально квадратам скоростей гидравлические потери в проточной части насоса. С другой стороны, механические потери сказываются сильнее при малых значениях скорости, когда мощность насоса мала. КПД достигает максимума при расчетном значении частоты вращения п0. При других n , меньших или больших n0 , КПД насоса будет уменьшаться по мере увеличения отклонения n от n0 . С учетом характера изменения КПД при изменении скорости, отмечая на характеристиках Q-Н1, Q-H2, Q-Нi точки с равными значениями КПД и соединяя их кривыми, получим так называемую универсальную характеристику (рис. 5-2), определяющую работу насоса при переменной частоте вращеия, КПД и мощности насоса для любой режимной точки.

Кроме снижения КПД насоса следует учесть снижение КПД двигателя вследствие работы ПЧТ , имеющее две составляющие: во-первых, внутренние потери ПЧТ и, вовторых, потери на гармониках в регулируемом электродвигателе (обусловлены несовершенством синусоидальной волны тока при ЧРП). КПД современного ПЧТ при номинальной частоте переменного тока составляет 95-98% , при функциональном снижении частоты выходного тока КПД ПЧТ снижается (рис. 5-3).

Потери в двигателях на гармониках, производимых при ЧРП (варьируемых от 5 до 10%), приводят к нагреву двигателя и соответствующему ухудшению характеристик, в результате КПД двигателя падает еще на 0,5-1% .

Обобщенная картина «конструктивных» потерь КПД насосного агрегата при ЧРП, приводящих к росту удельного энергопотребления (на примере насоса ТРЕ 40-300/2-S), представлена на рис. 6 - снижение скорости до 60% от номинальной уменьшает ла на 11% относительно оптимального (при рабочих точках на параболе подобных режимов с максимальным КПД). При этом потребление электроэнергии снизилось с 3,16 до 0.73 кВт, т.е. на 77% (обозначение P1, [(«Грундфос») соответствует N1, в (1)]. Эффективность при снижении скорости обеспечивается уменьшением полезной и, соответственно, потребляемой мощности.

Вывод. Снижение КПД агрегата в связи с «конструктивными» потерями приводит к росту удельного энергопотребления даже при работе вблизи точек с максимальным КПД.

В еще большей степени относительные энергозатраты и эффективность регулирования скорости зависят от условий эксплуатации (типа системы и параметров ее характеристики, положения рабочих точек на насосных кривых относительно максимума КПД), а также от критерия и условий регулирования. В закрытых системах характеристика системы может быть близка к параболе подобных режимов, проходящей через точки максимальных КПД для различных частот вращения, т.к. обе кривые однозначно имеют вершину в начале координат. В открытых системах водоснабжения характеристика системы имеет ряд особенностей, приводящих к существенному различию ее вариантов.

Во-первых, вершина характеристики, как правило, не совпадает с началом координат из-за различной статической составляющей напора (рис. 7-1). Статический напор чаще положителен (рис. 7-1, кривая 1) и необходим для подъема воды на геометрическую высоту в системе 1-го типа (рис. 3), но может быть и отрицательным (рис. 7-1, кривая 3) - когда подпор на входе в систему 2-го типа превышает потребный геометрический напор (рис. 4). Хотя нулевой статический напор (рис. 7-1, кривая 2) также возможен (например, при равенстве подпора потребному геометрическому напору).

Во-вторых, характеристики большинства систем водоснабжения постоянно изменяются во времени . Это относится к перемещениям вершины характеристики системы по оси напора, что объясняется изменениями величины подпора или величины потребного геометрического напора. Для ряда систем водоснабжения в силу постоянного изменения количества и расположения фактических точек потребления в пространстве сети происходит смена положения диктующей точки в поле , означающая новое состояние системы, которая описывается новой характеристикой с другой кривизной параболы.

В итоге очевидно, что в , работа которой обеспечивается одним насосом, как правило, затруднительно регулировать скорость насоса в однозначном соответствии с текущим водопотреблением (т.е. четко по актуальной характеристике системы), сохраняя положение рабочих точек насоса (при таком изменении скорости) на фиксированной параболе подобных режимов, проходящей через точки с максимальным КПД.

Особенно существенно снижение КПД при ЧРП в соответствии с характеристикой системы проявляется в случае значительной статической напорной составляющей (рис. 7-1, кривая 1). Так как характеристика системы не совпадает с параболой подобных режимов, то при снижении скорости (за счет снижения частоты тока с 50 до 35 Гц) точка пересечения характеристик системы и насоса ощутимо сместится влево. Соответствующее смещение на кривых КПД приведет в зону меньших значений (рис. 7-2, «малиновые» точки).

Таким образом, потенциалы энергосбережения при ЧРП в системах водоснабжения существенно разнятся. Показательна оценка эффективности ЧРП по удельной энергии на перекачку

1 м3 (рис. 7-3). В сравнении с дискретным управлением типа D регулирование скорости имеет смысл в системе типа С - с относительно малым геометрическим напором и значительной динамической составляющей (потерями на трение). В системе типа В геометрическая и динамическая составляющие значительны, регулирование скорости эффективно на определенном интервале подач. В системе типа А с большой высотой подъема и малой динамической составляющей (менее 30% от потребного напора) применение ЧРП сточки зрения энергетических затрат нецелесообразно. В основном задача повышения напора на конечных участках водопроводной сети решается в системах смешанного типа (типа В), что требует предметного обоснования применения ЧРП для повышения энергоэффективности.

Регулирование скорости в принципе позволяет расширить диапазон рабочих параметров насоса вверх от номинальной характеристики Q-H. Поэтому некоторые авторы предлагают так подбирать оснащенный ПЧТ насос, чтобы обеспечить максимальное время его работы на номинальной характеристике (с максимумом КПД). Соответственно, с помощью ЧРП при снижении подачи скорость насоса снижается относительно номинальной, а при увеличении - возрастает (при частоте тока выше номинала). Однако кроме необходимости учитывать мощность электродвигателя отметим, что производители насосов обходят молчанием вопрос практического применения длительной работы насосных двигателей с частотой тока, существенно превышающей номинальную.

Весьма привлекательна идея управления по характеристике системы, снижающего избыточные напоры и соответствующий перерасход энергии. Но определять потребный напор по текущему значению меняющегося расхода затруднительно в силу многообразия возможных положений диктующей точки в сиюсекундном состоянии системы (при изменении количества и расположения мест потребления в сети, а также расхода в них) и вершины характеристики системы на оси напора (рис. 8-1). До массового применения средств КИПиА и передачи данных возможна лишь «аппроксимация» управления по характеристике на основе частных для сети предположений, задающих набор диктующих точек или ограничивающих сверху характеристику системы в зависимости от расхода . Пример такого подхода - 2-позиционное регулирование (день/ночь) выходного давления в ПНС и ПНУ.

Принимая во внимание значительную изменчивость по расположению вершины характеристики системы и по текущему положению в поле диктующей точки, а также ее неопределенности на схеме сети, приходится сделать вывод, что на сегодняшний день в большинстве пространственных систем водоснабжения применяется управление по критерию постоянного давления (рис. 8-2, 8-3). Важно, что при снижении расхода Q частично сохраняются избыточные напоры, которые тем больше, чем левее рабочая точка, а снижение КПД при уменьшении частоты вращения рабочего колеса, как правило, усилится (в случае соответствия максимума КПД точке пересечения характеристики насоса при номинальной частоте и линии установленного постоянного давления).

Признавая возможности сокращения потребляемой и полезной мощности при регулировании скорости с целью лучшего соответствия потребностям сестемы, необходимо определять реальную эффективность ЧРП для конкретной системы, сопоставляя или сочетая этот способ с другими действенными методами снижения энергозатрат, и в первую очередь с соответствующим уменьшением номиналов подачи и/или напора в расчете на один насос при увеличении их количества.

Показателен пример схемы параллельно и последовательно соединенных насосов (рис. 9), обеспечивающей значительное количество рабочих точек в широком диапазоне напоров и подач .

При повышении напора на участках сетей водоснабжения, приближенных к потребителям, встают вопросы сочетания последовательной работы групп насосов и параллельной работы насосов, объединенных в пределах одной группы. Применение ЧРП поставило также вопросы оптимального совмещения работы ряда параллельно соединенных насосов с частотным регулированием

При совмещении обеспечивается высокая комфортность для потребителей за счет плавного пуска/ останова и стабильного напора, а также снижение установочной мощности - зачастую количество резервных насосов не меняется, а номинальное значение потребляемой мощности в расчете на один насос снижается. Также снижаются мощность ПЧТ и его цена.

По сути рассмотрения ясно, что совмещение (рис. 10-1) позволяет перекрыть необходимую часть рабочей зоны поля . Если подбор оптимален, то на большей части рабочей зоны, и в первую очередь на линии контролируемого постоянного давления (напора), обеспечивается максимальный КПД большинства насосов и насосной установки в целом. Предметом обсуждения совместной работы параллельно соединенных насосов в сочетании с ЧРП зачастую становится вопрос о целесообразности оснащения каждого насоса своим ПЧТ.

Однозначный ответ на этот вопрос будет недостаточно точен. Конечно, правы утверждающие , что оснащение каждого насоса ПЧТ увеличивает возможное пространство расположения рабочих точек для установки. Могут быть правы и считающие , что при работе насоса в широком диапазоне подач рабочая точка не находится в оптимуме КПД, а при работе 2 таких насосов с пониженной скоростью общий КПД будет выше (рис. 10-2). Этой точки зрения придерживаются поставщики насосов, оснащенных встроенными ПЧТ.

По нашему мнению, ответ на этот вопрос зависит от конкретного вида характеристик системы, насосов и установки, а также от расположения рабочих точек. При управлении по постоянному давлению увеличение пространства расположения рабочих точек не требуется, и поэтому установка, оснащенная одним ПЧТ в щите управления, будет работать аналогично установке, каждый насос которой оснащен ПЧТ. Для обеспечения более высокой технологической надежности возможно установить в шкаф второй ПЧТ - резервный.

При правильном подборе (максимум КПД соответствует точке пересечения основной характеристики насоса и линии постоянного давления) КПД одного насоса, работающего на номинальной частоте (в зоне максимума КПД), будет выше общего КПД двух таких же насосов, обеспечивающих ту же рабочую точку при работе каждого из них с пониженной скоростью (рис. 10-3). Если рабочая точка лежит за пределами характеристики одного (двух и т.д.) насоса, то тогда один (два и т.д.) насос будет работать в «сетевом» режиме, имея рабочую точку на пересечении характеристики насоса и линии постоянного давления (с максимальным КПД). А один насос будет работать с ПЧТ (имея при этом более низкий КПД), и его скорость будет определяться текущим требованием системы по подаче, обеспечивая соответствующую локализацию рабочей точки всей установки на линии постоянного давления.

Целесообразно так подбирать насос, чтобы линия постоянного давления, определяющая и рабочую точку с максимальным КПД, пересекалась с напорной осью как можно выше относительно линий характеристик насоса, определенных для пониженных скоростей. Это корреспондируется с отмеченным выше положением о применении при решении задач повышения напора в оконечных участках сети насосов со стабильными и пологими характеристиками (по возможности с более низким коэффициентом быстроходности ns).

При условии «один насос рабочий...» весь диапазон подачи обеспечивается одним насосом (рабочим в данный момент) с регулируемой скоростью, поэтому большую часть времени насос работает с подачей меньше номинальной и, соответственно, при более низком КПД (рис. 6, 7). В настоящее время присутствует строгое намерение заказчика ограничиться двумя насосами в составе установки (один насос рабочий, один - резервный) с целью снижения первоначальных затрат.

Эксплуатационные затраты влияют на выбор в меньшей степени. При этом нередко заказчик с целью «перестраховки» настаивает на применении насоса, номинальное значение подачи которого превышает расчетный и/или замеренный расход. В таом случае выбранный вариант будет не соответствовать реальным режимам водопотребления на значительном интервале времени суток, что приведет к перерасходу электроэнергии (из-за более низкого КПД в наиболее «частом» и широком диапазоне подачи), снизит надежность и долговечность работы насосов (из-за частого выхода на минимум 2„ин допустимого диапазона подачи, для большинства насосов - 10% от номинального значения), уменьшит комфортность водоснабжения (из-за периодичности функции останова и старта). В результате признавая «внешнюю» обоснованность аргументов заказчика, приходится принять как факт избыточность большинства вновь устанавливаемых повысительных насосов на внутренних , что приводит к очень низкому КПД насосных агрегатов. Использование ЧРП при этом дает лишь часть возможной экономии в эксплуатации.

Тенденция применения двух насосных ПНУ (один - рабочий, один - резервный) широко проявляется в новом жилищном строительстве, т.к. ни проектные, ни строительно-монтажные организации практически не заинтересованы в эксплуатационной эффективности инженерного оборудования возводимого жилья, главным критерием оптимизации является закупочная цена при обеспечении уровня контрольного параметра (например, подачи и напора в единственной диктующей точке). Большинство новых жилых домов, с учетом возросшей этажности, оснащается ПНУ. Возглавляемая автором компания («Промэнерго») осуществляет поставки ПНУ как производства « », так и своего производства на базе насосов «Грундфос» (известных под наименованием МАНС). Статистика поставок «Промэнерго» в этом сегменте за 4 года (табл. 2) позволяет отметить абсолютное преобладание двух насосных ПНУ, особенно среди установок с ЧРП, которые в основном будут использованы в системах хозяйственнопитьевого водоснабжения, и в первую очередь жилых зданий.

По нашему мнению, оптимизация состава ПНУ, как в части затрат на электроэнергию, так и в части надежности работы, ставит вопрос об увеличении количества рабочих насосов (при снижении подачи каждого из них). Эффективность и надежность могут быть обеспечены только сочетанием ступенчатого и плавного (частотного) регулирования.

Анализ практики повысительных насосных систем с учетом возможностей современных насосов и методов регулирования, принимая во внимание ограниченность ресурсов, позволил предложить в качестве методического подхода оптимизации ПНС (ПНУ) концепцию периферийного моделирования подачи воды в контексте сокращения энергоемкости и стоимости жизненного цикла насосного оборудования . Для рационального выбора параметров насосных станций с учетом структурной взаимосвязи и полирежим- ного характера функционирования периферийных элементов системы подачи воды разработаны математические модели. Модельное решение позволяет обосновать подход к выбору числа нагнетателей в составе ПНС, в основе чего лежит исследование функции стоимости жизненного цикла в зависимости от числа нагнетателей в составе ПНС. При исследовании по модели ряда действующих систем установлено, что в большинстве случаев оптимальное число рабочих насосов в составе ПНС составляет 3-5 единиц (при условии применения ЧРП).

Литература

1. Березин С.Е. Насосные станции с погружными насосами: расчет и конструирование/С.Е. Березин. - М.: Стройиздат, 2008.

160 с.

2. Карелин В.Я. Насосы и насосные станции/В.Я. Карелин, А.В. Минаев.

М.: Стройиз-дат, 1986. - 320 с.

3. Карттунен Э. Водоснабжение II: пер. с финского/Э. Карттунен; Ассоциация инженеров-строителей Финляндии RIL г.у. - СПб.: Новый журнал, 2005 - 688 с.

4. Кинебас А.К. Оптимизация подачи воды в зоне влияния Урицкой насосной станции Санкт-Петербурга/ А.К. Кинебас, М.Н. Ипатко, Ю.В. Рук- син и др.//ВСТ. - 2009. - № 10, ч. 2. - с. 12-16.

5. Красильников А. Автоматизированные насосные установки с каскадно-частотным управлением в системах водоснабжения [Электронный ресурс]/А. Красильникова/Строительная инженерия. - Электрон, дан. - [М.], 2006. - № 2. - Режим доступа: http://www.archive- online.ru/read/stroing/347.

6. Лезнов Б.С. Энергосбережения и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках/ Б.С. Лезнов. - М.: Энергоатом- издат, 2006. - 360 с.

7. Николаев В. Потенциал энергосбережения при переменной нагрузке лопастных нагнетателей/В. Нико- лаев//Сантехника. - 2007. - № 6. - с. 68-73; 2008. - № 1. - с. 72-79.

8. Промышленное насосное оборудование. - М.: ООО «Грундфос», 2006. - 176 с.

9. Штейнмиллер О.А. Оптимизация насосных станций систем водоснабжения на уровне районных, квартальных и внутридомовых сетей: автореф. дис. ... канд. техн. наук/ О.А. Штейнмиллер. - СПб.: ГАСУ, 2010. - 22 с.

БЫСТРАЯ СВЯЗЬ

УТВЕРЖДАЮ

Директор института природных ресурсов

А.Ю. Дмитриев

Базовая рабочая программа модуля (дисциплины) «эксплуатация насосных и компрессорных станций»

Направление (специальность) ООП 21.03.01 «Нефтегазовое дело»

Номер кластера (для унифицированных дисциплин )

Профиль(и) подготовки (специализация, программа)

« Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и продуктов переработки »

Квалификация (степень) Бакалавр

Базовый учебный план приема 2014 г.

Курс 4 семестр 7

Количество кредитов 6

Код дисциплины Б1.ВМ5.1.4

Форма обучения заочная

Виды учебной деятельности	Временной ресурс по заочной форме обучения
Лекции, ч
Практические занятия, ч
Лабораторные занятия, ч
Аудиторные занятия, ч
Курсовая работа,ч
Самостоятельная работа, ч

Вид промежуточной аттестации экзамен

Обеспечивающее подразделение кафедра ТХНГ ИПР

2014 Г.

1. Цели освоения модуля (дисциплины)

В результате освоения дисциплины Б1.ВМ5.1.4 «Эксплуатация насосных и компрессорных станций» бакалавр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц3, Ц4, Ц5 ООП 21.03.01 «Нефтегазовое дело»:

Код цели	Формулировка цели	Требования ФГОС и заинтересованных работодателей
	Готовность выпускников к производственно-технологической и проектной деятельности, обеспечивающей модернизацию, внедрение и эксплуатацию оборудования для добычи, транспорта и хранения нефти и газа	Требования ФГОС, критерии АИОР, соответствие международным стандартам EUR–ACE и FEANI. Потребности научно-исследовательских центров ОАО «ТомскНИПИнефть» и предприятий нефтегазовой промышленности, предприятия ООО «Газпром», АК «Транснефть»
	Готовность выпускников к организационно-управленческой деятельности для принятия профессиональных решений в междисциплинарных областях современных нефтегазовых технологий с использованием принципов менеджмента и управления
	Готовность выпускников к умению обосновывать и отстаивать собственные заключения и выводы в аудиториях разной степени междисциплинарной профессиональной подготовленности	Требования ФГОС, критерии АИОР, соответствие международным стандартам EUR–ACE и FEANI, запросы отечественных и зарубежных работодателей
	Готовность выпускников к самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию в условиях автономии и самоуправления	Требования ФГОС, критерии АИОР, соответствие международным стандартам EUR–ACE и FEANI, запросы отечественных и зарубежных работодателей

Общей целью изучения дисциплины является приобретение студентами базовых знаний, вязанных с эксплуатацией насосных и компрессорных станций.

Изучение дисциплины позволит студентам овладеть необходимыми знаниями и умениямив областинасосов и компрессоров. Приобрести знания, умения и навыки при проектировании, сооружении и эксплуатации насосов и компрессоров и его вспомогательного оборудования.