Автор По материалам компании SU GROUP

1.1. Расход и давление регулируемых систем

При проектировании насосных систем необходимо правильно определять расход жидкости и давления. Исходя из этого, происходит выбор насосов и способ управления ими. Способ управления зависит от того, по какому параметру регулируется система, то ли это расход жидкости, то ли давление. Системы, управляемые по расходу, нуждаются в выравнивании показателя переменного расхода и, следовательно, требуют насос с переменной частотой вращения двигателя. Если значение расхода жидкости колеблется, то, как правило, могут быть применены один или несколько насосов с постоянной частотой вращения двигателя, при условии существования накопительного резервуара. Однако, с точки зрения энергосбережения, такая схема не всегда выгодна, и требует применения принципа частотного регулирования. Примерами систем, управляемых по расходу, могут быть канализационные насосные станции, системы утилизации технологических жидкостей, осушения или защиты от паводков.

Системы, управляемые по давлению, перекачивают жидкости для технологических процессов, или в накопительные резервуары. Подача воды осуществляется «по требованию» на основе постоянного или переменного значении давления. Системы, регулируемые по давлению, перекачивают охлаждающие и технологические жидкости, воду для хозяйственно-питьевых нужд и т.д. Кроме того, разница в водопотреблении может регулироваться насосом с переменной частотой вращения двигателя при использовании накопительного резервуара, в сочетании с насосами с постоянной частотой вращения двигателя.

1.2. Введение в концепцию переменной частоты вращения двигателя

Использование в насосных системах двигателей со встроенным частотным преобразователем обусловлено не только необходимостью регулировки мощности насоса в соответствии с требованиями расхода или давления, но также экономической выгодностью использования данных систем. Экономическая целесообразность подразумевает в первую очередь фактор энергосбережения, что приводит к снижению эксплуатационных затрат, и повышению надежности оборудования.

Следующее преимущество заключается в предотвращении гидравлических ударов в системе. Например, насосы с частотным регулированием, оснащенные устройством плавного запуска и остановки, предотвращают потери давления и напора в системе, при сниженном давлении. Однако, не смотря на все эти преимущества, целесообразность использования насосов с частотным регулированием двигателя должна быть подтверждена с точки зрения величины экономической выгоды, в сравнении с капитальными затратами, необходимыми на покупку данного оборудования.

Функция энергосбережения, особенно актуальна в системах, где наблюдаются большие потери напора на трении, например в циркуляционных системах. В таких системах насосы работают с постоянным КПД не зависимо от частоты работы двигателя насоса. Однако, в системах, где преобладает статический напор, КПД насоса изменяется в зависимости от частоты. Например, при более низких значениях частоты вращения двигателя насоса, КПД системы снижается. Таким образом, возможность энергосбережения не всегда может быть реализована.

Кроме того, существуют ряд возможных проблем при использовании устройства частотного регулирования насосов. Первая, связанна с влиянием электромагнитного поля на стабильную работу системы. Вторая — с перекачиваемыми средами, содержащими твердые частицы, такие как промышленный шлам, или канализационные стоки.

При транспортировке жидкости с большим содержанием твердых взвешенных частиц, скорость движения смеси должна превышать критическое значение, при которой частицы будут откладываться. В случае невыполнения данного условия, в трубе будет наблюдаться отложение твердых частиц, что приведет к значительному увеличению потерь напора на трение, вследствие уменьшения существующей площади потока. Отложение твердых частиц также может привести к засорению насосов, работающих со сниженной частотой вращения двигателя. Работа в таких условиях не только неэкономична по отношению к потребляемой энергии, но и может быть причиной полного засорения системы или насосов, что полностью нарушит функцию перекачивания жидкости.

При рассмотрении различных подходов управления системы, принято брать во внимание не только технические параметры и работу системы в целом, но и капитальные и эксплуатационные затраты в частности. Системы частотного регулирования насосов предлагают множество преимуществ, но также не стоит забывать и об их возможных недостатках! ■