Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Энергосберегающие способы выбора параметров и оптимизации управления группой лопастных нагнетателей в нестационарных технологических процессах
ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Энергосберегающие способы выбора параметров и оптимизации управления группой лопастных нагнетателей в нестационарных технологических процессах"

Николаев Валентин Георгиевич

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ СПОСОБЫ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ И ОПТИМИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОЙ ЛОПАСТНЫХ НАГНЕТАТЕЛЕЙ В НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

03.00.23 - биотехнология 05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук 1 2 fl Ftf 2008

003457724

Николаев Валентин Георгиевич

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ СПОСОБЫ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ И ОПТИМИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОЙ ЛОПАСТНЫХ НАГНЕТАТЕЛЕЙ В НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

03.00.23 - биотехнология 05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности РАСХН и Московском институте коммунального хозяйства и строительства Научный консультант:

Заслуженный деятель науки, Денисов Аркадий Алексеевич

доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Дадасян Артур Яшарович

доктор технических наук Лезнов Борис Семенович

доктор технических наук, профессор Ксенофонтов Борис Семенович

Ведущая организация: ОАО «Российский научно-

исследовательский и проектный институт агропромышленного комплекса»

(Роснипиагропром)

Защита состоится 25 декабря 2008г в 10 часов на заседании диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук Д 006.069.01 во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности по адресу: 141142, Московская область, Щелковский район, п/о Кашинцево, ВНИТИБП. E-mail: vnitibp@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Всероссийского научно-исследовательского и технологического института биологической промышленности

Автореферат разослан 24 ноября 2008г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Фролов Ю.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Применение энергосберегающих технологий в промышленности и сельском хозяйстве позволяет достичь в целом экономии электроэнергии 1530% от се общего расхода. При этом стоимость оснащения 1 кВт мощности энергоустановки преобразователями электроэнергии составляет всего в среднем от 100 до 200 долларов США за 1 кВт в зависимости от мощности установки, величины напряжения и конструктивных особенностей преобразователя.

Существенный вклад в развитие энергосберегающих методов управления работой лопастных нагнетателей в нестационарных технологических процессах внесли: C.B. Яковлев, B.C. Лезнов, И.А. Сыромятников, Д.Н. Смирнов, Л.Ф. Мошнин, А.Д. Поздеев, B.C. Пономаренко, М.П. Сергеев, О.В. Демидов, A.A. Сушснцов, B.C. Алексеев, В.Н. Швецов, Н.Ф. Ильинский, А.К. Аракелян, Ю.А. Ермолин, Г.М. Иванов Г.Б. Онищенко и другие.

Современные энергосберегающие технологии позволяют с минимальными капитальными затратами обеспечить существенную экономию электроэнергии и энергообеспеченность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса. Для крупномасштабного решения проблемы необходим поиск оптимальных конструктивно-технологических и тсхнико-экономических решений и разработка научно-обоснованных методов управления энергетическим оборудованием и сбережения электроэнергии в производственных условиях.

Применение регулируемых электроприводов позволит сэкономить до 57% топлива на предприятиях теплоэнергетики и снизить в 1,5-2,0 раза износ машин и механизмов, уменьшить в 1,5-2,9 раза аварийность гидросистем отопления и водоснабжения за счет исключения гидроударов, что особенно важно для изношенных гидросетей предприятий АПК.

Диссертационная работа выполнялась на полупромышленных установках и промышленных объектах, а также в отделе производственной

санитарии и охраны окружающей среды ВНИТИБП РАСХН и кафедре Коммунального и промышленного водопользования МИКХиС. Цель и задачи исследования.

Целью настоящей работы являлось энергосбережение путем регулирования насосными и воздуходувными установками в системах водоснабжения и водоогведения (в сооружениях аэробной биологической очистки)

При выполнении работы были поставлены следующие задачи.

1. Обобщить существующую информацию по системам управления электроприводов энергоустановок в очистных сооружениях населенных пунктов и предприятий АПК.

2. Выполнить анализ технологических режимов работы насосных и воздуходувных установок и способов регулирования группой лопастных нагнетателей в условиях эксплуатации современных систем аэробной биологической очистки.

3. Разработать математическую модель функционирования лопастного нагнетателя в нестационарном технологическом процессе.

4. Оценить влияние выбора способа управления лопастным насосным агрегатом и характера распределения нагрузки во времени на определение его оптимальных параметров.

5. Провести комплекс расчегно-экспериментальных исследований по разработке методов выбора оптимальных технических решений при создании систем энергоснабжения и регулирования технологическим оборудованием сооружений аэробной биологической очистки сточных вод.

6. Разработать и обосновать способы снижения потребления электроэнергии при реализации биотехнологических процессов переработки отходов (очистки сточных вод).

7. Провести сравнительный анализ энергоэффективности различных способов управления работой насосной установки с одним насосным агрегатом с регулируемым приводом.

8. Провести сравнительный анализ энергоэффективности различных способов управления при работе группы параллельно подключенных насосных агрегатов с регулируемым приводом при переменной нагрузке.

9. Разработать практические рекомендации по снижению потребления электроэнергии насосными и воздуходувными установками в процессе эксплуатации сооружений аэробной биологической очистки сточных Научная новизна.

1. Разработана математическая модель функционирования насосного агрегата с регулируемым электроприводом при переменной нагрузке в нестационарных технологических процессах.

2. Разработаны методы определения оптимальных параметров насосного агрегата при переменной нагрузке по минимуму затрат энергии с использованием численных методов и математической модели виртуального насоса. »

3. Научно обоснованы способы снижения потребления электроэнергии технологическим оборудованием при реализации биотехнологических процессов очистки сточных вод.

4. Разработаны рекомендации по оптимизации параметров работы группы лопастных насосов в зависимости от их числа и характера распределения нагрузки с использованием современных теоретических методов расчета.

5. Разработаны методики выбора оптимальных параметров и способов управления лопастными нагнетателями в эксплуатации на основе прогнозирования с использованием математических моделей.

6. Научно обоснованы оптимальные пути снижения затрат электроэнергии в условиях биотехнологической переработки отходов предприятий сельскохозяйственного сектора.

Практическая ценность.

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических, модельных и экспериментальных исследований энергосистем современных промышленных и сельскохозяйственных предприятий и

позволяют с высокой степенью достоверности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании новых и реконструкции действующих систем энергоснабжения сооружений аэробной биологической очистки сточных вод коммунального и промышленного происхождения.

Разработанные рекомендации и предложения подтверждены материалами теоретических и экспериментальных работ, показавших высокую степень сходимости, что обесиечиваег возможность их надежного использования в производственных условиях с учетом особенностей конструктивно-технологических характеристик энергетических систем комплексов аэробной биологической очистки сточных вод.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработаны научно-мегодические рекомендации по основам метода снижения энергопотребления технологического оборудования сооружений аэробной биологической очистки сточных вод агропромышленного комплекса.

Результаты и материалы выполненной работы использованы ЗАО «Водоснабжение и водоотведение» г. Москва, Внедрено ОАО «Органический синтез» г. Казань по Системам оборотного водоснабжения дня обеспечения охлаждающей водой заврда по производству Бифенола-А; ООО «Рухкие тепловые сети» г. Руза Московская обл. при иуско-наладочкых работах (ЦТП) № 2 г. Руза; ЗАО «Кузнецовский» Московская обл.; Когалымское МУП «Водоканал» г. Когалым по реконструкции и пусконаладочных работах канализационной очистной станции КОС г. Калолым;

Материалы диссертационной работы доложены на Всероссийской выставке-форуме «Энергосбережение в регионах России», М. 2003; Международной выставке «Доркоммунэкспо-2005», М, 2005; Всероссийском научно-практическом семинаре «Проблемы водоснабжения и водоотведения», г. Когалым, 2006; Международной выставке «Доркоммунэкспо-2006», М, 2006; Научно-технической конференции «Современные проблемы инженерных систем экологии городов и населенных пунктов», МГСУ, М.2006; Международном семинаре «Экология селитебных

территорий» МГСУ, М. 2006; VII Международном конгрессе «Вода: экология и технология», М., 2007; Выставке-семинаре «Москва-энергосберегающий город. Современные; информационные технологии в городском хозяйстве», М., 2007; VII Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности», Пенза 2007; Международной научно-практической конференции «Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов» ВНИТИБП, Щелково 2007; VIII Международном конгрессе «Вода; эколог ия и технология», М., 2008.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 220 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 66 таблиц и 5 приложений. Библиография включает 204 наименования, из которых 68 на иностранных языках.

Содержание работы

Обзор литературы, посвященный анализу современного состояния вопроса по теме работы, приведен в главе 1.

В настоящее время проблемы обеспечения эффективной и надежной работы систем аэробной биологической очистки сточных вод населенных пунктов и предприятий различных отраслей промышленности и сельского хозяйства по-прежнему остаются в центре внимания научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций всех стран. Но наряду с этим в последнее время все большую остроту и актуальность приобретают вопросы энергосбережения ресурсов и, прежде всего, электроэнергии, необходимой для эксплуатации технологического оборудования сооружений биологической очистки.

Статистика показывает, что на перекачку гидравлическими насосами чистых и загрязненных вод в России в течение года расходуется 120-130 млрд кВт-ч электроэнергии. Суммарное электропотребление насосных установок в настоящее время оценивается в 20-25% общей выработки электроэнергии в

стране. Стоимость электроэнергии в общей сумме эксплуатационных расходов на водопроводно-канализационных предприятиях при использовании поверхностных вод составляет 40-50%, а при использовании подземных вод -80%. Несмотря на это, реализации экономичных, энергосберегающих режимов работы насосных установок пока еще уделяется недостаточно внимания. В результате не менее 15%, а в отдельных случаях и 25-50% энергии нерационально теряются в процессе перекачки сточных вод.

Основной причиной столь значительных потерь электроэнергии является несоответствие характеристик установленного насосного оборудования и параметров системы водоотведения. Самым действенным и надежным методом устранения этого несоответствия, обеспечивающим снижение потерь электроэнергии при управлении насосным оборудованием, является применение регулируемого электропривода.

Научно-технические разработки последнего времени показывают, что применение регулируемого электропривода для насосов является самым эффективным энергосберегающим техническим решением. В связи с этим необходимо незамедлительно принять реальные практические шаги по внедрению систем регулирования электроприводными насосными агрегатами на станциях очистки канализационных и промышленных сточных вод.

В последние годы научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими организациями водоснабжения и водоотведения РФ проведен целый ряд мероприятий по практическому применению энергосберегающих опытно-конструкторских разработок в этом направлении. Созданы энергосберегающие системы управления, которые обеспечивают эффективные режимы работы разнотипных насосных агрегатов с различными типами регулируемых приводов, подающих воду в общую систему водоводов. В этих разработках использованы новые принципы управления агрегатами и применены более совершенные управляющие устройства (новые типы микропроцессорных контроллеров и промышленных компьютеров).

Задача научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций Министерства сельского хозяйства состоит в том, чтобы применить результаты этих исследований к специфическим условиям сельскохозяйственного производства, а конкретно - к системам очистки сточных вод и утилизации отходов производства предприятий АПК, на долю которых приходится значительная часть потребляемых энсргоресурсов.

При выполнении настоящей работы разработаны методы повышения энергоэффективности управления насосными установками сооружений биологической очистки сточных вод за счет регулирования приводных устройств гидравлических насосов. Применение этих методов позволит на основе анализа режимов работы и особенностей энергопотребления конкретных типов технологического оборудования создать технологические модели и разработать практические рекомендации по внедрению систем энергосберегающего регулирования насосными установками сооружений аэробной биологической очистки сточных вод предприятий АПК. Реализация энергосберегающих технологических решений позволит снизить себестоимость продукции биотехнологичсских производств за счет экономии электроэнергии, затрачиваемой на привод производственных установок при поддержании требуемого уровня эффективности производственных процессов.

Необходимость непрерывного регулирования насосных установок состоит в приведении в соответствие режимов работы насосов с режимами работы водопроводной или канализационной сети. Водопотребление и соответственно сток загрязненных вод непрерывно изменяются во времени по случайно-вероятностным законам, которые необходимо отслеживать с помощью системы регулирования. Диапазон изменения водопотребления и притока сточных вод довольно широк и, чтобы отслеживать эти изменения, необходимо непрерывно регулировать режим работы насосных установок.

Изменился качественно процесс регулирования технологических и энергетических режимов систем водоснабжения и водоотведения. Вместо дискретного регулирования, сопряженного с прямым включением насосных

агрегатов и, как следствие, с большими пусковыми токами двигателей, гидравлическими ударами, перенапряжениями в стенках трубопроводов, повышенным износом затворов и задвижек, появилось плавное регулирование насосных агрегатов и систем в целом.

В настоящее время решаются проблемы автоматизации системы водоснабжения, состоящей из нескольких насосных станций, подающих воду в общую сеть. Разрабатываются и внедряются системы, обеспечивающие суммарный минимум энергопотребления нескольких станций, подающих воду в общую водопроводную сеть, и поддерживающая в ней стабильное давление. Наличие крупных и средних воздуходувных установок в составе сооружений биологической очистки сточных вод и значительного количества вентиляторных градирен а системах оборотного водоснабжения потребовало рассмотрения проблемы использования регулируемого электропривода в воздуходувных установках различного вида.

В главе 2 дано описание объектов исследования и приведены методы исследований и обработки их результатов, использованные при проведении работы. Объектами исследований являлись насосные и воздуходувные установки систем водопотребления и водоотведения населенных пунктов и промышленных предприятий. В состав установок входили комплекты оборудования, состоящие из одного или нескольких насосных или воздуходувных агрегатов, трубопроводов, запорной и регулирующей арматуры, контрольно-измерительной аппаратуры, аппаратуры управления и защиты. Насосные и воздуходувные агрегаты содержали несколько параллельно или последовательно соединенных насосов и воздуходувок в совокупности с электроприводом. Для привода насосов использовались преимущественно асинхронные короткозамкнутые и синхронные двигатели переменного типа. Электродвигатели имели мощность до 320 кВт и напряжение питания 380-660 кВ. Воздуходувки обеспечивали подачу воздуха с давлением 0,1-3,0 атм (1043.105 Па). Использование современных методов научных исследований позволило определить влияние на технологические процессы различного рода

внутренних и внешних воздействий и оценить эффективность предлагаемых технологических и конструктивных решений.

В главе 3 приведены результаты исследования рабочих режимов лопастного нагнетателя в нестационарном технологическом процессе.

Решение современных задач по анализу эффективности подбора насосного оборудования и способов управления им немыслимы без использования современных информационных технологий и специальных компьютерных программ. Для этого характеристики технологического процесса и обеспечивающего этот процесс оборудования должны быть представлены в виде аналитических зависимостей. При этом аппроксимирующие функции должны с достаточной степенью точности описывать изучаемый технологический процесс и характеристики используемого оборудования, и при этом не быть чрезмерно сложными и громоздкими, что затрудняло бы построение математической модели и решение оптимизационных задач.

Для пересчета напорной характеристики насоса # = /(0 было получено следующее выражение:

",„„ = л + квдт+кгс (1)

где Л,, В1, С1,0,, , , А/и, В1и, С/п - коэффициенты аппроксимации, вычисляемые методом наименьших квадратов; к = - коэффициент

изменения частоты вращения.

Эта формула позволяет, располагая характеристикой нагнетателя при номинальной частоте, осуществлять перерасчет напорных характеристик нагнетателей в зависимости от задаваемой текущей частоты вращения рабочего колеса, что необходимо для эффективного управления нагнетателями.

Для обеспечения возможности варьирования параметрами оборудования в широком диапазоне вне привязки к существующим конструкциям, необходимо иметь математическую модель насоса, параметры которого на оптимальном режиме (б„,,,,Я„л, и г]^) могут быть заранее определены в зависимости от

предполагаемых условий эксплуатации и заданного характера распределения нагрузки.

Для этого представляет интерес изучение форм напорных характеристик лопастных насосов. Определенному значению быстроходности лопастного насоса п5 присуще своя специфическая форма напорной характеристики Н = /(0 (рис. 1). Всякое искусственное изменение формы кривой Н = /(0, как правило, вызывает снижение КПД насоса. В общем случае эта кривая представляет собой параболу, максимум которой располагается в точке В, представляющая вершину параболы, которая может быть расположении либо в 1-м либо во 11-м квадранте (рис. 1, а, Ь). Для насосов с вершиной В в 1-м квадранте (0Я>О) имеется западающий участок характеристики, расположенный в области: ()<(3 <(0,25+0,3) Данный тип характеристики Н = /(0 присущ лопастным насосам с быстроходностью «,<120. У насосов с западающей левой ветвью напорной характеристики возможны пересечение с характеристикой трубопроводной системы в двух точках. Возможность возникновение 2-х рабочих точек может привести при снижении нагрузки к возникновению явления помпажа, поэтому для насосов с <2„ > 0 снижение подач ниже <2а недопустимо и должно быть учтено при определении области возможных ограничений.

В качестве критерия, характеризующего крутизну напорной

характеристики, используется коэффициент крутизны Ки = —.

Коэффициент крутизны напорной характеристики К„ определяется в зависимости от значения коэффициента быстроходности п5. Зависимость коэффициента К„ от быстроходности насоса приведена в табл. 1.

В Т

►Н,-Нз Нз-Нг I 1- "

М --к Е -- --

X X X о X и X

-О 01=0.250ор! СЬ=0«=0 Оз=Оор( 0

В)

Рис. 1. К построению математической модели виртуального насоса:

а) вершина напорной характеристики (точка В) расположена в I" квадранте (Ов>0) в) то же во IIм (С»<:0)

Таблица 1

Коэффициент быстроходности насоса l)s Вид напорной характеристики Коэффициент напорной характеристики К„

40 < ns< 80 Пологая 1,05 -г-1,08

80 < ns< 150 Средняя 1,08*1,20

150 < ns< 250 Крутопадающая 1,20*1,30

Математические модели напорных характеристик в зависимости от расположения их вершины Н — /(0 будут различны.

1). Случай, когда вершина параболы В расположена в первом квадранте (рис. 1, а). Представленная на рисунке кривая Н = /(2) характерна для лопастных насосов в диапазоне быстроходностей от 40 до 120.

Для построения математической модели насоса необходимо получить его следующие аналитические характеристики: напорную //=/(0, КПД 7 = /2(0 и кавитационную: Дй = /,(0. Исходными параметрами при этом являются подача ()т и напор Нщ насоса на оптимальном режиме. Как указывалось ранее, напорная характеристика лопастного насоса может быть аппроксимирована полиномом 2-й степени.

Анализ форм характеристик Я = /(0 для насосов с западающей левой ветвью показывает, что вершина параболы (точка В) располагается при подаче насоса, равной от 0,2 до 0,3 от ()ар1 (рис. 1 а). В этой связи для получения

коэффициентов аппроксимации может быть принята следующая последовательность расчетов:

1. Располагая значением и Нщл определяется быстроходность насоса

по формуле:

. 3,65»У07 (2)

где п - частота вращения рабочего колеса, мин"1; - подача насоса на оптимальном режиме, м3/с; Н - напор насоса на оптимальном режиме.

2. Определяем напор насоса Я, при нулевой подаче по формуле:

Н^Н^-К,, {3)

3. Принимаем ординату вершины параболы Qв = О,250,у„, а значение напора, на основе анализа характеристик насосов типов: К, £> и В, может быть принято равным 1,05 Я,.

4. Таким образом получаем координаты 3-х точек, необходимых для построения параболы Я = /(0 (табл. 2):

Таблица 2

0=0 Й=О,250„„

Н2 = 1,05 Я, аз II

5. Подставляем приведенные значения напоров и подач в уравнение аппроксимации и получаем систему 3-х уровней:

6. Решая приведенную систему получаем значения коэффициентов аппроксимации А, В и С для случая, когда вершина параболы расположена в 1-м квадранте (()в> 0).

2). Случай, когда насос имеет устойчивую ниспадающую характеристику (п.. > 120) приведен на рис. 1, Ь. Из приведенного рисунка видно, что вершина параболы располагается во П-м квадранте. Методика определения параметров насоса в характерных точках для получения коэффициентов аппроксимации может быть принята следующей:

1. Анализ форм характеристик лопастных насосов типов К, М и £> показывает, что вершина параболы (точка В) располагается при подаче равной: 0,2 ч-0,3 0о(„. Принимаем значение 0, = -0,250,,,,, (рис. 1, Ь).

2. Напор насоса Я, в этой точке вычисляем с учетом быстроходности по формуле:

",=//.....(5)

3. Для построения напорной характеристики необходимо определить напор насоса в точке F (рис. 1, Ь), абсцисса которой Q2 равна нулю. Для этого рассмотрим подобные треугольники LEF и LMB. Из условий их подобия можно записать следующее:

(6)

/у-//, =e,-g,

а-а

После преобразований находим напор в точке F

г, Q,H,-Q,H,

н;

(7)

а-а

Необходимый для построения параболы Я = /(0 напор в точке Т находим но формуле:

(8)

2

При этом соблюдается условие: Я3' < Н2 < Я,, обеспечивающее ниспадающий характер напорной характеристики насоса.

4. Таким образом, получим координаты 3-х точек, необходимых для построения параболы Я = /(0 (табл. 3):

Таблица 3

Q =-0,25а,„ &=0 а=й„„

Я/+Я, 2 2

5. Подставляем приведенные выше значение напоров и подач в уравнение аппроксимации и получаем систему 3-х уравнений:

ре.чва+с=//„•£„

6. Решая приведенную систему уравнений, получаем значения коэффициентов аппроксимации для случая, когда вершина параболы характеристики Н = /(2) расположена во Н-м квадранте ((¿п < 0).

Для сравнения энергоэффективности выбираемых вариантов оборудования и способов управления им важнейшей характеристикой насоса является характеристика его КПД, т.е. /; = /2(0. Характеристики КПД лопастных насосов с достаточной степенью точности могут быть аппроксимированы параболой вида ц = + Е()+ Р. Поэтому при разработке математической модели важное значение имеет определение коэффициентов аппроксимации И, Е и Р по заданным значениям оптимальной модели (¿^ и оптимального

(максимального) значения КПД т}^.

Поскольку парабола вида: г] ~ ВО2 + Е() + Р выходит из начала координат, то при (),=() будем принимать Р = 0. Если значение подачи будет равным <9 = <2„г,, то КПД в этой точке имеет свое максимальное значение, т.е. при д = (2„„, 77 = 7„ш- Поскольку парабола симметрична относительно своей вершины (при <2 = (2,,„), то при (2 = 20„,„ значение КПД равно нулю. Таким образом, можно составить следующую табл. 4:

Таблица 4

Й=о 1 с! Й = 2Й„„

Пг = '/„„ п, = о

Поскольку Р= 0, получаем систему из двух уравнений:

(ю)

Располагая значениями ()11р1 и т]ш%, решаем приведенную систему уравнений и находим коэффициенты аппроксимации:

о о

Наиболее распространенным явлением, ограничивающим область применения насосов, а, следовательно, их энергоэффективность, является кавитация. Поэтому математическая модель насоса не может быть полноценной без моделирования кавитационной характеристики насоса ДА^ --/(б).

Кавитационная характеристика насоса с достаточно высокой степенью точности может быть аппроксимирована полиномом вида: ДА, = Аи<2г + 5,(5 + С., где Ап, Ви и С„ - коэффициенты аппроксимации.

Анализ форм кавитационных характеристик насосов типов К, О и В и др. показывает, что при подаче равной 0,7 -г 0,8 от значение критического

кавитационного запаса составляет 0,7 -г 0,8 от ЛА^", а при подаче, равной 2 = 1,25 + 1,352^, его значение находится в пределах 1,2 + 1,4 от ДА;*". На основании анализа форм кавитационных характеристик может быть составлена следующая табл. 5:

Таблица 5

0= 0,8Й,„ а=и&„,

Я, = 0,75 ДА;» Н2 = А/С" Я,=1,ЗДА*

Вводя приведенные в таблице значения в уравнение аппроксимации:

| ла'+ад+с^д/с

[/(,а! + ад+с4 = !,здА7 Вычислив предварительно ДА*' по формуле С.С. Руднева и решая приведенную выше систему уравнений получим значения коэффициентов аппроксимации: А1:, Вк и С,,.

Основной целью моделирования является исследование энергоэффективности различных методов подбора насосного оборудования и способов управления им. В этой связи представляет интерес сопоставление параметров реальных и виртуальных насосов, включая потребление ими энергии. Такое сопоставление было проведено для ряда отечественных и

зарубежных насосов. Для заданных условий эксплуатации, как наиболее эффективным, был подобран виртуальный насос. Наиболее близким к нему по своим параметрам оказался насосный агрегат Д-4000-95-0.

Результаты сопоставления параметров показывают, что они имеют некоторое, несущественное огличие. Потребляемая насосным агрегатом Д-4000-95-0 за год энергия составила 3577 тыс.кВт-ч, а виртуальным насосом соответственно 3520 тыс.кВт-ч. Разность результатов расчета потребляемой энергии для одинаковых условий эксплуатации и способа управления агрегатами составила менее 1,6%. Аналогичные результаты получены для ряда других насосных агрегатов. Это свидетельствует о том, что разработанная математическая модель лопастного насоса достаточно полно отражает основные качества и характеристики реальных машин и поэтому может служить надежным инструментом для проведения исследований.

Следует подчеркнуть, что рассмотренные выше варианты построения напорных характеристик насосов будут справедливы для тихоходных насосов (я, = 35-ь 80) насосов с нормальной быстроходностью (пг =80 + 120) и быстроходных машин (и, =120-5-250). Для диагональных машин (п5 =250^500) и осевых (п5 > 500) машин, имеющих напорную характеристику с перегибами, применение рассмотренной выше модели может привести к существенным погрешностям в полученных результатах. Поэтому разработанная модель может успешно применяться для лопастных насосов в диапазоне быстроходностей: 40<я,<250. При составлении математической модели необходимо при определении быстроходности насоса варьировать частотой вращения его рабочего колеса, задаваясь различной частотой вращения электродвигателя привода, что позволит удержать модель в рамках заданного диапазона быстроходностей.

В главе 4 изложена методика определения оптимальных параметров нагнетателя, позволяющая увязать предполагаемые параметры оборудования с характеристикой трубопроводной системы и статическим распределением нагрузки.

При использовании регулируемого электропривода для лопастных, насосов их КПД будет являться функцией трех переменных 1] = / ((),//, и К). На потребляемую насосом энергию будет влиять не только само значение отклонения фактических значений КПД Л// от его максимального значения, но и время работы с этим отклонением.

Поэтому, в качестве критерия максимизации КПД при переменной нагрузке, принимаем минимальное значение математического ожидания фактических значений КПД от максимального:

П II

Для выполнения условия (13) необходимо таким образом расположить вершину параболы, аппроксимирующей характеристику КПД насоса (рис. 2, кривая 5, точка С), чтобы выполняя условие площадь Б (на рисунке

заштрихована), представляющая собой разность площадей прямоугольника МВДЕ и параболы (кривая 5) с учетом вероятностей подач была минимальной, то есть:

'Зк„„ -7 -птрт^ <14>

(.и

•?(£*)=> ««п О5)

После преобразований получим:

Т^-ЖЙЖ-О' (16)

е.. "¡4«

Характеристика КПД насоса может быть аппроксимирована полиномом второй степени:

= (17)

где О, Е и Р - коэффициенты аппроксимации.

Подставим в формулу (17) граничные условия, приведенные в табл.6:

Таблица 6

б 0 1'1

п 0 0

маиощ __ И-21

---ш — А /н^ы

6 X и

в у^ О

Птах Ч о 5

Птах Л

О О,

ш!п

О,

ор1

Ощах 20ор,

Рис. 2. Определение оптимальных параметров насоса с регулируемым

электроприводом при переменной нагрузке для традиционного и

рекомендуемого способов выбора

(1,2,3 - положение напорной характеристики (1), характеристики КПД (2) и кривой подобных режимов максимального значения КПД (3) для традиционного способа ; 4,5,6 -положение напорной характеристики (4), характеристики КПД (5) и кривой подобных режимов для рекомендуемого способа; 7-характеристика трубопроводной системы; 8-положение напорной характеристики при обеспечении минимальной подачи.

С учетом того, что парабола (17) выходит из начала координат, т.е. Р = О при 6 = 0, получим систему уравнений:

^ = 0

40е; +2/;О„=0

(1В)

Решая систему уравнений (18) находим значения коэффициентов аппроксимации О и Е:

А Й„

Подставляем полученные значения коэффициентов £) и £ в уравнение (16) и после преобразования получим формулу для определения оптимальной

Определяя из формулы (20) (2щя и подставляя его в выражение (19)

находим численные значения коэффициентов /) и Е в уравнении аппроксимации характеристики КПД насоса. Таким образом, получаем уравнение характеристики КПД насоса, привязанное к статистическому распределению нагрузки.

Для выбора насоса недостаточно знать только его подачу (), а

необходимо также определить напор Н на оптимальном режиме.

При использовании такого, наиболее эффективного способа управления, как минимизация избыточных напоров в трубопроводной системе, в точке соответствующей координатам и Яи()( должно соблюдаться три условия:

1) принадлежность к напорам характеристики подбираемого насоса;

2) принадлежность к кривой подобных режимов для максимального значения КПД;

3) равенство нулю избыточного напора (так как Н = Нщ,), т.е.

принадлежность к характеристике системы. Этим условиям соответствует единственная точка А2 (рис. 2, пересечение кривых 6 и 7).

При традиционной методике выбора насоса напорная характеристика Я = /,(в) ПРИ номинальной частоте вращения (к = 1) пересекается с характеристикой трубопроводной системы (рис. 2, кривая 7) в точке Аь соответствующей максимальному значению подачи. Кривая подобных режимов

подачи, соответствующей положению максимального значения КПД:

(20)

максимального значения КПД проходит в этом случае также через эту точку (кривая 3). При применении регулируемого привода напорная характеристика Н= /(0 (кривая 1) становится плавающей и при уменьшении нагрузки перемещается за счет снижения частоты вращения рабочего колеса (&<1) эквидистантно самой себе и при достижении минимального значения нагрузки проходит через точку Аз, занимая положение, представленное на рис. 2 (кривая 8).

В отличие от традиционного способа выбора оборудования, оптимальной подаче насоса, вычисленной с помощью формулы (20), соответствует положение напорной характеристики Н = /,(0, представленное на рис. 2 (кривая 4). Напорная характеристика пересекается с характеристикой трубопроводной системы в точке Аг, соответствующей оптимальной подаче и оптимальному напору насоса, а, следовательно, максимальному значению КПД. Кривая подобных режимов максимального значения КПД также проходит через точку Аг (кривую 6). При увеличении нагрузки выше оптимальной, за счет повышения частоты вращения рабочего колеса(к>1), напорная характеристика Н = /¡(0 перемещается и при достижении максимального значения нагрузки занимает положение, приведенное на рис. 2. (кривая 1). При уменьшении нагрузки ниже оптимальной, за счет снижения частоты вращения рабочего колеса (к <1) напорная характеристика насоса перемещается и при достижении минимального значения нагрузки проходит через Аз, занимая положение, приведенное на рис. 2 (кривая 8).

В главе 5 приведен сравнительный анализ энергоэффективности работы насосных установок с одним насосным агрегатом, работающим при переменной нагрузке. Для этого рассматривалась работа насосных агрегатов, подобранных по традиционной методике по максимальной (пиковой) нагрузке. В качестве примера: для сравнения энергоэффективности использовались различные по производительности насосные агрегаты отечественного и зарубежного производства, таких как: Д-3200-75, КМ-100-65-250, СР-3531/865 (Швеция), Д-1250-654, 600В-1,6/100-0. Проанализированы основные причины низкой

эффективности работы насосного оборудования при переменной нагрузке. Проведено сопоставление энергоэффективности таких способов управления как; дросселирование, стабилизация давления на выходе насосной установки, минимизация избыточных наноров в трубопроводных системах и оптимизация (минимизация избыточных напоров с предварительной оптимизацией параметров подбираемого оборудования). Приведена зависимость энергопотребления насосного агрегата от выбора давления стабилизации. Показано, что наименее эффективным способом управления с применением регулируемого привода является широко применяемая в нашей стране стабилизация давления на выходе насосной установки, т.к. позволяет использовать только незначительную часть потенциала энергосбережения.

В главе 6 приведен сравнительный анализ энергоэффективности различных способов управления работой группы параллельно подключенных насосных агрегатов с регулируемым приводом при переменной нагрузке.

Особенностью большинства насосных систем являются значительные колебания нагрузки во времени, особенно в системах, поддающих воду непосредственно в городскую сеть, диапазон изменения подач насосных установок может находиться в широких пределах от 0,25 {?„,„ до б,1)И. Для покрытия достаточно широких диапазонов нагрузки, а также с целью регулирования подачи на практике достаточно часто используют включение в параллельную работу двух, трех и более насосных агрегатов.

Подключение к одиночно работающему агрегату второго однотипного насоса увеличивает подачу системы менее, чем в 2 раза, а добавка подачи от включения каждого последующего насоса будет еще ниже, чем предыдущего. Поэтому в практике водоснабжения максимальное число насосных агрегатов, включаемых в параллельную работу, составляет не более 6-8 единиц, при этом применение разнотипных насосов не меняет приведенную картину.

Регулирование подачи системы, состоящей из нескольких нерегулируемых насосных агрегатов, осуществляется путем введения в работу (или выключения

из нее) дополнительного одного или нескольких агрегатов, что приводит к скачкообразному изменению параметров всех находящихся в работе агрегатов.

Теоретический анализ работы системы, состоящей из группы параллельно подключенных насосных агрегатов полностью или частично оснащенных регулируемым приводом, показал, что надежность и устойчивость работы такой системы может быть обеспечена только при рассмотрении ее как единой целостной динамической системы, работающей в рамках четко обозначенных пределов ограничений. Для удержания работы системы, состоящей из группы агрегатов, в рамках ограничений необходимо четко очертить область возможных (допустимых) режимов ее работы. Поскольку границы работы всей системы формируются из границ отдельных, входящих в нее агрегатов, необходимо четко очертить область возможных режимов каждого агрегата с учетом ограничений. Следует особо подчеркнуть, что определение границ системы важно, как с точки зрения обеспечения надежной и устойчивой работы системы, так и выбора наиболее эффективного способа управления, поскольку положение возможных границ оказывает существенное влияние на энергетические показатели работы системы в целом.

Рассмотрим разработанную нами методику определения ограничений. При работе насосного аграгата с переменной нагрузкой происходят отклонения фактических режимов его работы от оптимального как в область более высоких значений подач (перегрузочные режимы), так и в зону пониженных подач (недогрузочные режимы). При смещении режимов работы в область больших значений подач основными причинами ограничений являются: кавитация, установленная мощность электродвигателей привода, предельно-допустимая (из условий прочности конструкции) частота вращения рабочего колеса. При снижении подачи основными ограничениями являются: помпаж и низкий КПД насоса, а также минимально-допустимая частота вращения рабочего колеса.

Предельно-допустимое значение подачи регулируемого насосного агрегата по условию недопущения кавитации может быть получено из следующего выражения:

да <21>

у у

где - кавитационный функционал, м; Ра и Рп п - атмосферное давление и давление насыщенного пара, Па; Д/)к/, - критическое значение кавитационного запаса, определяемое но кавитационной характеристике насоса в зависимости от его подачи и частоты вращения рабочего колеса, м; /г®"1 - гидравлические потери на всасывающей линии насоса, зависящие от его подачи и определяемые по формуле: к"' "'1 = а()г, где а - коэффициент гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода; ; у - удельный вес жидкости, н/м3; Ивс - высота всасывания насоса, принимаемая равной разности отметок уровня воды в приемном резервуаре и оси рабочего колеса, м. В случае исследования параметров виртуального насоса, значение кавитационного запаса ДА может быть вычислено по формуле С.С. Руднева.

Максимально-возможную подачу для фиксированного значения напора находим из формулы (21), решая уравнение относительно подачи д методом последовательных приближений, принимая =0.

Предельно-доиустимую подачу по условию недопущения перегрузки электродвигателя привода насоса можно получить из выражения:

^-^>„=0, (22) где И„КК - текущее значение мощности, потребляемой электродвигателем привода, кВт, вычисляемое но формуле

Л-,,,,, (23)

"' ¡ООО//

где Н - напор, для которого определяется максимально-возможная подача, м; Г} ~ КПД, вычисляемый в зависимости от подачи и частоты вращения рабочего колеса.

Предельно-допустимая подача может быть получена из формулы (22), решая уравнение методом последовательных приближений для фиксированного значения напора.

В течение нескольких десятилетий и по настоящее время насосное оборудование подбиралось и продолжает подбираться по пиковой нагрузке. При подобном подходе подача и напор насосного агрегата при номинальной частоте вращения рабочего колеса значительно превышают требуемые текущие значения, возникающие при переменной нагрузке. Поэтому вопрос о максимально-допустимой частоте, которая могла бы быть больше, чем номинальная, вообще не рассматривается. Однако это положение справедливо только лишь для используемой в настоящее время методике подбора оборудования, которое поддерживается сложившимся стереотипом мышления. Предложенная нами методика подбора энергоэффективных параметров насосного оборудования для установок с одним насосным агрегатом показывают, что минимальное потребление энергии обеспечивается только в том случае, если большую часть времени насосное оборудование будет работать в области наиболее вероятных подач с номинальной или близкой к ней частотой вращения рабочего колеса. При этом пиковая нагрузка будет покрываться кратковременным повышением частоты вращения рабочего колеса сверх номинальной, а при провалах нагрузки частота вращения будет снижаться ниже номинальной.

Не меньший интерес представляет выбор предельно-допустимой частоты вращения при работе группы насосных агрегатов.

Несмотря на отставание теоретической базы по минимизации потребления энергии при работе группы параллельно подключенных агрегатов и отсутствие энергоэффективных алгоритмов управления, для этих целей используются не основные параметры, характеризующие эффективность работы насоса: напор, подача, КПД и потребляемая энергия, а такие легко доступные измерению параметры, как нагрузка электродвигателей по току и частоте тока частотного преобразователя привода. Включение (отключение) насосов в существующих системах автоматического управления производится по допустимому току нагрузки элекфодвигателя привода или предельной частоте электрического тока (/' = 50 Гц), подводимого от частотного преобразователя, что

соответствует номинальной частоте вращения рабочего насоса. Использование указанных приемов означает, что переключение насосов происходит на границе области возможных (часто недостаточно обоснованных) ограничений по мощности двигателя, а не по минимуму потребляемой энергии. Решение задачи минимизации энергозатрат на основе одновременной оптимизации состава и режимов работы насосных агрегатов показывает, что минимум энергии, потребляемой группой агрегатов, как правило, находится не на границе области возможных ограничений, а внутри ее.

Решение задачи минимизации затрат энергии связано с необходимостью повышения частоты вращения рабочих колес у современного насосного оборудования при покрытии пиковой нагрузки на 20-30% превышающих номинальную. В свою очередь увеличением частоты вращения сверх номинальной может привести к возрастанию осевых и радиальных усилий на подшипники, а, следовательно, на корпус насоса. Проведенные нами расчеты показывают, что повышение осевых и радиальных нагрузок не вызывав!' не разрешимых конструктивных проблем и может быть решен при их модернизации насосов путем замены подшипников и усиления, в случае необходимости, корпуса насоса. В качестве привода модернизированных насосов наиболее эффективным будет использование выпускаемых промышленностью электродвигателей с номинальной частотой тока / -60 Гц. Поскольку находящийся в эксплуатации парк насосов оснащен асинхронными электродвигателями номинальной частотой тока / = 50 Гц, представляет интерес исследование возможностей их использования для работы с частотой тока / = 60-65 Гц. Для подтверждения возможности работы существующих насосных агрегатов с повышенной частотой вращения интересен опыт работы насосного агрегата КМ-125-100-160 с частотой Г = 60 Гц на ЦТП № 2г. Руза Московской обл.

Основными причинами ограничений в области недогрузочных режимов являются; помпаж, низкие значение КПД и минимально-допустимая частота вращения рабочего колеса.

Анализ геометрических форм напорных характеристик насосов показал, что явление помпажа может возникнуть у насосов с западающей ветвью напорной характеристики, для которых коэффициент В аппроксимирующего полинома больше нуля (В >0). Это качество присуще лопастным нагнетателям с быстроходностью < 120. Поэтому ограничение подачи по причине возникновения явления помпажа устанавливается только для насосов с коэффициентом В > 0.

Вся область, лежащая левее этой кривой будет областью помпажа или недопустимо низких значений КПД (рис. 3, кривая ОРЬА).

О [м3/час]

Рис. 3. Область возможных режимов работы насоса Д-1250-65 регулируемым приводом (с учетом ограничений) Где; К=п1/пн (Ш, пи - текущая и номинальная частота вращения рабочего колеса)

Л Ь Р О; Ъ О; Д' Д Е О - кривые подобных режимов соответствующие принятым значениям КПД

При работе лопастных насосов с незначительной составляющей статистического напора HstlH„, а также при достаточно широких диапазонах изменения подач возникает необходимость значительного снижения напора и подачи. Это связано с существенным снижением частоты вращения ротора электродвигателя и частоты подводимого к нему электрического тока (в случае применения частотно-регулируемого привода - ЧРП). Снижение частоты электрического тока приводит: к снижению КПД самого насоса из-за отклонения фактических режимов работы от номинальной; снижению КПД электродвигателя привода; снижению КПД частотного привода; снижению качества электрического тока, подводимого от частотного преобразователя, что связано с появлением гармоник высшего порядка и перегревом электродвигателя.

На основе отечественного и зарубежного опыта применения ЧРП с целью недопущения перегрева электродвигателей привода из-за ухудшения качества тока принято допускать снижение вращения рабочего колеса нагнетателя частоты не более, чем в 2 раза по отношению к номинальной, т.е. принимается

0,5.

^нач

. С целью определения области возможных режимов работы насосных агрегатов нами была разработана специальная компьютерная программа «SKAN-NAS», позволяющая определить границы области возможных режимов и получить ее графическое изображение. В качестве примера, на рис. 3 показана область возможных режимов работы насоса Д-1250-65 с регулируемым приводом. При этом необходимо разделить возможные ограничения на жесткие и мягкие. Под жестким характером ограничений понимаются такие, превышение которых может привести к выходу оборудования из строя, нарушению его механической прочности и созданию аварийной ситуации. Под мягкими ограничениями будем подразумевать ограничения, нарушение которых приводит к существенному ухудшению технико-экономических показателей работы системы.

Из приведенного рисунка видно, что область возможных режимов работы насосного агрегата Д-1250-65, оснащенного регулируемым приводом, представляет криволинейный многоугольник РЬАВСОЕ, каждая из сторон которого представляет ограничение по определенному параметру: помпажу, кавитации и т.д. Область возможных режимов ограничена слева (кривая РА) по условию помпажа, сверху - кривая АВ представляет ограничение по предельно-допустимой частоте вращения рабочего колеса. Кривая ВС представляет ограничение по мощности электродвигателя привода. Ограничение справа (кривая СО) обусловлено кавитацией, допустимым значением КПД (кривая БЕ) и минимально-допустимой частотой вращения ЕР. Кривые АВ, Ь2Р и БЕ представляют собой напорные характеристики насоса для максимально-допустимой частоты вращения рабочего колеса (АВ), номинальной и минимально-допустимой (РЕ). Кривые ОА, 02 и ОЕЭ являются кривыми подобных режимов, где ОА и ОЕБ построены для заданных ограничений по помпажу и минимально-допустимому значению КПД, а кривая 02 - представляет кривую подобных режимов для максимального значения КПД.

Кривая ВСРО ограничений получена для установленной мощности электродвигателя Ыдв - 350 кВт и высоты всасывания, Авс. = 0. Повышение уровня в приемном резервуаре или снижение отметки оси насоса на 3 м и установка электродвигателя мощностью Nдя = 450 кВт (вместо Nдн = 350 кВт) позволяет существенно расширить область возможных режимов работы насоса (рис. 3, кривая ВС'Р'Д').

При параллельной работе группы параллельно подключенных агрегатов с регулируемым приводом или при совместной работе регулируемых и нерегулируемых агрегатов возникает необходимость оптимального распределения нагрузки между насосными агрегатами. Выбор оптимизационного метода существенно зависит от характера зависимости мощности от подачи при фиксированном в данный момент времени значения напора. Разработанная нами математическая модель и программа «БКАЫ-

NAS» позволяет не только очертить область возможных режимов работы регулируемого насоса, но и сканировать ее по вертикали (для выбранного фиксированного значения подачи) и горизонтали (для выбранного фиксированного значения напора).

Кроме того, программа «SKAN-NAS» позволяет получить

дифференциальные характеристики насосных агрегатов: = /(£>), что

необходимо для рещения задач оптимального распределения нагрузки между агрегатами (рис. 4).

Н=55м 2

/ 3

I I 1 —1—•——- I "" 1\ 1 1

оо 1 81 il1 сЛ -А- оэ 1 <о1 г- , со 1 о 6-1 §,1 ♦ J 1 îfl 'Ч 3 IS.' о 1 еч Ц 03, 51 »1

250

1250

2250

3250 Q, [м3/ч]

Рис. 4, Дифференциальные характеристики насосных агрегатов (для фиксированного значения напора)

I. Д-2500-62; 2. Д-1600-90; 3. Д-3200-75

Па основе проведенных теоретических исследований разработан принципиально новый способ расчета оптимальных параметров для группы параллельно подключенных агрегатов, работающих при переменной нагрузке, при заданном их количестве. Как показывают результаты исследований, наибольшая энергоэффективность при работе группы насосных агрегатов, достигается в том случае, если используемые агрегаты будут разнотипными с различными значениями подач и напоров на оптимальных режимах их функционирования. Применение разнотипных агрегатов, а также одновременное функционирование регулируемых и нерегулируемых агрегатов требуют, в свою очередь, для решения задачи минимизации затрат энергии, оптимального распределения нагрузки между агрегатами. Для этого были использованы оптимальные методы неопределенных моножителей Лагранжа и метод проекций градиента.

Для решения задачи оптимизации (минимизации) затрат энергии, потребляемой группой насосных агрегатов с использованием оптимизационного метода неопределенных множителей Лагранжа был принят следующий уточненный алгоритм расчетов:

1. Из заданного статистического ряда вводится значение подачи Qj.

2. Соответственно принятому способу управления (минимизации избыточных напоров, стабилизации и т.д.) определяется требуемый напор Hj

с использованием гидравлической характеристики трубопроводной системы.

3. Составляется матрица возможных состояний насосных агрегатов. Число возможных состояний принималось 2я (где: состояние О - насосный агрегат не работает; состояние 1 - агрегат работает).

4. На предварительном этапе для каждого из возможных состояний агрегатов проверяется условие их совместимости по подаче, т.е. выполнение

условий XйГ" - - X■ Состояния, не удовлетворяющие данному

условию, отсеиваются.

5. Для насосных агрегатов, удовлетворяющих приведенному выше критерию, производится сканирование характеристик с целью определения для рассматриваемого значения Я,- левой ()Ю1 и правой ()„рт границ области

возможных режимов.

6. В полученном для каждого насосного агрегата интервала подач

(^ Д.- < <2"?т) вычисляются значения — и строится дифференциальная ' ' ' д()

дN

характеристика — = /(0 (рис. 4). д<2

7. Производится исследование дифференциальных характеристик с целью выявления возможного минимума на исследуемом интервале подач. В случае выявления минимума левая граница интервала подач переносится в точку минимума. Реализуется процедура аппроксимации дифференциальной характеристики с достаточной степенью точности, что позволяет получить однозначное решение оптимального распределения нагрузки между агрегатами, т.е. определяются подачи каждого агрегата.

8. Определяется мощность каждого насосного агрегата, работающего в данном состоянии, а затем суммарная мощность, потребляемая группой агрегатов.

9. Поскольку возможно несколько состояний, удовлетворяющих условию подачи (пункт 4), определяется подача и мощность каждого агрегата и суммарная потребляемая мощность для других состояний. Полученные значения суммарной мощности сопоставляются между собой и выбирается ее минимальное значение,

10. Осуществляется переход к следующей подаче QJ из статистического

ряда, а затем цикл повторяется.

11. Определяются суммарные затраты энергии, потребляемой группой насосных агрегатов за год при работе оборудования на всем возможном статистическом интервале подач.

Необходимость переноса левой границы допустимых подач на дифференциальных характеристиках современных насосных агрегатов сужает область поиска возможных оптимальных решений.

Учитывая выше изложенное, нами был использован метод проекций градиента, для которого был принят следующий алгоритм выполнения расчетов:

1. Из статистического ряда подач вводится подача и вычисляется соответствующий ей напор //у.

2. Составляется матрица возможных состояний. Принимается 4 возможных

состояния насосных агрегатов. Число возможных состояний составляет 4", где п - число агрегатов (состояния 0 и 1 те же, что и в методе Лагранжа, состояние 3 - работы на левой границе ограничений, 4 - работы на правой границе ограничений).

3. На предварительном этапе отсеиваются не рабочие состояния, которые

У()-"е'! < О <т ()"■ '"" не удовлетворяют условию: ^^У ^ ¿^у

4. Для каждого рабочего состояния определяются левая и правая границы области режимов работы агрегатов с учетом ограничений: (Элев и <2„ра„ (для

заданного значения Н •).

5. Определяется подача в начальной точке ()1ЮЧ, лежащая в плоскости ограничений.

6. В начальной точке Qnaч определяется вектор-градиент, вычисляя

- * /

производную —выражение для которой было получено ранее (см. метод

Щ

Лагранжа).

7. Вычисляется проекция вектор-градиента @иачбпр.д ^^ плоскость ограничений движение поиска минимума начинается в противоположную сторону (поскольку ищется минимум функционала) с шагом (2. Шаг

выбирается таким образом, чтобы получаемая точка Qmeк оставалась в плоскости ограничений.

8. Описанная выше процедура повторяется (итерационный цикл) до тех пор, пока отклонение единичного вектор-градиента от нормали к плоскости ограничений не будет меньше заданной точности вычислений.

9. Полученная точка является стационарной (точкой минимума), в которой подачи насосных агрегатов определяются из уравнения баланса расходов.

10. Для полученных значений расходов агрегатов определяются значения КПД и мощности, потребляемые каждым насосным агрегатом, а также суммарная потребляемая мощность и энергия, потребляемая за год.

11. Вводится новой значение Qj, соответствующее подаче в другом

статистическом интервале, а затем описанная выше процедура повторяется.

12. Определяются суммарные затраты энергии за год при обслуживании всего диапазона подач.

Таким образом, результаты проведенного сопоставления затрат мощности и энергии, полученных различными оптимизационными методами показывают, что они достаточно близки между собой, что свидетельствует о достоверности и высокой степени их надежности. Наряду с этим, можно сделать вывод о том, что оба метода (как метод неопределенных множителей Лагранжа, так и метод проекции градиента) являются надежным инструментом как для решения задачи минимизации энергозатрат на стадии проектирования и подбора насосного оборудования, так и для создания алгоритмов для эффективного управления им при его работе с переменной нагрузкой в режиме реального времени.

Вместе с тем, сопоставление двух приведенных выше оптимизационных методов показывает, что применение метода проекций градиента для исследования и управления режимами работы лопастных нагнетателей является более предпочтительным метода множителей Лагранжа. Основными причинами этого являются:

- отсутствие необходимости аппроксимации зависимости = /(0 для

получения аналитического выражения дифференциальной характеристики лопастного нагнетателя;

- отсутствие необходимости исследования характера поведения дифференциальной характеристики и связанного с этим сужения диапазона поиска оптимального решения, обусловленного смещением левой границы диапазона допустимых подач;

- получение однозначного и более точного решения, позволяющего получить хотя и незначительную по сравнению с методом множителей Лагранжа, экономию энергии.

С целью установления зависимости энергии, потребляемой группой насосных агрегатов с регулируемым приводом от их числа, параметров и способа управления при покрытии одного и того же диапазона нагрузки, а также выявления оптимального соотношения между числом регулируемых и нерегулируемых агрегатов была разработана математическая модель, имитирующая работу насосной станции. В качестве исходных данных были приняты следующие:

- число установленных насосных агрегатов;

- диапазон изменения подач и закон его распределения во времени (либо статистическое распределение за достаточно длительный период времени, не менее одного года);

- характеристика трубопроводной системы в виде выражения:

",„, = //„+ДО2;

- характеристики устанавливаемого оборудования, а именно: напорная // =/|(0, КПД 7 = /г(0 и кавитационная Д/г = /3((2). Характеристики насосных агрегатов могут быть представлены либо в табличной форме, либо в виде коэффициентов номинальной аппроксимации С, (напорная

характеристика), £>,, Е,, (характеристика КПД); Вк; Ск

(кавитационная характеристика).

В случае применения виртуальных насосов для получения коэффициентов аппроксимации использовалась специально разработанная компьютерная программа «УШТ-Об»

- установленная мощность электродвигателей привода насосов N¿)в¡;

- давление насыщенных паров Рим (Па);

- гидравлические потери на всасывающей линии насосов на оптимальном режиме их работы Л*" (м);

- коэффициент кавитационной быстроходности С (для виртуальных насосов);

- значение КПД на оптимальном режиме работы (для виртуальных насосов);

- высота всасывания насосных агрегатов И„с, принимаемая равной разнице отметок оси рабочего колеса и уровня воды в приемном резервуаре;

- минимально допустимое значение КПД;

- минимально допустимые и максимально возможные значения коэффициента изменения частоты вращения АГГО,П и А'тах. Значения коэффициента К принимались как в качестве параметра ограничения, так и критерия подключения (отключения) дополнительного агрегата в зависимости от принятого способа управления;

- способ управления насосными агрегатами;

- число и номер нерегулируемого агрегата (в случае частичного оснащения агрегатов регулируемым приводом).

Для вычисления энергии, потребляемой группой насосных агрегатов, был принят алгоритм вычислений, описанных выше в методе проекций градиента.

На основе описанного выше алгоритма была разработана специальная компьютерная программа оптимизации (минимизации) энергозатрат при работе группы насосных агрегатов при переменной нагрузке «ОРТ-21».

С помощью указанной выше компьютерной программы было проведено вычисление затрат энергии, потребляемой группой насосных агрегатов при переменной нагрузке для различных способов управления. Для покрытия одного и того же диапазона подач и ее статистического распределения число насосных агрегатов, работающих одновременно, принималось равным от одного до шести. Известно, что на значение потребляемой энергии, кроме числа насосных агрегатов, существенное влияние оказывают технологические условия и, в первую очередь, соотношении статической составляющей полного напора //„ и полного напора //„. При выполнении расчетов соотношение #„,/#„ изменялось в широком диапазоне от 0,16 до 0,82. Если учесть, что стабилизация является предельным случаем минимизации, а соотношение

Нп при стабилизации принято равному единице, можно считать, что был охвачен практически весь диапазон соотношений Нл1/Нп.

В качестве примера на рис. 5 приведены результаты построения графика зависимости потребляемой энергии га год группой насосных агрегатов, состав которой изменялся от одного до шести. Затраты энергии были подсчитаны для различных способов управления, типа насосных агрегатов и характеристик привода. Значение статической составляющей напора для графика приведенного на рис. 5, принималось равным Нй = 40 м (Н5,/Нп = 0,65).

Из графика рис. 5 видно, что потребление энергии при покрытии одного и того же диапазона нагрузки различным числом насосных агрегатов существенно зависит от их числа, а также от принятого способа управления. Это утверждение справедливо для всех рассмотренных способов управления, кроме минимизации избыточных напоров с применением синхронного управления насосными агрегатами. Как видно из рис. 5 наиболее эффективным способом управления по сравнению с повсеместно применяемым дросселированием является минимизация избыточных напоров. Значительное снижение потребления энергии происходит при увеличении числа агрегатов от одного до трех или четырех, а затем дальнейшее увеличение их числа не дает сколько-нибудь заметного снижения, потребляемой энергии.

£ 10500

со

т

о 10000

л

9500

со

9000

к

| 8500

о

X

° 8000

7500

7000

1 2 3 4 5 6

Число насосов п

Рис. 5. Зависимость потребляемой насосными агрегатами энергии от их числа при переменной нагрузки для различных способов

управления

1 -дросселирование;

2-стабилизация давления на выходе из насосной установки;

3-то же с одновременно оптимизацией состава и режимов работы агрегатов;

4-минимизация избыточных напоров с синхронным управлением однотипными агрегатами;

5-то же с индивидуальном управлением однотипными агрегатами;

6-то же с одновременной оптимизацией состава и режимов работы;

7-то же с разнотипными насосными агрегатами; 8.-теоретически минимально-возможные затраты энергии (значение целевой функции оптимизации)

Наиболее эффективным способом управления насосными агрегатами является минимизация избыточных напоров в трубопроводной системе. Минимизация избыточных напоров может быть достигнута различными способами и для ее поддержания могут быть использованы как однотипные, так и разнотипные насосные агрегаты, а также, как индивидуальный, так и групповой привод. В этой связи представляет интерес сопоставление

энергоэффективности различных видов минимизации. Результаты сопоставления потребляемой энергии от числа насосных агрегатов для различных способов минимизации приведены на рис. 5. С целью экономии капитальных вложений в ряде случаев вместо индивидуального привода используется групповой привод, когда несколько насосных агрегатов подключаются к одному частотному преобразователю. Управление ими осуществляется путем одновременного снижения частоты вращения рабочих колее у всех находящихся в работе агрегатов. Зависимость потребляемой энергии от числа насосных агрегатов при синхронном управлении приведена на рис. 5 (кривая 4). Из рисунка видно, что по мере увеличения числа насосных агрегатов при синхронном управлении потребляемая энергия изменяется незначительно, что свидетельствует о нецелесообразности увеличения числа агрегатов при использовании этого способа управления.

На рис. 5 также показаны кривые зависимости потребляемой энергии при минимизации избыточных напоров от числа агрегатов при выборе различных критериев подключения (отключения) дополнительного агрегата. Кривая 5 получена для случая, когда переключение агрегатов производилось при достижении рабочим колесом насоса номинальной частоты вращения, а подача насоса становится при этом равной оптимальной. Кривая 6 получена при минимизации для случая, когда в качестве критерия подключения (отключения) дополнительного агрегата принимался минимум потребляемой ими энергии. Достижение минимума потребляемой энергии достигалось путем решения задачи одновременной оптимизации (минимизации) состава и режимов работы однотипных насосных агрегатов.

Расчеты показывают, что применение оптимизации при работе г руппы однотипных агрегатов (рис. 5, кривая 6) позволяет при переход от одного агрегата к двум получить экономию энергии 111 тыс. кВт-ч, а при переходе к трем агрегатам экономия снижается до 40 тыс. кВт-ч и затем по мере дальнейшего увеличения числа агрегатов до шести экономия энергии продолжает плавно снижатся до 10 тыс. кВт-ч.

Значительный интерес представляет минимизация избыточных напоров при использовании разнотипных насосных агрегатов. Параметры насосов определялись теоретически, путем увязки их параметров с характеристикой трубопроводной системы и статистическим распределением нагрузки. Зависимость потребляемой энергии от числа разнотипных агрегатов, параметры которых были предварительны оптимизированы, приведена на рис. 5 (кривая

7)-

На рисунке также приведена зависимость значения целевой функции оптимизации, которое равно минимально-возможным затратам энергии для заданных условий эксплуатации. По полученным расчетам видно, что в случае предварительной оптимизации параметров насосного агрегата значение потребляемой энергии может быть уменьшено на 285 тыс. кВт-ч, при переходе к двум агрегатам - на 112 тыс. кВт-ч, а затем по мере увеличения числа агрегатов до шести экономия постепенно снижается до 74 тыс. кВт ч.

Результаты сравнения энергоэффективности различных способов минимизации избыточных напоров показывают, что наиболее энергоэффективным из них является минимизация с одновременной оптимизацией состава и режимов работы разнотипных насосов с предварительно оптимизированными параметрами агрегатов.

Применение регулируемого привода требует значительных капитальных вложений на его покупку, монтаж и наладку. Поэтому с целью минимизации капитальных вложений на практике довольно часто прибегают к оснащению регулируемым приводом не всех установленных на насосной станции насосных агрегатов, а только их части. В современной технической литературе отсутствуют достаточно обоснованные рекомендации по оптимизации соотношения между числом регулируемых и нерегулируемых агрегатов.

На основе накопленного опыта рекомендуется принимать число регулируемых однотипных агрегатов не менее 1/3 от всех установленных, а в случае применения разнотипных агрегатов суммарная подача регулируемых агрегатов должна составлять не менее 1 /3 подачи насосной станции.

Рекомендуемое число агрегатов, оснащаемых регулируемым приводом, обусловлено необходимостью избежать появления так называемых «мертвых зон», в которых не удастся поддержать заданные значения регулируемых параметров на веем диапазоне изменения нагрузки.

Однако вопрос не в том, чтобы определить минимальное число регулируемых агрегатов, необходимое для поддержания требуемых параметров системы для заданного способа управления, а в определении зависимости потребляемой энергии от соотношения числа регулируемых агрегатов п/кг к их

общему числу п. Уменьшение соотношения п г!п приводит к уменьшению

капитальных затрат, однако ведет к существенному повышению потребляемой энергии. Поэтому вопрос состоит в том, каким образом можно достичь оптимального соотношения «/ п при котором затраты на дальнейшее

увеличение числа регулируемых агрегатов не будут окупаться получаемой при этом экономией энергии. Если определение затрат на покупку'; монтаж и наладку регулируемого привода не вызывает никаких трудностей, то вопрос определения затрат энергии при работе группы насосных агрегатов при переменной нагрузке с различным соотношением числа регулируемых и нерегулируемых агрегатов является недостаточно изученным.

С целью получения зависимости потребляемой энергии от соотношения прл,1 и была использована ранее разработаная математическая модель насосной

станции с изменяющимся соотношением числа регулируемых и нерегулируемых агрегатов. Общее число установленных агрегатов принималось равным пяти. Число регулируемых агрегатов принималось равным: одному, двум и т.д. При этом соотношение пре,/п изменялось в

пределах от '/5 до I.

По результатам вычислений затрат энергии для различных способов управления насосными агрегатами, таких как стабилизация давления в напорном коллекторе насосной установки и минимизация избыточных напоров

построены графики зависимости затрат потребляемой энергии от соотношения и /и для различных способов управления (рис. 6).

При минимизации избыточных напоров, как это видно из рис. 6, потребление энергии существенно зависит не только от соотношения прс,!п, но

и от соотношения статической составляющей //„, и полного напора //„. Так, например, при Я,,/Я„ = 0,82 при установке трех агрегатов с регулируемым приводом вместо двух (пр&,/п = 3/5) снижение потребления энергии составляет

] 19 тыс. кВт-ч, тогда как такое же оснащение (переход от двух регулируемых агрегатов к трем) при соотношении ЯЛ,/Я„ = 0,33 приводит к снижению потребления энергии на 804 тыс. кВт-ч, При дальнейшем увеличении числа регулируемых агрегатов темпы снижения потребляемой энергии замедляется (рис. 6). Таким образом, полученные результаты исследований показывают, что снижение потребляемой энергии зависит не только от соотношения п/кг/п, т.е. от числа регулируемых агрегатов, но в большей степени определяется соотношением статической составляющей Я!( и полного напора II„. Поэтому вопрос о соотношении числа регулируемых и нерегулируемых агрегатов должен определяться расчетом в каждом конкретном случае в зависимости от технологических условий работы оборудования.

Число насосов пре/п

Рис. 6. Зависимость потребляемой энергии группой из 5-ти насосных агрегатов от соотношения числа регулируемых к общему числу работающих агрегатов для различных способов

управления

1. Минимизация избыточных напоров для различных значений соотношения статической составляющей и полного напора Нв/Нп

2. Стабилизация давления в напорном коллекторе

3. Стабилизация давления в напорном коллекторе с одновременной оптимизацией режимов работы и состава

46

Выводы

1. Разработана математическая модель функционирования лопастных насосных нагнетателей работающих с переменной нагрузкой с использованием реальных и виртуальных лопастных нагнетателей. Модель позволяет исследовать энергопотребление, как при работе одного, так и группы параллельно подключенных нагнетателей с получением зависимости затрат потребляемой энергии от числа действующих агрегатов и задаваемого способа управления ими при покрытии одного и того диапазона изменения нагрузки.

2. Разработана принципиально новая методика определения энергоэффективных параметров лопастных нагнетателей, работающих с переменной нагрузкой. Параметры наиболее энергоэффективного оборудования рекомендуется определять не традиционным путем перебора характеристик выпускаемых промышленностью агрегатов, а посредством увязки параметров математической модели виртуального нагнетателя с характеристиками трубопроводной системы и статистическим распределением нагрузки.

3. Группу параллельно подключенных и совместно функционирующих нагнетателей необходимо рассматривать как единую целостную динамическую систему, управляемую из одного центра по заданному алгоритму. В состав группы могут входить только нагнетатели имеющие общую область возможных режимов, работа которой может быть обеспечена совместимостью их индивидуальных характеристик.

4. Разработана принципиально новая методика определения области возможных режимов работы реальных или виртуальных регулируемых лопастных насосов с учетом практически всех возможных граничных условий их эксплуатации. На основе разработанного алгоритма была составлена специальная компьютерная программа, позволяющая определить не только область возможных режимов насосного агрегата и получить ее графическое изображение, но также сканировать характеристики нагнетателя (при Н = const или Q = const), что позволяет получить их дифференциальные характеристики.

5. Разработан принципиально новый способ теоретического определения оптимальных параметров насосных агрегатов, входящих в состав группы для заданного их числа при работе с переменной нагрузкой. Показано, что наибольшая эффективность может быть достигнута при работе группы афегатов с переменной нагрузкой в том случае, если в состав группы будуг входить разнотипные агрегаты с различными значениями подач и напоров на оптимальном режиме их работы.

6. Впервые для лопастных нагнетателей, работающих с переменной нагрузкой, решена задача минимизации затрат энергии путем одновременной оптимизации состава и режимов работы с использованием матрицы возможных состояний агрегатов и оптимального распределения нагрузки между ними. Для решения задачи минимизации использовались оптимальные методы неопределенных множителей Лагранжа и метод проекций градиента (антиградиента, т.к. определялся минимум энергозатрат). Установлено, что более предпочтительным оптимизационным методом при решении задач минимизации затрат энергии, потребляемой лопастными нагнетателями, является метод проекций градиента, т.к. позволяет получить однозначное и наиболее точное решение.

7. Наиболее объективным критерием оценки внедрения различных энергосберегающих мероприятий и технологий является использование понятия потенциала энергосбережения, т.к. оно может быть легко связано с целевой функцией минимизации энергетического функционала. Применительно к работе лопастных нагнетателей теоретически минимально возможные затраты энергии (значение целевой функции оптимизации) могут быть достигнуты в том случае, если напор (давление) на всем диапазоне изменения нагрузки будет минимально допустимым, а значение КПД будет соответствовать своему максимальному значению для принятого типа оборудования. Степень использования потенциала энергосбережения позволяет дать объективную оценку не только энергоэффективности различных способов

управления, но и качеству подбора оборудования для заданных условий эксплуатации.

В. Разработана методика проведения предварительной оптимизации параметров предполагаемого к установке оборудования. Промышленная апробация подтвердила, что применение минимизации с предварительной оптимизацией позволяет получить экономию энергии от 29 до 63% (по отношению к дросселированию) и на 4-8% больше по отношению к минимизации. Указанный способ управления позволяет наиболее полно (от 93 до 98%) использовать имеющийся потенциал энергосбережения, чего не допускает ни один из известных методов.

Предложения для практики.

На основании проведенных исследований разработаны научно-методические рекомендации по основам мегода снижения энергопотребления технологического оборудования сооружений аэробной биологической очистки сточных вод агропромышленного комплекса (Утв. Отделением вегеринарной медицины, РАСХН, 04.12.2007 г.)

Результата и материалы выполненной работы использованы ЗАО «Водоснабжение и водоогведение» г. Москва, Внедрено ОАО «Органический синтез» г. Казань по Системам оборотного водоснабжения дая обеспечения охлаждающей водой завода по производству Бифенола-А с годовым экономическим эффектом 11,65 млн. рублей; ООО «Рузские тепловые сети» г. Руза Московская обл. при пуско-наладочных работах (ЦТП) № 2 г. Руза, годовой экономический 1 млн. 900 тыс. руб; ЗАО «Кузнецовский» Московская обл.; Когалымское МУП «Водоканал» г. Когадым по реконструкции и пусконалздочныу рабогау канализационной очистной станции КОС г. Калолым с годовым экономическим эффектом 6 млн. рублей;

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Николаев В.Г. Способы повышения энергоэффективности управления насосными установками сооружений биологической очистки сточных вод // Экология и промышленность России.- 2008, №1. С. 21 -23.

2. Николаев В.Г. Энергосберегающие методы управления группой лопастных насосов при переменной нагрузке // Экология и промышленность России. - 2008, №3. С. 40-44.

3. Николаев В.Г. Энергоэффективные способы выбора параметров и управления лопастными насосами при переменной нагрузки // Технология нефти и газа. - 2008, № 5. С. 40-43.

4. Николаев В.Г. Способ регулировки работы системы лопастных нагнетателей при переменной нагрузке. Патент 2230938 РФ. Официальный бюллетень Российского агенсгва по патентам и товарным знакам. Изобретения. Полезные модели. № 17, ч. 2, 2004.

5. Николаев В.Г. Выбор оптимальных параметров насосного оборудования и способов управления им // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2008, № 1. С. 43-46.

6. Николаев В.Г. Энергосберегающие методы выбора оптимального числа, параметров и способов управления группой лопастных насосов в системах водоснабжения АПК //Вестник Московского государственного университета им. В.П. Горячкина. - 2008, № 1. С. 25-36.

7. Николаев В.Г. Энергосберегающие методы выбора оптимальных параметров лопастных нагнетателей и способа управления ими в нестационарных технологических процессах // Вестник Московского государственного университета им. В.П. Горячкина. - 2007, № 3. С. 36-49.

8. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления труппой лопастных насосов с регулируемым электроприводом // Техника в сельском хозяйстве, - 2008, №3. С. 18-21.

9. Николаев В.Г. Управление группой насосов с регулируемым электроприводом при переменной нагрузке работы группы лопастных насосов работающих параллельно // Мелиорация и водное хозяйство. - 2008, № 2. С. 1014.

10. Николаев В.Г. Управление режимами работы труппы лопастных насосов // Водоснабжение и санитарная техника. - 2008, № 5. С. 9-16.

11. Николаев В.Г. Влияние выбора способа управления лопастным насосом на определение его оптимальных параметров при переменной нагрузке И Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2008, № 5. С. 23-30.

12. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления режимами работы группы лопастных насосов, работающих параллельно // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2008, № 6. С. 17-25.

13. Николаев В.Г., Тихоненко Ю.Ф. Способ оценки эффективности применения частотно-регулируемого привода при работе групп лопастных нагнетателей в нестационарных технологических процессах // Энергонадзор и энергоэффективность. - 2003, № 3. С. 65-68.

14. Николаев В.Г. Методика оценки целесообразности применения частогно-регулируемого привода для повышения эффективности работы водопроводных насосных станций. Новые технологии и оборудование в водоснабжении и водоотведении // Сб. матер., вып. 4, Москва: НИИКВОВ, - 2003. С. 95-99.

15. Николаев В.Г. Снижение энергопотребления - одно из важнейших направлений реформы ЖКХ // «Жилье и реформы». - 2004, №3. С. 14-16.

16. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления лопастными насосами в нестационарных технологических процессах коммунального хозяйства: Сб. докл. межд. семинара «Экология селитебных территорий». - М., МГСУ, 2006.

17. Николаев В.Г. Анализ энергоэффективноети различных способов управления насосными установками с регулируемым приводом // Водоснабжение и санитарная техника. -2006, № 11, ч. 2. С. 6-16.

18. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления насосными агрегатами в нестационарных технологических процессах: Мат. 7-го межд. конгр. «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК. -М., 2006, с. 135.

19. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления лопастными насосными агрегатами в системах водоснабжения при нестационарной нагрузке // Сантехника. - 2006, № 4. С. 22-28.

20. Николаев В.Г. Сравнение методик определения энергоэффективности насосного оборудования станций биологической очистки. Экология и безопасность жизнедеятельности. Сб. ciar. VII мсжд. науч.-практик, конф. - Пенза: 2007, - С. 146-147.

21. Николаев В.Г., Барсук И.В. Энергосберегающие способы управления насосным оборудованием канализационных насосных станций. Сб. тр. науч,-тсхнич. конф. ~М.: МИКХиС, 2007. С. 158,

22. Николаев В.Г. Новые подходы к выбору оптимальных параметров и способов управления насосным оборудованием с регулированным электроприводом // Вода - magazine. - 2007, № 12.

23. Николаев В.Г., Денисов A.A. Методика оптимизации выбора состава и режимов работы для группы параллельно подключенных лопастных нагнетателей при переменной нагрузке. Мат. межд. науч.-практич. конф. - Щелково: ВНИТИБП, 2007. С. 405-409.

24. Николаев В.Г. Расчет энергопотребления насосных агрегатов. Материалы Мат. межд. науч.-практич. конф. - Щелково: ВНИТИБП, 2007. С. 409414.

25. Николаев В.Г. Энергосберегающие методы выбора оптимальных параметров числа и способов управления группой лопастных насосов. Мат. 8-го межд. конгр. «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК. -М., 2008.

26. Николаев В.Г. Исследование потерь напора на входе на всасывающую трубу землесосного снаряда. Тр. ВЗИСИ, Сб. «Расчетные методы в строительстве». - М., 1975. С. 123-124.

27. Николаев В.Г. Повышение производительности земснарядов путем применения погружных насосов // Строительные материалы. - 1975, №11. С. 3234.

28. Николаев В.Г., Животовский Л.С., Смойловская J1.A. Расчет грунтовых насосов на основе систематики. РЖ 61 // «Насосостроение и компресоростроение. Холодильное машиностроение». - 1976, №2. С. 18-28.

29. Николаев В.Г. Натурные испытания земснаряда с эжекторным наконечником. Мат. X науч.-технич. конф. ВЗИСИ. -М., 1976. С. 65.

Отпечатано в ООО "Мещера" М.О., г. Щелково, ул.Свирская, д.8а зак. №993 тир. 120 экз.

Содержание диссертации, доктора технических наук, Николаев, Валентин Георгиевич

Введение.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Режимы работы и энергопотребление насосных и воздуходувных установок.

1.1.1 Насосные установки.

1.1.2 Воздуходувные установки.

1.2 Энергопотребление насосных и воздуходувных установок.

1.2.1 Потребление электроэнергии насосными агрегатами.

1.2.2 Особенности энергопотребления воздуходувных 21 установок.

1.2.3 Баланс энергопотребления.

1.3 Снижение потерь электроэнергии в насосных и воздуходувных установках.

1.3.1 Научно-обоснованный выбор оборудования.

1.3.2 Способы регулирования режимов работы насосных установок.

1.3.3 Способы регулирования режимов работы воздуходувных установок.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

Глава 3. РАБОТА ЛОПАСТНОГО НАГНЕТАТЕЛЯ В НЕСТАЦИОНАРНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ И ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЕГО

РАБОТЫ.

3.1. Условия работы лопастного нагнетателя при поддержании нестационарных процессов и составление целевой функции оптимизации (минимизации) потребления энергии.

3.2. Аппроксимация характеристик лопастного нагнетателя и их пересчет в зависимости от частоты вращения рабочего колеса.

3.2.1. Аппроксимация характеристик лопастного нагнетателя при постоянной частоте вращения рабочего колеса.

3.2.2. Пересчет характеристик лопастного насоса в зависимости от частоты вращения рабочего колеса.

3.3. Построение математической модели виртуального лопастного насоса.

3.4. Исследование влияния статической составляющей требуемого напора и способе управления лопастным насосом на текущее значение его КПД.

3.5. Оценка влияния отклонения текущей частоты вращения рабочего колеса от номинальной на снижение КПД насоса вдоль кривых подобных режимов и на КПД частотно-регулируемого привода (ЧРП).

3.6. Потенциал энергосбережения и его реализация для оценки эффективности работы лопастных нагнетателей с переменной нагрузкой.

Глава 4. Влияние выбора способа управления лопастным насосным агрегатом и характера распределения нагрузки во времени на определение его оптимальных параметров.

4.1. Теоретическое определение энергоэффективных параметров насоса при переменной нагрузке путем определения положения оптимума характеристики его КПД.

4.2. Теоретическое определение оптимальных параметров насоса при переменной нагрузке с использованием кривых подобных режимов.

4.3. Определение оптимальных параметров лопастного насоса по минимуму затрат энергии численными методами с использованием математической модели виртуального насоса.

4.4. Сопоставление теоретических и расчетных значений оптимальных параметров подбираемых насосных агрегатов, а также сравнение энергоэффективности применения насосов для традиционного и рекомендуемого способов выбора их параметров.

Глава 5. Сравнительный анализ энергоэффективности различных способов управления насосной установки с одним насосным агрегатом и регулируемым приводом.

5.1. Дросселирование трубопроводной системы.

5.2. Стабилизация давления на выходе насосного агрегата.

5.3. Минимизация избыточных напоров в трубопроводной системе.

5.4. Минимизация избыточных напоров с предварительной 148 оптимизацией состава насосного оборудования (оптимизация).

5.5. Сопоставление энергоэффективности различных способов 155 управления.

Глава 6. Сравнительный анализ энергоэффективности различных способов управления работой группы параллельно подключенных насосных агрегатов с регулируемым приводом при переменной нагрузке 171 6.1. Особенности работы насосных агрегатов в составе группы при их параллельном подключении.

6.2. Теоретическое определение оптимальных параметров лопастных насосов в зависимости от их числа и характера распределения нагрузки.

6.3. Исследование области возможных режимов работы лопастных насосов и оценка влияния ограничений на энергию, потребляемую насосным агрегатом.

6.4. Оптимальное распределение нагрузки между агрегатами методом неопределенных множителей Лагранжа.

6.5. Определение минимума потребляемой энергии с использованием оптимизационного метода проекций градиента.

6.6. Сравнительный анализ энергоэффективности различных' способов управления работой группы параллельно подключенных агрегатов.

Глава 7. ОБСУЖДЕНИЕ.

7.1 Энергосберегающие методы выбора оптимальных параметров лопастных нагнетателей и способов управления ими в нестационарных технологических процессах.

7.1.1 Методика выбора оптимальных параметров лопастных нагнетателей на основе математического моделирования.

7.1.2 Методика выбора оптимальных способов управления 289 лопастными нагнетателями в эксплуатации.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Энергосберегающие способы выбора параметров и оптимизации управления группой лопастных нагнетателей в нестационарных технологических процессах"

Актуальность.

Защита окружающей среды от загрязнений промышленными и бытовыми стоками требует создания эффективных систем биологической обработки, обеспечивающих высокое качество очистки до ПДК, устанавливаемых природоохранными органами к водам, сбрасываемым на природные водные объекты.

В настоящее время наиболее широкое применение получили системы аэробной биологической очистки сточных вод населенных пунктов и предприятий различных отраслей промышленности и сельского хозяйства.

Кроме необходимости обеспечения эффективной и надежной работы этих очистных сооружений все большую остроту и актуальность приобретают вопросы энергосбережения ресурсов и, прежде всего, электроэнергии, необходимой для эксплуатации технологического оборудования сооружений биологической очистки.

Статистика показывает, что на перекачку центробежными насосами чистых и загрязненных вод в России расходуется 120-130 млрд кВт-ч электроэнергии. Стоимость электроэнергии в общей сумме эксплуатационных расходов на водопроводно-канализационных предприятиях при использовании поверхностных вод составляет 40-50%. При использовании подземных вод этот показатель увеличивается до 80%. Несмотря на это, обеспечению экономичных режимов работы насосных установок пока еще уделяется недостаточно внимания. В результате не менее 15% энергии нерационально теряются в процессе перекачки питьевых и сточных вод. В отдельных случаях этот показатель колеблется в пределах 2550%.

Не менее энергоемкими объектами являются воздуходувные установки, обеспечивающие подачу воздуха для технологических целей (воздуходувки станций аэрации).

Суммарное электропотребление насосных и воздуходувных установок в настоящее время оценивается в 20-25% общей выработки электроэнергии в стране.

Существенное отличие гидравлических насосов и воздуходувных машин состоит в том, что если насосы перекачивают несжимаемую жидкость, то воздуходувные машины — сжимаемый газ (воздух). В то же время насосы и воздуходувки имеют много общего, т.к. относятся к одному классу турбомашин, подчиняющемуся общему принципу подобия, что позволяет использовать для них общие принципы и методики регулирования рабочих режимов.

Применение регулируемого электропривода для насосов является эффективным с точки зрения энергосбережения, а для воздуходувок в ряде случаев неоправданно экономически. Однако для воздуходувок весьма эффективно применение другого способа регулирования - плавного пуска (особенно для воздуходувок большой мощности). Поэтому применительно к этим машинам целесообразно использование устройств плавного пуска в системах автоматизированного управления (САУ) режимами работы воздуходувок.

В последние годы научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими организациями водоснабжения и водоотведения РФ: созданы энергосберегающие системы управления, которые обеспечивают эффективные режимы работы разнотипных насосных агрегатов с различного вида регулирующими приводами, подающих воду в общую систему водоводов;

- разработаны объединенные системы управления несколькими насосными станциями, подающими воду в общую водопроводную сеть.

В этих разработках использованы новые принципы управления агрегатами и применены более совершенные управляющие устройства (новые типы микропроцессорных контроллеров и промышленных компьютеров).

Важнейшая задача научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций Министерства сельского хозяйства состоит в том, чтобы преломить результаты этих исследований к специфическим условиям сельскохозяйственного производства, а конкретно — к системам очистки сточных вод и утилизации отходов производства предприятий АПК, на долю которых приходится значительная часть потребляемых энергоресурсов.

Разработанные методы позволит на основе анализа режимов работы и особенностей энергопотребления технологического оборудования создать технологические модели и выдать рекомендации по внедрению систем энергосберегающего регулирования насосными и воздуходувными установками сооружений аэробной биологической очистки сточных вод предприятий АПК.

Цель и задачи исследования.

Целью настоящей работы являлось энергосбережение путем регулирования насосными и воздуходувными установками в системах водоснабжения и водоотведения (в сооружениях аэробной биологической очистки)

При выполнении работы были поставлены следующие задачи.

1. Обобщить существующую информацию по системам управления электроприводов энергоустановок в очистных сооружениях населенных пунктов и предприятий АПК.

2. Выполнить анализ технологических режимов работы насосных и воздуходувных установок и способов регулирования группой лопастных нагнетателей в условиях эксплуатации современных систем аэробной биологической очистки.

3. Разработать математическую модель функционирования лопастного нагнетателя в нестационарном технологическом процессе.

4. Оценить влияние выбора способа управления лопастным насосным агрегатом и характера распределения нагрузки во времени на определение его оптимальных параметров.

5. Провести комплекс расчетно-экспериментальных исследований по разработке методов выбора оптимальных технических решений при создании систем энергоснабжения и регулирования технологическим оборудованием сооружений аэробной биологической очистки сточных вод.

6. Разработать и обосновать способы снижения потребления электроэнергии при реализации биотехнологических процессов переработки отходов (очистки сточных вод).

7. Провести сравнительный анализ энергоэффективности различных способов управления работой насосной установки с одним насосным агрегатом с регулируемым приводом.

8. Провести сравнительный анализ энергоэффективности различных способов управления при работе группы параллельно подключенных насосных агрегатов с регулируемым приводом при переменной нагрузке.

9. Разработать практические рекомендации по снижению потребления электроэнергии насосными и воздуходувными установками в процессе эксплуатации сооружений аэробной биологической очистки сточных.

Научная новизна.

1. Разработана математическая модель функционирования насосного агрегата с регулируемым электроприводом при переменной нагрузке в нестационарных технологических процессах.

2. Разработаны методы определения оптимальных параметров насосного агрегата при переменной нагрузке по минимуму затрат энергии с использованием численных методов и математической модели виртуального насоса.

3. Научно обоснованы способы снижения потребления электроэнергии технологическим оборудованием при реализации биотехнологических процессов очистки сточных вод.

4. Разработаны рекомендации по оптимизации параметров работы группы лопастных насосов в зависимости от их числа и характера распределения нагрузки с использованием современных теоретических методов расчета.

5. Разработаны методики выбора оптимальных параметров и способов управления лопастными нагнетателями в эксплуатации на основе прогнозирования с использованием математических моделей.

6. Научно обоснованы оптимальные пути снижения затрат электроэнергии в условиях биотехнологической переработки отходов предприятий сельскохозяйственного сектора.

Практическая ценность.

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических, модельных и экспериментальных исследований энергосистем современных промышленных и сельскохозяйственных предприятий и позволяют с высокой степенью достоверности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании новых и реконструкции действующих систем энергоснабжения сооружений аэробной биологической очистки сточных вод коммунального и промышленного происхождения.

Разработанные рекомендации и предложения подтверждены материалами теоретических и экспериментальных работ, показавших высокую степень сходимости, что обеспечивает возможность их надежного использования в производственных условиях с учетом особенностей конструктивно-технологических характеристик энергетических систем комплексов аэробной биологической очистки сточных вод.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработаны научно-методические рекомендации по основам метода снижения энергопотребления технологического оборудования сооружений аэробной биологической очистки сточных вод агропромышленного комплекса.

Результаты и материалы выполненной работы использованы ЗАО «Водоснабжение и водоотведение» г. Москва, Внедрено ОАО «Органический синтез» г. Казань по Системам оборотного водоснабжения для обеспечения охлаждающей водой заврда по производству Бифенола-А; ООО «Рузские тепловые сети» г. Руза Московская обл. при пуско-наладочных работах (ЦП 1) № 2 г. Руза; ЗАО «Кузнецовский» Московская обл.; Каголымское МУЛ «Водоканал» г. Каголым по реконструкции и пусконаладочных работах канализационной очистной станции КОС г. Калолым;

Материалы диссертационной работы доложены на Всероссийской выставке-форуме «Энергосбережение в регионах России», М. 2003; Международной ■ выставке «Доркоммунэкспо-2005», М, 2005; Всероссийском научно-практическом семинаре «Проблемы водоснабжения и водоотведения», г. Кагалым, 2006; Международной выставке «Доркоммунэкспо-2006», М, 2006; Научно-технической конференции «Современные проблемы инженерных систем экологии городов и населенных пунктов», МГСУ, М.2006; Международном семинаре «Экология селитебных территорий» МГСУ, М. 2006; VH Международном конгрессе «Вода: экология и технология», М., 2007; Выставке-семинаре «Москва-энергосберегающий город. Современные; информационные технологии в городском хозяйстве», М., 2007; VH Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности», Пенза 2007; Международной научно-практической конференции «Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов» ВНИТИБП, Щелково 2007; УШ Международном конгрессе «Вода: экология и технология», М., 2008.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Николаев, Валентин Георгиевич

выводы.

1. Разработана математическая модель функционирования лопастных насосных нагнетателей работающих с переменной нагрузкой с использованием реальных и виртуальных лопастных нагнетателей. Модель позволяет исследовать энергопотребление, как при работе одного, так и группы параллельно подключенных нагнетателей с получением зависимости затрат потребляемой энергии от числа действующих агрегатов и задаваемого способа управления ими при покрытии одного и того диапазона изменения нагрузки.

2. Разработана принципиально новая методика определения энергоэффективных параметров лопастных нагнетателей, работающих с переменной нагрузкой. Параметры наиболее энергоэффективного оборудования рекомендуется определять не традиционным путем перебора характеристик выпускаемых промышленностью агрегатов, а посредством увязки параметров математической модели выртуального нагнетателя с характеристиками трубопроводной системы и статическим распределением нагрузки.

3. Группу параллельно подключенных и совместно функционирующих нагнетателей необходимо рассматривать как единую целостную динамическую систему, управляемую из одного центра по заданному алгоритму. В состав группы могут входить только нагнетатели имеющие общую область возможных режимов, работа которой может быть обеспечена совместимостью их индивидуальных характеристик.

4. Разработана принципиально новая методика определения области возможных режимов работы реальных или виртуальных регулируемых лопастных насосов с учетом практически всех возможных граничных условий их эксплуатации. На основе разработанного алгоритма была составлена специальная компьютерная программа, позволяющая определить не только область возможных режимов насосного агрегата и получить ее графическое изображение, но также сканировать характеристики нагнетателя, а также могут быть получены дифференциальные характеристики насосных агрегатов.

5. Разработан принципиально новый способ теоретического определения оптимальных параметров насосных агрегатов, входящих в состав группы для заданного их числа при работе с переменной нагрузкой. Показано, что наибольшая эффективность может быть достигнута при работе группы агрегатов с переменной нагрузкой в том случае, если в состав группы будут входить разнотипные агрегаты с различными значениями подач и напоров на оптимальном режиме их работы.

6. Впервые для лопастных нагнетателей, работающих с переменной нагрузкой, решена задача минимизации затрат энергии путем одновременной оптимизации состава и режимов работы с использованием матрицы возможных состояний агрегатов и оптимального распределения нагрузки между ними. Для решения задачи минимизации использовались оптимальные методы неопределенных множителей Лагранжа и метод проекций градиента (антиградиента, т.к. определялся минимум энергозатрат). Установлено, что более предпочтительным оптимизационным методом при решении задач минимизации затрат энергии, потребляемой лопастным нагнетателем, является метод проекций градиента, т.к. позволяет получить однозначное и более точное решение.

7. Наиболее объективным критерием оценки внедрения различных энергосберегающих мероприятий и технологий является использование понятия потенциала энергосбережения, т.к. оно может быть легко связано с целевой функцией минимизации энергетического функционала. Применительно к работе лопастных нагнетателей теоретически минимально возможные затраты энергии (значение целевой функции оптимизации) могут быть достигнуты в том случае, если напор (давление) на всем диапазоне изменения нагрузки будет минимально допустимым, а значение КПД соответствовать своему максимальному значению для принятого типа оборудования. Степень использования потенциала энергосбережения позволяет дать объективную оценку не только энергоэффективности различных способов управления, но и качеству подбора оборудования для заданных условий эксплуатации.

8. Разработана методика проведения предварительной оптимизации параметров предполагаемого к установке оборудования. Промышленная апробация подтвердила, что применение минимизации с предварительной оптимизацией позволяет получить экономию энергии от 29 до 63% (по отношению к дросселированию) и на 4-8% больше по отношению к минимизации. Указанный способ управления позволяет наиболее полно (от 93 до 98%) использовать имеющийся потенциал энергосбережения, чего не допускает ни один из известных методов.

Библиография Диссертация по биологии, доктора технических наук, Николаев, Валентин Георгиевич, Кашинцево

1. Алябьев В.Н., Бирюлин В.И., Ларин О.М., Рыбалкин О.М. Сокращение потерь электроэнергии в насосных установках ОАО «Электроагрегат». Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2004, 5с.

2. Андреев В.Н. Энергосбережение на МП «Ярославльводоканал» // Водоснабжение и санитарная техника.2003.№4.4.2,с.35-37.

3. Баженов В.И., Березин С.Е., Зубовская Н.Н. Экономический анализ насосных систем на базе показателя — затраты жизненного цикла. // Водоснабжение и санитарная техника. 2006, №3, ч.2, с.31-36.

4. Баулин А.Ю., Гуринович А.Д. Комплексные решения проблем энергоэффективности в системах водоснабжения и водоотведения. Материалы 8-го международного конгресса «Вода: Экология и технология», ЭКВАТЭК-2008.

5. Белан А.Е., Хоружий П. Д. Технико-экономические расчеты водопроводных систем на ЭВМ. Киев.: Вища школа, 1979, 192 с.

6. Березин С., Баженов В., Лабутин В., Арбеус У.(1ТТ Flygt А.В., Швеция) Новое поколение погружных насосов ITT Flygt. Водоочистка, 2005, №3, с.47-49. Рус.

7. Березин С.С. «Насосные станции с погружными насосами» М.Стройиздат,2008, с. 158.

8. Боровский Борис Иосифович. Энергетические параметры и характеристики высокооборотных лопастных насосов. М. Машиностроение, 1989, 181 с.

9. Березин С.Е., Частотное регулирование погружных канализационных насосов. Водоснабжение и санитарная техника. 2006, №3, ч.2, с.26-31.

10. Браславский И. Я., Ишматов 3. Ш., Поляков В. Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод. М.: Акакдемия, 2004, 256 с.

11. Булгаков А. А. Частотное управление асинхронными электродвигателями. М.: Энергоиздат, 1982, 216 с.

12. Буренин В.В. Новые центробежные насосы для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (МАДИ (ГТУ)) Хим. и нефтегаз. Машиностроение, 2004, №12, С.24-26.

13. Буренин В.В. Современные конструкции центробежных насосов для нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств. (МАДИ ГТУ Москва) Хим. техн., 2005 №3, с.18-23.

14. Быстрицкий Г., Киреева Э., Калинин Н. (МЭИ) Экономическая эффективность частотного регулирования насосов , Главный энергетик, 2005, №5, с.

15. Валюхов С. Г. и др. Высокооборотные лопастные оседиагональные насосы: Теория, расчет характеристик, проектирование и изготовление. Под ред. В. П. Козелкова. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та. 199, 262с.

16. Василенко С.Л., Колотило В.Д., Адельянов В.К. и др. Особенности энергосбережения в водопроводном хозяйстве городов. Материалы 8-го международного конгресса «Вода: Экология и технология», ЭКВАТЭК-2008.

17. Венников В.А., Журавлев В.Г., Филиппова Т.А. Оптимизация режимов электростанций и энергосистем. -М.: Энергоиздат. 1981.С.463.

18. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. — 576 с.

19. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. Справочник. Под ред. Репина Б.Н. М.: Высшая школа, 1995, 432 с.

20. Волков А.В. "Потери мощности АД в частотно-управляемых электроприводах с широтно-импульсной модуляцией". Журнал "Электротехника" № 8, 2002г., с. 2 9.

21. Волков А.В., Скалько Ю.С. Оптимальное по минимому общих потерь мощности управление частотно-регулируемым асинхронным электроприводом с АИН-ШИМ, электротехника №9, 2008, с. 21-32

22. Воронов С.А. Регулирование лопастных насосов : учебное пособие / С.А. Воронов, Н.А. Овчинников.-Ковров : КГТА, 2007.- 67с.

23. ГОСТ 6134-87 «Насосы динамические . Методы испытаний».

24. Гришко Н. К., Усачев А. П. Применение преобразователей частоты в системе автоматизации водопроводных насосных станций // Водоснабжение и санитарная техника. 2007. №6. 4.2. с.49-52.

25. Гуров В.И. Исследование кавитационных режимов работы лопастных насосов на различных жидкостях. Труды ЦИАМ № 710. М.,1976, -14с.

26. Гутер Р.С., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М., 1979, 432 с.

27. Демин А.П. Динамика потребления воды населением России (19702000 гг.). // Водоснабжение и санитарная техника. 2002, №12, ч.2, с.9-14.

28. Елистратов А.А., Исхаков Ю.Б., Воробьёв С.В. Опыт внедрения частотно-регулируемого привода кампании "Schneider Electrik". // Водоснабжение и санитарная техника. 2006, №11, ч.2, с.20.

29. Еникеев Г. Г. Проектирование лопастных насосов: Учеб. Пособие Уфим. авиац. ин-т им. Серго Орджоникидзе. Уфа: УАИ, 1988, 84с.

30. Животовский Л.С., Смойловская Л.А. Лопастные насосы для абразивных гидросмесей. М.: Машиностроение, 1978,.-223с.

31. Зайцев A.M., Захаров А.В., Кобелев А.С. и др. Новая серия частотно-регулируемых асинхронных двигателей общего применения разработки ОАО "НИПТЭМ", Электротехника №9 2008, с. 2-10

32. Ильченко А.Я.,Демченко A.M. Насосы нового поколения. «Насосы & оборудование», 2003,№2,стр.24-25.

33. Инструкция по расчету экономической эффективности применения частотно-регулируемого привода.-М.: Минтопэнерго РФ. 1997.

34. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевых производств. Орел: Изд. Орел ГТУ, 2000. - 685 с.

35. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика. Под ред. Самохина В.Н. М.: Стройиздат, 1981, -639 с

36. Карелин В.Я. Кавитационные явления в центробежных и осевых насосах. М.: Машиностроение. 1975, 336 с.

37. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат. 1986,- 320 с.

38. Карелин В.Я., Новодержкин Р.А. Насосные станции с центробежными насосами. М.: Стройиздат, 1983, 223 с

39. Каталог насосного оборудования завода «Взлёт».Водоснабжение и водоотведение. Омск, 2008, 232 с.

40. Климов А. Н. Опыт эксплуатации частотно-регулируемого электропривода на насосных станциях водоснабжения и водоотведения г.Орла //Водоснабжение и санитарная техника.2003.№7,с.4-7.

41. Козицын Т. Определение оптимального количества регулируемых приводов на насосных станциях второго подъема с тремя однотипными насосами // Вода MAGAZINE. 2007. №4.

42. Копытин А., Царанник О. Современные подходы в определении эффективности работы насосных агрегатов. Сантехника. Отопление. Кондиционирование, №8, 2007, с.14-16

43. Космодемьянский Ю.В. Процессы и аппараты пищевых производств: Учебник-М: Колос, 1997.-208с.

44. Красильников А.Насосы в системах водоснабжения иводоотведенияУ/Коммунальный комплекс России. 2006, начало 2006 №12(30), продолж. 2007, №1(3 П.

45. Курятов В.Н. , Мальцев А.П., Злобин А.А. и др. Потенциал энергосбережения и его практическая реализация. // Энергонадзор и энергоэффективность. 2003, №3, с.76-82.

46. Лезнов Б. С., Воробьева Н. П., Воробьев С. В., Лезнов Н. Б., Менглишева Л. Н. Окупаемость регулируемого электропривода в насосных установках// Водоснабжение и санитарная техника.2002.№12.Ч.2,с.14-17.

47. Лезнов Б. С., Малахова И. А. Научно-практический семинар «Регулируемый электропривод и энергосбережение в насосных установках»// Водоснабжение и санитарная техника.2003.№7,с.32.

48. Лезнов Б. С., Чебанов В. Б. Технологические основы энергосбережения в насосных установках // Водоснабжение и санитарная техника. 2004. №7.с.13-18.

49. Лезнов Б.С. Энергосберегающие технологии перекачки чистых и сточных вод Текст. : диссертация на соискание ученой степени д-ра техн.наук в форме науч.докл. М., 1999. 53 с.

50. Лезнов Б.С., Воробьев С.В., Лезнов Н.Б., Определение экономии энергии при регулировании частоты вращения воздуходувных машин // •Водоснабжение и санитарная техника. 2002, ч. 2, №7, с.31-35.

51. Лезнов Б.С. Оптимизация работы СПРВО или алгоритм эффективности. Энергосбережение и автоматизация систем подачи, распределения и отведения воды. Вода — MAGAZINE . 2007, №3, с.32-37.

52. Лезнов Б.С. Современные проблемы использования регулируемого электропривода в насосных установках. // Водоснабжение и санитарная техника. 2006, №11, ч.2, с. 14.

53. Лезнов Б.С. Характеристики разветвленных трубопроводов с промежуточными отборами воды. // Водоснабжение и санитарная техника. 2007, №12, с.37-40.

54. Лезнов Б.С. Энергосберегающие автоматизированные системы в водоснабжении и водоотведении// Водоснабжение и санитарная техника.2004.№2,с. 15-21.

55. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках. М.: Энергоатомиздат, 2006, 359 с.

56. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных установках — М.: Биоинформсервис, 1998. 180 с.

57. Лезнов Б.С., Воробьева Н.П., Воробьев С.В. и др. Окупаемость регулируемого электропривода в насосных установках. // Водоснабжение и санитарная техника. 2002, №12, ч.2, с.14-17.

58. Лезнов Б.С., Воробьёва Н.П., Воробьёв С.В. и др. Регулирование режимов работы насосных и воздуходувных установок станций водоподготовки и аэрации. Материалы 8-го международного конгресса «Вода: Экология и технология», ЭКВАТЭК-2008.

59. Лезнов Б.С., Гинзбург Н., Чебанов В.Б. и др. Объединенная система управления режимов работы насосных станций, подающих воду в общую сеть. // Водоснабжение и санитарная техника. 2005, №11, с.9-16.

60. Леонов Г. В., Рахлин В. П., Усачев А. П. Опыт внедрения и совершенствования частотно-регулируемого электропривода для насосных станций // Водоснабжение и санитарная техника. 2005. №2. Ч.2.С.21-24.

61. Ломакин А. А. Центробежные и осевые насосы. М.Л.: Машиностроение, 1966, 364с.

62. Лопастные насосы: Справочник / В.А.Зимницкий, А.В.Каплун, А.Н. Папир, В.А.Умов; Под общ. ред. В.А.Зимницкого, В.А. Умова. Л.Машиностроение. Ленингр. отд-ние,1986, -334 с.

63. Лучкина С. Н., Сабуров В. А. КПД насоса -путь, ведущий к минимальным энергозатратам // Водоснабжение и санитарная техника.2004.№4.Ч1,с18-20.

64. Матвеев Игорь Васильевич. Характеристики лопастных насосов: Учеб. пособие по курсу лопает. Гидромашины. Под ред. О. В. Байбакова; МВТУ им. Н. Э. Баумана . М. 1987, 44 с.

65. Мирски С. (CoMpressor Controls Corp. США)Использование опыта управления компрессорами для оптимизации работы насосов., Нефтегаз, технологии, 2005, «6, с.86-87.

66. Михайлов А.Н., Малюшенко В.В. Лопастные насосы. М.: Машиностроение, 1977, с.287.

67. Муравлева О.О., Тютева П.В. Использование энергетически эффективных двигателей в регулируемом приводе насосов. // Водоснабжение и санитарная техника. 2008, №5, с.29-32.

68. Мюцель Ф. Эксплуатационная надёжность и экономичность насосных станций. // Водоснабжение и санитарная техника. 2006, №1, ч.2, с.43.

69. Насос Grundfos серии ТИП высокая эффективность и универсальность. // Красная линия, М., 2007, №23, 69с.

70. Насосы WILO' EMU новые решения, новые возможности. Оборудование. // Регион. 2006, №5, с. 25-26

71. Насосы и гидротурбины. Профессиональный каталог. Энергомаш, ОАО Уралтяжмаш-Уралгидромаш.- Сысерть.2007.

72. Насосы промышленные, бытовые и насосные установки: каталог по материалам международных выставок. В6-04. Ин-т пром. каталогов, ООО "Инпромкаталог";Институт промышленных каталогов. М., 2005, -104с.

73. Насретдинов И.Н., Шукало С.О. Частотное регулирование электропривода насосов. Трубопроводный транспорт-2006: Тезисы докладовV

74. Международной учебно научно-практической конференции. Уфа, 2006: ДизайнПолиграфСервис, 2005(2006), с. 142.

75. Насосы. Компрессоры. Аппаратура. Международный форум. Москва 58 октября 2004. Компрессорная техника и пневматика. 2005, Т 1, с. 38-40.

76. Николаев В. Г. Анализ энергоэффективности различных способов управления насосными установками с регулируемым приводом // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. №11.Ч.2.с.6-17.

77. Николаев В.Г. Влияние выбора способа управления лопастным насосом на определение его оптимальных параметров при переменной нагрузке //Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2008. №5. с.23-30.

78. Николаев В.Г. Выбор оптимальных параметров насосного оборудования и способов управления им // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. №1. с.43-46.

79. Николаев В.Г. Исследование потерь напора на входе на всасывающую трубу землесосного снаряда. Труды ВЗИСИ, Сб. «Расчетные методы в строительстве».- М.,1975. с. 123-124.

80. Николаев В.Г. Натурные испытания земснаряда с эжекторным наконечником. Материалы X Научно-технической конференции во Всесоюзном заочном инженерно строительном институте.-М., 1976. с.65.

81. Николаев В.Г. Новые подходы к выбору оптимальных параметров и способов управления насосным оборудованием с регулированным электроприводом// Вода MAGAZINE. 2007.№12.

82. Николаев В.Г. Повышение производительности земснарядов путем применения погружных насосов // Строительные материалы. 1975. №11. с.32-34.

83. Николаев В.Г. Применение погружных грунтовых насосов для повышения производительности землесосных снарядов. Экспресс-информация. Серия «Строительство гидроэлектростанций». М.: Информэнерго, 1975.вып.9, с. 15-17.

84. Николаев В.Г. Расчет энергопотребления насосных агрегатов. Материалы Международной научно-практической конференции ВНИГИБП, г. Щелково. 2007. с.409-414.

85. Николаев В.Г. Рекомендации по определению области рационального применения эжекторно-землесосных снарядов. Экспресс-информация. Серия «Строительная индустрия».-М.: Информэнерго, 1975. Вып.12. с.17-18.

86. Николаев В.Г. Снижение энергопотребления одно из важнейших направлений реформы ЖКХ //Жилье и реформы. 2004.№3.с.14-16.

87. Николаев В.Г. Способ регулировки работы системы лопастных нагнетателей при переменной нагрузке. Патент 2230938 РФ. Официальный бюллетень Российского агентства по патентам и товарным знакам. Изобретения. Полезные модели.2004.№17.4.2.

88. Николаев В.Г. Способы повышения энергоэффективности управления насосными установками сооружений биологической очистки сточных вод // Экология и промышленность России. 2008. №1. с.21-23.

89. Николаев В.Г. Сравнение методик определения энергоэффективности насосного оборудования станций биологической очистки. Экология и безопасность жизнедеятельности. Сборник статей VII Международной научно-практической конференции.-Пенза.,2007.с.146-147.

90. Николаев В.Г. Управление группой насосов с регулируемым электроприводом при переменной нагрузке //Мелиорация и водное хозяйство. 2008. №2. с. 10-14.

91. Николаев В.Г. Управление режимами работы группы лопастных насосов //Водоснабжение и санитарная техника. 2008. №5. с.9-16.

92. Николаев В.Г. Энергосберегающие методы выбора оптимального числа, параметров и способов управления группой лопастных насосов в системах водоснабжения АПК // Вестник Московского государственного университета им. В.П. Горячкина. 2008.№1.с.25-36.

93. Николаев В.Г. Энергосберегающие методы управления группой лопастных насосов при переменной нагрузке// Экология и промышленность России. 2008. №3. с.40-44.

94. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления группой лопастных насосов с регулируемым электроприводом // Техника в сельском хозяйстве. 2008. №3. с. 18-21.

95. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления лопастными насосами в нестационарных технологических процессах коммунального хозяйства. Сборник докладов международного семинара «Экология селитебных территорий» МГСУ.-М.,2006.

96. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления лопастными насосными агрегатами в системах водоснабжения при нестационарной нагрузке // Сантехника. 2006.№4.с.22-28.

97. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления насосными агрегатами в нестационарных технологических процессах. Материалы 7-го

98. Международного конгресса «Вода: Экология и технология», ЭКВАТЭК-2006.-М.,2006.135 с.

99. Николаев В.Г. Энергосберегающие способы управления режимами работы группы лопастных насосов, работающих параллельно // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2008. №6. с. 17-25.

100. Николаев В.Г. Энергоэффективные способы выбора параметров и управления лопастными насосами при переменной нагрузке //Технология нефти и газа. 2008. №5. с.40-43.

101. Николаев В.Г., Барсук И.В. Энергосберегающие способы управления насосным оборудованием канализационных насосных станций. Сборник трудов научно-технической конференции. МИКХиС.2007.158 с.

102. Николаев В.Г., Животовский JI.C., Смойловская Л.А. Расчет грунтовых насосов на основе систематики. РЖ 61. «Насосостроение и компресоростроение. Холодильное машиностроение».-М.,1976.№2. с.18-28.

103. Николаев В.Г., Тихоненко Ю.Ф. Способ оценки эффективности применения частотно-регулируемого привода при работе групп лопастных нагнетателей в нестационарных технологических процессах// Энергонадзор и энергоэффективность .2003 .№3. с.65-68.

104. Оводов B.C. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. М.: Колос, 1984.

105. Певнев С.Г., Мусинова Н.Л., Киселева Ю.А. Компактные высокоэффективные станции биологической очистки производительностью 300 20000 МЗ/СУТ // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. №2. с.7-11.

106. Петров А.И. Создание центробежного насоса для систем термостабилизации, работающих в экстремальных условиях. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. МГТУ, Москва, 2005, 17с.

107. Петров С.В. Оборудование для водоподготовки и очистки сточных вод Hi ill «Биотехпрогресс» // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. №5. с.17-21.

108. Плаксин Ю.М., Малахов Н.Н., Ларин В.А. Процессы и аппараты пищевых производств.-М.: Колос,2008.-255с.

109. Преобразователи частоты в современном электроприводе.// Доклады научно-практического семинара. М., МЭИ, 1998, б.с.

110. Пфлейдерер К. Центробежные и пропеллерные насосы.- М.-Л.Д937. 102с.

111. Русецкая Г.В. Базовые принципы построения математической модели лопастного радиального насоса. Известия вузов. Машиностроение. 2004, №12, с.27-33

112. Рычагов В.В., Флоринский М.М. Насосы и насосные станции. М.: Колос, 1975, 416с.

113. Свешников В. К. Международный справочник Гидрооборудование в 3 книгах. + 1 Приложение. Книга 1., 2006,- 360с.

114. Свешников, В.К. Гидрооборудование на российском рынке. Насосы ГТекст! // Справочник. Инженерный журнал. 2000, № 1. с. 47-54.

115. Скогликов А. А. Оборудование фирмы «KSB AG» для реализации современных технологий биологической очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2008. №3. Ч.1.С.49-56.

116. СНИП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М.,1984.

117. СНИП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.,1985.

118. Составление технико-экономической части проектов внеплощадных систем водоснабжения и канализации. Справочное пособие к СНиП Союзводоканалпроект.-М.: Стройиздат. 1991.

119. Степанов А.И. Центробежные и осевые насосы: Пер. с англ. 2-е изд. — М.: Машгиз , 1960. - 463 с.

120. Стрелков А. К., Степанов С. В., Степанов А. С., Кирсанов А. А., Губа И. Г. Интенсификация процессов биологической очистки на очистных канализационных сооружениях г. Самары // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. №9. 4.2. с.30-38.

121. Тавастшерна К. С. Крупные насосные станции г.Парижа // Водоснабжение и санитарная техника. 2007. №1.с.45-48.

122. Тарасьянц С.А. Насосы для транспортировки жидкостей с твердыми и волокнистыми включениями. Новочеркасск, 1993,-140с.

123. Хоружий П.Д. Расчет гидравлического взаимодействия водопроводных сооружений. Львов: Вища школа, 1984.-152 с.

124. Хусаинов С. К., Сулейманов Р. Н. Анализ эффективности работы центробежных насосов системы городских водоканалов // Водоснабжение и санитарная техника. 2004. №7. с.21-25.

125. Шахин В.П. Энергоэффективность и энергосбережение в России. Состояние, проблемы, пути решения.// Энергонадзор и энергоэффективность. 2003, №3, с. 7-14.

126. Шихов А. А., Андрианов В. А. Применение частотно-регулируемого привода в энергосберегающих системах управления насосными установками//Водоснабжение и санитарная техника.2004.№7,с.33-35.

127. Шкердин Д. Г.Преобразователи частоты в энергосберегающем приводе насосов// Водоснабжение и санитарная техника.2004.№7,с.29-32.

128. Энергосбережение средствами электропривода в коммунальном хозяйстве города/ Абрамов Б.И., Иванов Г.М., Лезнов Б.С. //Электротехника. 2001. №1, с.59-63.

129. Яновский А.Б., Мастепанов A.M., Бушуев В.В. Основные положения "Энергетической стратегии России на период до 2020 г.// Теплоэнергетика.2002.№1, с.2-8

130. Anderson Н.Н. Submersible Pumps and their applications. Morden Surrey: Trade and Technical Pr., 1986,- 326 s.

131. Antriebsbaueinheit fur eine Kreiselpumpe. GRUNDFOS A/S, Strom Niels Jorgen, Skafsgaard Martin Byskov , Sorenaen Truels (Vottmann, Heiko et al Patenanwalte Wilcken & Vottmann, Bei der Lohmuhle 23 23554 Lubeck), № 04015972.5.

132. Atex certified rotary lobe pumps. // Chemical Plants + Process. 2006, 39, №2, c.41.

133. Bachus L., Custodio A., Antonio Custodio A. Know and Understand Centrifugal Pumps.Elsevier Science Ltd, 2003, 272 p.

134. Bachus Larry. Pump and circu. Second International Symposium On Centrifugal Pumps : The State Of The Art And New Developments; 22 Sept.2004, Imeche Headguarters, London, UK , p. 187.

135. Backe W., Weingarten F. Konference о tekutinovych mechanismech, 9. Karlovy Vary. Sbornik prednasek, 1980. p.79-87.

136. Berezin Sergey. Submersible pumps for wastewater applications. // World Pumps, Volume 2006, Issue 480, September 2006, p.26-30.

137. Bixio V. Gestallung moderner Propeller Pumpwerke. Padova, 1985, 97 c.

138. Braun U. Optimierung von Aussenzahnradpumpen mit pulsationsarmer Sonderverzahnung: Dissertation, Universitat Stuttgart, Institutsbericht Nr. 87, 2000.- XIV, 124p.

139. Brun Edwin, Leiber Wolfgang. The right pump lowers total cost of ownership. // World Pumps, 2007, № 491, s. 30-35.

140. BS EN 12050-1:2001. Wastewater lifting plants for buildings and sites. Principles of construction and testing. Lifting plants for wastewater containing faecal matter British-Adopted European Standard / 15-Mar-2001, 20 p.

141. Cast iron pumps in toxic environments.Applications abrasive handling // World Pumps. 2008, №496.

142. Cedille M. The analysis of parallel work propeller pumps. // La Houille blanche,1982, v.37, №2-3, p.159-166.

143. Chiappe E.A. // Proceedings Centrifugal Pumps Hydraulic Design Conference, 1982; London., p.37-44

144. Cooper, P., et al., "Pump Handbook," McGraw-Hill, New York (2000). Godse, A. G., "All You Need to Know About Centrifugal Pumps, Part 1," Hydrocarb. Proc., pp. 69-84 (Aug. 2001).

145. Cui Baoling, Zhu Zuchao, Zhang Jianci, Wu Yu, Chen Ying. Improving suction performance of centrifugal pumps by using jetting device.// Chin. Journal Chem. Eng., 2004, v. 12, №5, c.628-632.

146. Curley, R.G.; Roberts, E.B.; Knutson, G.D. Power unit costs for irrigation pumping ( American Society of Agricultural Engineers

147. Dichtungslose Chemiepumpe Sealies chemical pump. // Chemical Plants + Process. 2006. Прил. Top Products 2006

148. Energy saving variable speed drive controller is designed for use with centrifugal pumps. // World Pumps. 2002, № 425, p.9

149. Fachtagung Hydraulik und Pneumatik.Vortrage.3rd Dresden, Germany. 1979, 374s.

150. Freistrompumpe, Witzel Rolf, Jager Christoph, Springer Peer. № 10301629.5.

151. Futukawa Akinori, Takahara Hisasada, Nakagawa Takahiro. Downstream flow of centrifugal pump impeliers in vaneless diffuser with parallel walls.// Memoirs of the Graduate School of Engineering, Kyushu University. 2000, 60, №2, c.21-53

152. George M. Wesner; Gordon L. Culp; Thomas S. Lineck. Energy Conservation in Municipal Wastewater Treatment.Springfield, Va. NTIS, 1978. 390 s.

153. Gontermann Daniel, Wurzbacher Alexander. Individuelle Komplettlosung. Технические //Maschinenmarkt. 2006, №23, c. 114-117.

154. Goulds Pump Manual, 6th ed. Goulds Pumps, Seneca Falls. NewYork, 1995.

155. Henry P., Wegner M. and Graeser J.E. , Analyse experimental de la stabilite hydraulique de la turbine Francis a charge partielle // La Houille Blanche, 1982, No special, Vol. '2, № 3, p.209-218.

156. Hiroshi K. et al. // Yuatsu-to-kukiatsu (Journal of the Japan Hydraulics and Pneumatics Society). 1985, v.16, №1, p.63-67.

157. Horowitz, F., and B. Liptak, "Pump Controls and Optimization,"in "Instrument Engineers' Handbook: Process Control," 3rd ed., Liptak, В., ed., CRC Press, Boca Raton, FL, 1995.

158. Hydraulic Design of Pump Intakes // Journal of the Hydraulics Division . 1965, Vol. 91, No. 2, p. 223-249.

159. Hygienic progressive cavity pump. // Chemical Plants + Process. 2007, 40, №3, c.46.

160. John L. Dicmas. Vertical Turbine, mixed flow, and propeller Pumps. New York u.a.: McGraw-Hill, 1987 379 s.

161. Krause T. Design of Wastewater and Stormwater Pumping Stations. USA, 1993, 282 c.

162. Krause T. Submersible pumps for wastewater applications // World Pumps. 2006, Vol. 2006, Issue 480, p. 26-30.

163. KSB AG // Pump Industry Analyst. Germany.2005, Issue 11, November 2005,-p. 5.

164. Kubic A.W., McEwan K.H. Adjustable speed Pumps for Utilities // Journal American Water Works Association. 1961, v. 53, №2, p.146-154.

165. Lee C.C., Shundar Lin. Water and wastewater calculations manual. Second edition, McGraw-Hill Professional. 2007, 945 p.

166. Lore Gudbjartsson. Life in the front line // World Pumps. 2004, Issue 459,-p.32-34.

167. Markus Reiching.Integration LON-fahiger Pumpen in die Leittechnik. // KI -Kaelte, Luft, Klimatechnik. 2007, 43 ,№10, c.40-41.

168. Matten, N. Flugelbewegungen und Gerauschentstehung bei einpoligen Flugelzellenpumpen: Dissertation.- Stuttgart: Univ. Stuttgart, 1992, -119 s.

169. Nold S. Wissensbasierte Fehlererkennung und Diagnose mit den Fallbeispielen Kreiselpumpe und Drehstrommotor : Dissertation. Dusseldorf : VDI Verlag., 1991,-227s.

170. Noll P. Determining the real cost of powering a pump // World Pumps. 2008, Vol. 2008, Issue 496, p. 32-34.

171. Operating problems of pump stations and power plants. 11th symposium IAHR (AIRH), section of fluid machinery, equipment and cavitation. Amsterdam, Sept. 13-17, 1982. Vol. 1: proceedings , p. 1-28.

172. Orchard Bryan. Pump monitoring and communications. // World Pumps.2007, № 495, c. 20-23.

173. Pete Noll. Determining the real cost of powering a pump // World Pumps.2008, vol.2008, № 496, p. 32-34.

174. Prosser M.J. The Hydraulic Design of Pump Sumps and Intakes. England,Cranfield u.a., 1977, 48 p.

175. Pump Industry Analyst .Kidlington, Oxford : Elsevier Science Publishers Ltd., Pergamon, 1997 ISSN 1359-6128

176. Pump Life Cycle Costs: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems is the result of a collaboration between the Hydraulic Institute, Europump, and the US Department ofEnergy's Office of Industrial Technologies (OIT). Printed in USA. 2001. p.1-16.

177. Pumpen auf der Achema.//Oesterreichische Chemie-Zeitschrift, 2006. 107, №3, c.18,19,3.

178. Pumps Life Cycle Cost: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems, by Hydraulic Institute and Europump. USA. 2001, p. 194.

179. Rebels H.F. Energy conservation in municipal water systems. OpFlow, Denver. USA. 1984.

180. Remisz, J. Pompy wirowe do mieszaninicieczy zanieczyszczonych — budowa : eksploatacjia. Katowice, 1989, 26 s.

181. Sarlin submersible pumps. Handbook. Helsinku. 1995 , 94 p.

182. Schaipenberg H., Strreck A. Die imtersynchrone Stromrichterkaskade fur grosse Kreiselpumpen // Brown Boveri Mitteilungen. 1982, v. 69, No 4/5, p. 142150.

183. Schulz H.D. Experimentelle Untersuchung der dreidimensionalen abgelosten Stromung in einem Axialverdichterringgitter : Dissertation. / H.D. Schulz.-Aachen. 1989, 180s.

184. Strategic Planning for Energy and the Environment. Publication of the Association of Energy Engineers (AEE) Visit the organisation site. Published By: Taylor & Francis. 1997, Vol. 16, issues 4.

185. Strategic Planning for Energy and the Environment. Publication of the Association of Energy Engineers (AEE) Visit the organisation site. Published By: Taylor & Francis. 2008, Vol. 28, issues 4.

186. Submersible electric motors for the world of pumps: Franklin Electric talks about its origins and ambitions // World pumps. 1998, № 386, s.23-27. Franklin Electric

187. Sulzer Centrifugal Pump Handbook. 2nd edition. Elsevier Advanced Technology, 1998, 346 p.

188. The hydraulic design of pump sumps and intakes (SP008M). CIRIA/BHRG. 1977,- 48 p.

189. Thorsager, Stein. Electric driven deepwell cargo pumps for FPSO and FSO // FPSO Electric-drive pumps.// Scandinavian Oil-Gas Magazine. 2004, 32, №34, s. 25-26

190. Tolvanen Here Jukka. Life cycle energy cost savings through careful system design and pump selection. // World Pumps, 2007, № 490, c.34, 36-37.

191. Vacon frequency converters. Vaasa Control Oy Finland, 1996

192. Verstopfungsfreie Abwasserpumpe. High efficiency waste water pump. //. Chemical Plants + Process. 2003.

193. Vertikale Hochdruckkreisel-pumpe.// Technik am Bau : TAB. 2006, №6, c.33.

194. Vogelesang Hans. An introduction to energy consumption in pumps.// World pumps. 2008, № 496, c. 28-31.

195. Volk Michael. Pump Characteristics and Applications. / Edition Description: Marcel Dekker, Ser. Mechanical Engineering. CRC Press, 2005, 268 p

196. Wartungsfreie Zentrifugalpumpe fur alle niederviskosen Flussigkeiten.// Wochenblatt fur Papierfabrikation. 2005, 133, №20, c.1282.

197. Wharton S.T.; Martin P.; Watson T.J. Pumping stations :" design for improved buildability and maintenance. London: Construction Industry Research and Information Association, CIRIA Report №182, 1998, 99 s.