Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 4. С. 557-567. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-557-567 и не более 50 Гц. Работа насосного агрегата на частоте ниже этого минимума не рекомендуется из-за риска возможных механических повреждений насоса 2 п /m m (1 - S) ( 10 ) Для гарантирования надежности подачи воды потребителю и предотвращения риска опустошения водонапорной башни, крайне важно поддерживать производительность насоса выше уровня максимального часового потребления воды Q ^ , даже при снижении частоты его работы после оптимизации. Это обеспечивает бесперебойное водоснабжение, особенно в периоды пиковой нагрузки. Связь производительности с частотой вращения электропривода определяется зависимостью ( Ф а щ и л е н к о , 2 0 1 1 ) Q = вш ■ ф - н г , тогда Q > вм ( 11 ) Нф - H г При известной требуемой частоте вращения юо по формуле (6) может быть найден оптимальный напор Н(юо), производительность б(юо) насоса и ожидаемая мощность, кВт, затрачиваемая на подъем воды р ■ Q к ) ■ н ( Ч ) Рн.а(“ о) =■ ( 12 ) 3600 -102 ■Цн(“ о) ■М-д.ном■Цпчт ’ где р - плотность чистой воды, кг/м3; 102 - коэффициент, появление которого обусловлено переходом от Вт кразмерности кВт и подстановкой значения ускорения свободного 9,8 м/с2; 3600 - количество секунд в часе. Годовое снижение затрат электрической энергии за счет сокращения избыточного давления подъема воды при известном объеме водопотребления может быть определено через величину удельного электропотребления насоса при оптимальной производительности ^ о A W = P Ком ) P (Ч ) вном в о в год = (™уд(Чом) - ^уд (“ о) ) Qp, (13) где р - удельные затраты электроэнергии на подъем воды, кВт-ч/м . Для исследуемого насоса доведение частоты вращения до оптимальной способствовало снижению расхода на подъем воды с 456 до 308 кВт-ч на тысячу кубических метров, что в годовом разрезе обеспечивало экономию до 30-50 % от исходного электропотребления. На рис. 4 приведено изменение удельного расхода электроэнергии при снижении угловой скорости вращения насосного агрегата. ч о X к&. 3 вЛп(U4 С-нЛ 4) а п О в V р. п 0.7 0.583 0.467 0.35 0.233 0.117 0 ТѴуд(сОном) 1Ѵуд(С0о) 150 200 250 300 Угловая скорость врашеніія. рад/с 350 Рис. 4. Зависимость удельного расхода электроэнергии от угловой скорости вращения насоса Fig. 4. Dependence of specific energy consumption on the angular speed of the pump rotation 2 Кратковременная потребность в воде у жителей сельских районов приводит к тому, что насосные агрегаты должны включаться многократно на протяжении года. Частота этих включений напрямую зависит от объема резервуара, что позволяет количественно оценить необходимое число пусков электродвигателя по формуле «п = Q ^ / V , (14) где V - объем водонапорной башни, м3. Как известно, увеличение мощности в момент разгона двигателя с короткозамкнутым ротором может достигать семикратных значений. Использование устройств плавного пуска или частотно-регулируемых 563