Энергоблок с турбиной Т-180/210-130

Выявленные тенденции развития объекта исследования Источники информации Технические решения, реализующие тенденциив объектах организаций (фирм)(изобретения и полезные модели, обнаруженные в

Энергоблок с турбиной Т-180/210-130

Дипломная работа

Физика

Другие дипломы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией
применять различные способы регулирования подачи. Рассмотрим эти способы применительно к нашей системе.

 

4.2.1 Дроссельное регулирование

При данном способе регулирование осуществляется дросселем, расположенным на напорной линии насоса.

По мере закрытия дросселя происходит увеличение сопротивления и соответствующее уменьшение подачи. Каждому положению дросселя соответствует новая характеристика сети.

В нашем случае, чтобы два параллельно установленных насоса обеспечивали подачу 755 м3/ч (первый режим работы блока 1) принята следующая схема:

Один насос работает с полностью открытой дроссельной заслонкой, при этом перекачивает 580 м3/ч воды. Используя характеристику насоса ПЭ-580-185, изображенную на рисунках 4.1 и 4.2 определим мощность и кпд насоса в рабочей точке.

 

Рисунок 4.1 - Характеристика насоса ПЭН - 580 - 185 (ГОСТ-22337-77)

 

Рисунок 4.2 - Характеристика насоса ПЭН - 580 - 185 (ГОСТ-22337-77)

 

Потребляемая мощность равна

 

,

 

КПД первого насоса составит

 

.

 

Тогда второй насос должен обеспечить подачу м3/ч воды.

При этом потребляемая мощность равна:

 

,

 

КПД второго насоса составит:

 

.

 

Тогда суммарная мощность равна

 

.

 

Подобным образом просчитаем характеристики двух насосов, работающих параллельно, для десяти расчетных режимов работы блока 1. Результаты занесем в таблицу 4.1.

 

Таблица 4.1 - Рабочие параметры насосной установки при различных режимах

№ реж. , м3/ч, м3/ч, м3/ч, кВт, кВт, кВт,%, %, %т/чм3/ч1679,2754,7580,0174,73600,02000,05600,081,350,771,32623,9693,2580,0113,23600,01765,05365,081,336,167,53591,2656,9580,076,93600,01665,05265,081,326,565,54589,5655,0580,075,03600,01663,05263,081,326,365,65504,0560,0560,00,03531,00,03531,081,10,081,16465,0516,7516,70,03380,00,03380,079,90,079,97593,5659,4580,079,43600,01680,05280,081,328,066,18522,5580,6580,00,63600,00,03600,081,30,081,39437,9486,6486,60,03288,00,03288,079,70,079,710630,4700,4580,0120,43600,01800,05400,081,338,068,0

Как видно из таблицы такой способ регулирования режимов работы насосов простой, но неэкономичный, так как величина кпд второго зарегулированного насоса () достигает в лучшем случае 51% для первого режима.

 

4.2.2 Регулирование с применением частотно-регулируемого привода (ЧРП)

Этот способ основан на изменении частоты вращения насоса. При изменении частоты вращения , об/мин. напорные характеристики насоса представляют собой конгруэнтные кривые и рабочая точка, перемещаясь по характеристике сети, дает различные значения подачи .

При таком режиме регулирования кпд насосной установки незначительно отличается от оптимальной величины.

Для двух одинаковых насосов, работающих с различной частотой вращения и перекачивающих жидкость той же плотности, применимы законы подобия:

 

, , .

 

Эти уравнения позволяют пересчитать подачу, напор и мощность при новой частоте:

 

;(4.1)

;(4.2)

.(4.3)

 

Таким образом получаются характеристики насосов в зависимости от частоты вращения. Тогда необходимо подобрать частоту вращения обоих насосов так, чтобы они вместе обеспечивали требуемую подачу воды. При этом создаваемый напор насосами должен быть не меньше требуемого.

Предварительно зададимся значениями частот вращения:

 

(номинальный режим работы насоса);

;

;

.

 

Для частот , и произведем пересчет , и по формулам 4.1 - 4.3. А также произведем расчет коэффициента быстроходности () по формуле:

 

,

 

Этот коэффициент служит критерием подобия центробежных насосов. Он вычисляется для определения оптимального режима работы насоса (, где ).

Результаты расчетов занесем в таблицы 4.2 и 4.3.

 

Таблица 4.2 - Характеристики насосов с ЧРП (калиброчочные)

, м3/с, м, м3/с, м, м3/с, м, м3/с, м0,02352,00,00,01903,00,00,01501,50,00,01147,50,040,02350,53,436,01901,83,432,01500,53,427,91146,83,480,02350,04,872,01901,44,863,91500,24,855,91146,54,8120,02348,05,9107,91899,85,995,91498,95,983,81145,65,9160,02340,06,8143,91893,36,8127,81493,86,8111,81141,76,8200,02331,07,7179,91886,07,7159,81488,17,7139,71137,37,7240,02321,08,4215,91877,98,4191,81481,78,4167,61132,48,4280,02306,09,2251,91865,89,2223,71472,19,2195,61125,19,2300,02300,09,5269,81860,99,5239,71468,39,5209,51122,29,5320,02287,09,8287,81850,49,8255,71460,09,8223,51115,89,8360,02258,010,5323,81826,910,5287,61441,510,5251,51101,710,5400,02228,011,2359,81802,711,2319,61422,311,2279,41087,011,2440,02193,011,9395,81774,311,9351,61400,011,9307,31069,911,9480,02154,012,6431,81742,812,6383,51375,112,6335,31050,912,6520,02111,013,3467,71708,013,3415,51347,613,3363,21029,913,3540,02085,013,7485,71687,013,7431,51331,013,7377,21017,313,7560,02055,014,1503,71662,714,1447,41311,914,1391,21002,614,1580,02030,014,5521,71642,514,5463,41295,914,5405,1990,414,5

Таблица 4.3 - Мощностные характеристики насосов с ЧРП

0,01500,00,01091,70,0765,10,0511,2120,01810,0107,91317,395,9923,283,8616,8200,02080,0179,91513,8159,81061,0139,7708,8280,02417,0251,91759,0223,71232,8195,6823,7360,02762,0323,82010,1287,61408,8251,5941,3480,03242,0431,82359,5383,51653,7335,31104,8540,03472,0485,72526,9431,51771,0377,21183,2580,03600,0521,72620,0463,41836,3405,11226,8

По данным расчета построим рабочие характеристики.

 

Рисунок 4.3 - Характеристики насосов при различных частотах (с применением ЧПР)

 

Подберем рабочую частоту для обеспечения необходимой подачи воды в первом режиме. Исходя из того, что при параллельном соединении насосов подачи суммируются, то один насос должен обеспечить подачу м3/ч

 

 

При этом насос должен обеспечить потребный напор.

Из рисунка 4.3 по рабочим характеристикам примерно подбираем необходимую частоту вращения, которая составляет об/мин.

Пересчитаем характеристику насоса при этой частоте. Затем, складывая расходы при соответствующих напорах, строим совместную характеристику параллельно установленных насосов.

 

Таблица 4.4 - Характеристика насоса при об/мин

об/мин., м3/ч, м, м3/ч0,01937,20,00,036,31935,93,472,672,61935,54,8145,2108,91933,95,9217,8145,21927,36,8290,4181,51919,97,7363,0217,81911,68,4435,6254,11899,39,2508,2272,31894,39,5544,5290,41883,69,8580,8326,71859,710,5653,4363,01835,011,2726,0399,31806,211,9798,6435,61774,112,6871,2471,91738,713,3943,8490,11717,313,7980,1508,21692,514,11016,4526,41672,014,51052,7

Изобразим графически совместную характеристику двух насосов при . И на этом же графике изобразим рабочую характеристику трубопровода. Зная, что в точке с потребный напор равен м.

А при потери давления в напорном трубопроводе равны нулю: МПа, тогда потребный напор , м

 

 

Тогда характеристика трубопровода будет иметь вид:

 

,

отсюда , тогда:

 

Изобразим полученные характеристики графически

 

Рисунок 4.4 - рабочие характеристики параллельно установленных насосов при об/мин.

 

При этом потребляемая мощность насосов определяется из рисунка 4.3 и равна:, тогда для первого режима суммарная мощность насосов равна: кВт.

Подобным образом подбираем для остальных режимов работы.

 

Рисунок 4.5 - Рабочие характеристики насосных установок с использованием ЧРП

 

Результаты занесем в таблицу 4.5. КПД насоса найдем из рисунка 4.6.

 

Таблица 4.5 - Оптимальные режимы работы насосов с использованием ЧРП

№ реж.DПВ, м3/чnопт, об/минQопт, м3/чQпар, м3/чNопт, кВтNуст(ЧРП), кВтnsη1,%η2, %ηоб, %т/чм3/ч1679,2754,72702379,5759,02225445011,577,077,077,02623,9693,22677347,5695,02075415011,075,075,075,03591,2656,92663329,0658,01980396010,6574,074,074,04589,5655,02663329,0658,01980396010,6574,074,074,05504,0560,02812562,0562,03050305014,881,0-81,06465,0516,72769518,0518,02800280014,181,0-81,07593,5659,42664330,0660,01986397210,6774,074,074,08522,5580,62985580,0580,03600360014,581,0-81,09437,9486,62745490,0490,02740274013,680,5-80,510630,4700,42679350,5701,02080416011,075,075,075,0

Рисунок 4.6 - зависимость КПД насоса от ns

 

Сравним данные таблиц 4.1 и 4.5. Сравнительные характеристики представим в виде таблицы 4.6.

 

Таблица 4.6 - Сравнительная таблица режимов работы насосов

№ реж. , м3/ч, кВт, кВт, кВтηоб, %ηоб (ЧРП), %т/чм3/ч1679,2754,75600,044501150,071,377,02623,9693,25365,041501215,067,575,03591,2656,95265,039601305,065,574,04589,5655,05263,039601303,065,674,05504,0560,03531,03050481,081,081,06465,0516,73380,02800580,079,981,07593,5659,45280,039721308,066,174,08522,5580,63600,03600,00,081,081,09437,9486,63288,02740548,079,780,510630,4700,45400,041601240,068,075,0

Посчитаем среднюю экономию электроэнергии при использовании ЧРП кВт.

 

 

В рамках данного дипломного проекта было проведено сравнение эффективности работы питательной насосной установки КТЭЦ-3 работающей при дроссельном регулировании и с применением ЧРП на различных режимах. При сравнении полученных данных расчетов по величине КПД питательных насосов было выявлено, что установка ЧРП повышает эффективность работы насосов (КПД обоих

Похожие работы

<< < 5 6 7 8 9 10 >