Bu tapşırığın yerinə yetirilməsi, hazırlanmış diaqnostika metodologiyası əsasında həyata keçirilən nasos qurğularının tam miqyaslı sınaqlarına əsaslanır. nasos stansiyaları, Şəkildə təqdim olunur. 14.
Nasos aqreqatlarının işini optimallaşdırmaq üçün nasos aqreqatlarının tam miqyasda sınaqdan keçirilməsi yolu ilə onların səmərəliliyini və xüsusi enerji sərfiyyatını müəyyən etmək lazımdır ki, bu da nasos stansiyasının iqtisadi səmərəliliyini qiymətləndirməyə imkan verəcəkdir.
Nasos aqreqatlarının səmərəliliyi müəyyən edildikdən sonra nasos stansiyasının səmərəliliyi müəyyən edilir, buradan ən çoxunun seçilməsinə keçmək asandır. iqtisadi rejimlər nəzərə alınmaqla nasos aqreqatlarının istismarı
stansiyanın axın sürəti, quraşdırılmış nasosların standart ölçüləri və onların işə salınma və dayanmalarının icazə verilən sayı.
IN ideal nasos stansiyasının səmərəliliyini müəyyən etmək üçün əldə edilən məlumatlardan istifadə edə bilərsiniz
nasos qurğularının tam miqyaslı sınaqları zamanı birbaşa ölçmələr, bu, nasosun işləmə diapazonunda 10-20 tədarük nöqtəsində müxtəlif klapan açılış dəyərlərində (0-dan 100% -ə qədər) tam miqyaslı sınaq tələb edəcəkdir.
Nasosların tam miqyaslı sınaqlarını apararkən, çarxın fırlanma sürəti, xüsusən də tezlik tənzimləyiciləri olduqda ölçülməlidir, çünki cari tezlik mühərrik sürətinə birbaşa mütənasibdir.
Test nəticələrinə əsasən, faktiki xüsusiyyətlər qurulur bu xüsusi nasoslar üçün.
Ayrı-ayrı nasos aqreqatlarının səmərəliliyi müəyyən edildikdən sonra bütövlükdə nasos stansiyasının səmərəliliyi, həmçinin nasos aqreqatlarının və ya onların iş rejimlərinin ən qənaətcil birləşmələri hesablanır.
Şəbəkənin xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün stansiyanın çıxışında magistral su kəmərləri boyunca axın sürətlərinin və təzyiqlərin avtomatlaşdırılmış uçotundan əldə edilən məlumatlardan istifadə edə bilərsiniz.
Nasos qurğusunun tam miqyaslı sınaqdan keçirilməsi üçün formaların doldurulması nümunəsi əlavədə verilmişdir. 4, nasosun faktiki performansının qrafikləri - əlavədə. 5.
Nasos stansiyasının işinin optimallaşdırılmasının həndəsi mənası, nəzərdən keçirilən vaxt intervallarında paylayıcı şəbəkənin ehtiyaclarına (axın, təzyiq) ən dəqiq cavab verən işləyən nasosların seçilməsindən ibarətdir (şək. 15).
Görülən işlər nəticəsində stansiyanın ölçüsündən, quraşdırılan nasosların sayından və standart ölçülərindən, həmçinin su sərfiyyatının xarakterindən asılı olaraq elektrik enerjisi sərfinin 5-15 faiz azaldılması təmin edilir.

Mənbə: Zaxareviç, M. B.. Onların istismarının və tikintisinin təşkilinin təhlükəsiz formalarının tətbiqi əsasında su təchizatı sistemlərinin etibarlılığının artırılması: dərslik. müavinət. 2011(orijinal)

Mövzu haqqında daha çox: Nasos stansiyalarının səmərəliliyinin artırılması:

1. Zaxareviç, M. B. / M. B. Zaxareviç, A. N. Kim, A. Yu. Martyanova; SPbEASU - SPb., 2011. - 6 Onların istismarının və tikintisinin təşkilinin təhlükəsiz formalarının tətbiqi əsasında su təchizatı sistemlərinin etibarlılığının artırılması: dərslik. fayda, 2011

Nasos avadanlığının enerji baxımından səmərəli istifadəsinin əsası şəbəkədə əlaqələndirilmiş işdir, yəni. əməliyyat nöqtəsi nasosun xarakteristikasının işləmə diapazonunda olmalıdır. Bu tələbin yerinə yetirilməsi nasosları yüksək məhsuldarlıq və etibarlılıqla idarə etməyə imkan verir. İşləmə nöqtəsi nasosun və nasosun quraşdırıldığı sistemin xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir. Praktikada bir çox su təchizatı təşkilatı nasos avadanlıqlarının səmərəsiz işləməsi problemi ilə üzləşir. Tez-tez səmərəlilik nasos stansiyasının səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır. üzərinə nasoslar quraşdırılmışdır.

Tədqiqatlar göstərir ki, orta səmərəlilik nasos sistemləri 40%-dir, nasosların 10%-i isə səmərəli işləyir. 10%-dən aşağı. Bu, əsasən həddən artıq ölçülərlə (nasosların seçilməsi ilə) bağlıdır böyük dəyərlər sistemin işləməsi üçün tələb olunandan daha çox tədarük və təzyiq), tənzimləmə (yəni, klapan) istifadə edərək nasosun iş rejimlərinin tənzimlənməsi, nasos avadanlığının aşınması və yırtılması. Böyük parametrləri olan bir nasosun seçilməsi iki tərəfə malikdir.

Bir qayda olaraq, su təchizatı sistemlərində su istehlakı cədvəli güclü dərəcə günün vaxtından, həftənin günündən, ilin vaxtından asılı olaraq dəyişir. Eyni zamanda, stansiya pik yüklər zamanı normal rejimdə maksimum su sərfini təmin etməlidir. Buna tez-tez əlavə olunur yanğınsöndürmə sistemləri üçün su təchizatı ehtiyacı. Tənzimləmə olmadan, nasos su istehlakının bütün dəyişikliklərində effektiv işləyə bilməz.

Geniş diapazonda tələb olunan axın sürətlərinin dəyişməsi şəraitində nasosların işləməsi, avadanlığın çox vaxt limitlərdən kənarda işləməsinə səbəb olur. iş sahəsi, aşağı səmərəlilik dəyərləri ilə. və aşağı resurs. Bəzən səmərəlilik nasos stansiyalarında səmərəlilik olmasına baxmayaraq 8-10% təşkil edir istismar diapazonunda onlara quraşdırılmış nasosların sayı 70%-dən çoxdur. Belə bir əməliyyat nəticəsində istehlakçılar nasos avadanlığının etibarsızlığı və səmərəsizliyi haqqında yanlış rəy yaradırlar. Və onun əhəmiyyətli bir hissəsinin yerli istehsal nasoslarından ibarət olduğunu nəzərə alsaq, yerli nasosların etibarsızlığı və səmərəsizliyi haqqında bir mif yaranır. Eyni zamanda, təcrübə göstərir ki, bir sıra yerli nasoslar etibarlılıq və enerji səmərəliliyi baxımından ən yaxşı dünya analoqlarından aşağı deyil. Enerji istehlakını optimallaşdırmağın bir çox yolu var, əsasları Cədvəl 1-də göstərilmişdir.

Cədvəl 1. Nasos sistemlərinin enerji sərfiyyatının azaldılması üsulları

Müəyyən bir nəzarət metodunun effektivliyi əsasən sistemin xüsusiyyətləri və zamanla onun dəyişmə cədvəli ilə müəyyən edilir. Hər bir halda, əməliyyat şəraitinin spesifik xüsusiyyətlərindən asılı olaraq qərar qəbul etmək lazımdır. Məsələn, tezliyi dəyişdirərək nasosların son vaxtlar geniş yayılmış tənzimlənməsi həmişə enerji istehlakının azalmasına səbəb ola bilməz. Bəzən verir əks təsir. Tezlik sürücüsünün istifadəsi, nasoslar xarakteristikanın dinamik komponentinin üstünlük təşkil etdiyi bir şəbəkədə işlədiyi zaman ən böyük təsirə malikdir, yəni. boru kəmərlərində və bağlama və idarəetmə klapanlarında itkilər. Paralel olaraq quraşdırılmış lazımi sayda nasosları açıb-söndürməklə kaskad idarəetmənin istifadəsi əsasən statik komponentə malik sistemlərdə işləyərkən ən böyük effekt verir.

Buna görə də, enerji istehlakını azaltmaq üçün tədbirlərin həyata keçirilməsi üçün əsas ilkin tələb sistemin xüsusiyyətləri və zamanla dəyişməsidir. Enerjiyə qənaət tədbirlərinin işlənib hazırlanmasında əsas problem istismar obyektlərində şəbəkə parametrlərinin demək olar ki, həmişə məlum olmaması və dizayn parametrlərindən çox fərqlənməsi ilə bağlıdır. Fərqlər boru kəmərlərinin korroziyası, su təchizatı sxemləri, su istehlakının həcmi və s.

Nasosların və şəbəkə parametrlərinin faktiki iş rejimlərini müəyyən etmək üçün xüsusi nəzarət-ölçü avadanlığından istifadə etməklə bilavasitə saytda ölçmə aparmaq lazım gəlir, yəni. hidravlik sistemin texniki auditinin aparılması. üçün uğurlu icrası quraşdırılmış avadanlığın enerji səmərəliliyinin artırılmasına yönəlmiş tədbirlər üçün nasosların istismarı haqqında mümkün qədər dolğun məlumata malik olmaq və gələcəkdə nəzərə almaq lazımdır. Ümumiyyətlə, nasos avadanlığının auditinin bir neçə spesifik ardıcıl mərhələsini ayırd etmək olar.
1. Obyektdə quraşdırılmış avadanlığın tərkibi haqqında ilkin məlumatların toplanması, o cümlədən. nasosların istifadə edildiyi texnoloji proses haqqında məlumat (birinci, ikinci, üçüncü liftlərin stansiyaları və s.)
2. Quraşdırılmış avadanlığın tərkibi, əlavə məlumatların əldə edilməsi imkanları, ölçmə vasitələrinin mövcudluğu, idarəetmə sistemi və s. haqqında əvvəllər alınmış məlumatların yerində dəqiqləşdirilməsi. İlkin sınaqların planlaşdırılması.
3. Sahədə sınaqların aparılması.
4. Nəticələrin emalı və qiymətləndirilməsi.
5. üçün texniki-iqtisadi əsaslandırmanın hazırlanması müxtəlif variantlar modernləşmə.

Cədvəl 2. Enerji istehlakının artmasının səbəbləri və onu azaltmaq üçün tədbirlər

düyü. 1. Tezliyin tənzimlənməsi zamanı statik komponentin üstünlük təşkil etdiyi şəbəkədə nasosun işləməsi

düyü. 2. Tezliyin tənzimlənməsi zamanı sürtünmə itkilərinin üstünlük təşkil etdiyi şəbəkədə nasosun işləməsi

Sahəyə ilkin baxış zamanı enerji istehlakı baxımından “problemli” nasosları müəyyən etmək mümkündür. Cədvəl 2-də nasos avadanlığının səmərəsiz işləməsini göstərən əsas əlamətlər və enerjiyə qənaət tədbirlərinin təxmin edilən geri qaytarılma müddətini göstərən vəziyyəti düzəldə bilən tipik tədbirlər göstərilir.

Test nəticəsində aşağıdakı məlumatları əldə etmək lazımdır:
1. Sistemin xüsusiyyətləri və onun zamanla dəyişməsi (saatlıq, gündəlik, həftəlik qrafiklər).
2. Nasosun faktiki xüsusiyyətlərinin müəyyən edilməsi. Xarakterik rejimlərin hər biri üçün nasosun iş rejimlərinin müəyyən edilməsi (ən uzun rejim, maksimum, minimum axın).

Müxtəlif modernləşdirmə variantlarının və nəzarət metodunun istifadəsinin qiymətləndirilməsi xərc hesablamaları əsasında aparılır həyat dövrü(LCC) avadanlığı. Hər hansı bir nasos sisteminin həyat dövrü xərclərinin əsas payı enerji xərcləridir. Buna görə də, müxtəlif variantların ilkin qiymətləndirilməsi mərhələsində xüsusi güc meyarından istifadə etmək lazımdır, yəni. vurulan mayenin axın sürətinin vahidinə nasos avadanlığı tərəfindən sərf olunan güc.

nəticələr:
Nasos avadanlığının enerji istehlakının azaldılması vəzifələri, ilk növbədə, nasosun və sistemin əlaqələndirilmiş işini təmin etməklə həll edilir. İstismarda olan nasos sistemlərinin artıq enerji sərfi problemi bu tələbin ödənilməsinə yönəlmiş modernləşdirmə yolu ilə uğurla həll edilə bilər.

Öz növbəsində, hər hansı modernləşdirmə tədbirləri nasos avadanlığının istismarı və sistemin xüsusiyyətləri haqqında etibarlı məlumatlara əsaslanmalıdır. Hər bir halda, bir neçə variantı nəzərdən keçirmək lazımdır və seçim vasitəsi kimi optimal variant nasos avadanlığının istismar dövrünün dəyərinin qiymətləndirilməsi metodundan istifadə edin.

Alexander Kostyuk, fizika-riyaziyyat elmləri namizədi, su nasosu proqramının direktoru;
Olqa Dibrova, mühəndis;
Sergey Sokolov, aparıcı mühəndis. MMC "UK "Group HMS"

Su sənayesində müasir SCADA sistemlərinin tətbiqi müəssisələrə mərkəzləşdirilmiş idarəetmə sistemindən suyun alınması, təchizatı və paylanmasının bütün aspektlərinə nəzarət etmək və idarə etmək üçün misli görünməmiş bir imkan verir. Xaricdəki müasir kommunal şirkətlər etiraf edirlər ki, SCADA sistemi bir və ya bir neçə təcrid olunmuş “avtomatlaşdırma adalarından” ibarət olmamalıdır, lakin coğrafi olaraq paylanmış şəbəkədə fəaliyyət göstərən və öz müəssisəsinin informasiya və hesablama sisteminə inteqrasiya olunmuş vahid sistem ola bilər və olmalıdır. SCADA sisteminin tətbiqindən sonra növbəti məntiqi addım su təchizatı sisteminə proaktiv (geri-qaydaya əsaslanandan fərqli olaraq) nəzarət etməyə imkan verən ən müasir proqram təminatından istifadə etməklə bu investisiyadan daha yaxşı istifadə etməkdir. Bu tədbirlər nəticəsində əldə edilən faydalara suyun yaşını azaltmaqla, enerji xərclərini minimuma endirməklə və əməliyyat etibarlılığına xələl gətirmədən sistemin performansını artırmaqla suyun keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması daxil ola bilər.

Giriş

1970-ci illərin ortalarından etibarən avtomatlaşdırma hazırlıq, xidmət və paylama proseslərinə müdaxilə etdi. içməli su, ənənəvi olaraq idarə olunur əl ilə. Bu vaxta qədər əksər qurğular əl ilə idarəetmə sistemini əlavə etmək üçün qurğular kimi təhlükə lampaları, yığım göstəriciləri və konsol displeyləri olan sadə konsollardan istifadə edirdi. Daha sonra nefelometrlər, hissəcik sayğacları və pH metrlər kimi ağıllı alətlər və analizatorlar meydana çıxdı. Onlardan qüvvədə olan su təchizatı standartlarına uyğunluğu təmin etmək üçün kimyəvi ölçmə nasoslarına nəzarət etmək üçün istifadə oluna bilər. Nəhayət, PLC və ya paylanmış idarəetmə sistemlərindən istifadə edərək tam avtomatik idarəetmə 1980-ci illərin əvvəllərində xaricdə meydana çıxdı. Texnologiyanın təkmilləşdirilməsi ilə yanaşı, idarəetmə prosesləri də təkmilləşdirilmişdir. Buna misal olaraq, koaqulyant dozası üçün daxili dövrənin aşağı axınında yerləşən axın cərəyanı sayğaclarının ikinci dərəcəli idarəetmə dövrəsi kimi istifadə edilməsini göstərmək olar. Əsas problem ondan ibarət idi ki, fərdi ölçü alətlərindən istifadə nəzəriyyəsi sənayedə mövcud olmağa davam edirdi. Nəzarət sistemləri hələ də bir və ya bir neçə fiziki ölçmə aləti bir çıxış dəyişənini idarə etmək üçün naqillərlə bir-birinə bağlanmış kimi hazırlanmışdır. PLC-nin əsas üstünlüyü böyük həcmdə rəqəmsal və analoq verilənləri birləşdirmək, həmçinin fərdi ölçmə vasitələrini birləşdirməklə əldə edilə bilənlərdən daha mürəkkəb alqoritmlər yaratmaq imkanı idi.

Nəticədə, su paylayıcı sistemdə eyni səviyyədə nəzarəti həyata keçirmək və əldə etməyə çalışmaq mümkün oldu. Telemetriya avadanlığında ilkin inkişaflar aşağı məlumat sürəti, yüksək gecikmə və etibarsız radio və ya icarəyə verilmiş xətlərlə bağlı problemlərlə üzləşdi. Bu günə qədər bu problemlər hələ də tam həllini tapmayıb, lakin əksər hallarda onlar yüksək etibarlı paket kommutasiya şəbəkələrindən və ya coğrafi olaraq paylanmış telefon şəbəkəsinə ADSL bağlantılarından istifadə etməklə aradan qaldırılıb.

Bütün bunlar yüksək qiymətə başa gəlir, lakin SCADA sisteminə sərmayə qoymaq su təchizatı xidmətləri üçün mütləqdir. Amerika, Avropa və sənayeləşmiş Asiya ölkələrində az adam belə bir sistem olmadan müəssisəni idarə etməyə çalışır. SCADA və telemetriya sisteminin quraşdırılması ilə bağlı əhəmiyyətli xərcləri əsaslandırmaq çətin ola bilər, lakin əslində alternativ bu istiqamət yox.

Geniş yayılmış sistemi idarə etmək üçün təcrübəli işçilərin mərkəzləşdirilmiş hovuzundan istifadə etməklə işçi qüvvəsinin azaldılması və keyfiyyətə nəzarət etmək və idarə etmək bacarığı iki ən ümumi əsaslandırmadır.

Strukturlarda PLC-lərin quraşdırılması qabaqcıl alqoritmlərin yaradılmasına imkan verdiyi kimi, geniş yayılmış telemetriya və SCADA sisteminin tətbiqi suyun paylanması üzərində daha mürəkkəb nəzarətə imkan verir. Əslində, sistem miqyasında optimallaşdırma alqoritmləri indi idarəetmə sisteminə inteqrasiya oluna bilər. Sahə uzaqdan telemetriya qurğuları (RTU), telemetriya sistemi və obyekt idarəetmə sistemləri əhəmiyyətli enerji xərclərini azaltmaq və su təchizatı xidmətləri üçün digər üstünlüklərə nail olmaq üçün sinxron işləyə bilər. Suyun keyfiyyəti, sistemin təhlükəsizliyi və enerji səmərəliliyi sahələrində əhəmiyyətli irəliləyişlər əldə edilmişdir. Nümunə olaraq, hazırda ABŞ-da canlı məlumat və paylama sistemi alətlərindən istifadə edərək terror hücumlarına real vaxt reaksiyalarını araşdırmaq üçün araşdırma aparılır.

Paylanmış və ya mərkəzləşdirilmiş nəzarət

Axınölçənlər və analizatorlar kimi alətlər özlüyündə olduqca mürəkkəb ola bilər və çoxsaylı dəyişənlərdən və müxtəlif nəticələrdən istifadə edərək mürəkkəb alqoritmləri yerinə yetirməyə qadirdir. Bunlar, öz növbəsində, çox mürəkkəb nəzarət telenəzarətinə qadir olan PLC-lərə və ya ağıllı RTU-lara ötürülür. PLC və RTU-lara qoşulur mərkəzləşdirilmiş sistem adətən su təsərrüfatının baş ofisində və ya böyük obyektlərdən birində yerləşən idarəetmə. Bu mərkəzləşdirilmiş idarəetmə sistemləri çox mürəkkəb alqoritmləri icra etməyə qadir olan güclü PLC və SCADA sistemindən ibarət ola bilər.

Bu vəziyyətdə sual harada quraşdırmaqdır ağıllı sistem və ya bir neçə səviyyədə intellektual sistemin dublikatının aparılmasının məqsədəuyğun olub-olmaması. Sistemin mərkəzləşdirilmiş idarəetmə serveri ilə əlaqənin itirilməsindən nisbətən qorunduğu RTU səviyyəsində yerli idarəetmənin üstünlükləri var. Dezavantaj, RTU-nun yalnız lokallaşdırılmış məlumatları qəbul etməsidir. Nümunə olaraq, operatoru nə suyun vurulduğu çəndəki suyun səviyyəsini, nə də suyun vurulduğu anbarın səviyyəsini bilməyən bir nasos stansiyasıdır.

Sistem miqyasında, RTU səviyyəsində fərdi alqoritmlər obyektin istismarında arzuolunmaz nəticələrə səbəb ola bilər, məsələn, yanlış zamanda çox su tələb etməklə. İstifadə etmək məsləhətdir ümumi alqoritm. Buna görə də optimal yol, ümumi qərarların qəbulu üçün mərkəzləşdirilmiş sistemi idarə etmək qabiliyyətini saxlamaqla, rabitə itkisi halında ən azı əsas müdafiəni təmin etmək üçün lokallaşdırılmış nəzarətə sahib olmaqdır. Nəzarət və mühafizənin kaskad təbəqələrindən istifadə etmək ideyası mövcud iki variantdan ən optimalıdır. RTU idarəetmə elementləri hərəkətsiz vəziyyətdə ola bilər və yalnız fövqəladə vəziyyət yarandıqda işə salınır. qeyri-adi şərtlər və ya əlaqə itdikdə. Əlavə fayda odur ki, nisbətən proqramlaşdırılmayan RTU-lar bu sahədə istifadə edilə bilər, çünki onlar yalnız nisbətən sadə əməliyyat alqoritmlərini yerinə yetirmək üçün tələb olunur. Birləşmiş Ştatlarda bir çox kommunal xidmətlər 1980-ci illərdə nisbətən ucuz “proqramlaşdırılmayan” RTU-ların istifadəsinin geniş yayıldığı vaxtlarda RTU-lar quraşdırmışdı.

Bu konsepsiya bu gün də istifadə olunur, lakin son vaxtlara qədər sistem miqyasında optimallaşdırmaya nail olmaq üçün çox az iş görülmüşdür. Schneider Electric real vaxt rejimində idarəetmə proqramı olan və su paylama sisteminin avtomatlaşdırılması üçün SCADA sisteminə inteqrasiya olunmuş proqram təminatı əsasında idarəetmə sistemlərini həyata keçirir (bax. Şəkil №1).

Proqram təminatı SCADA sistemindən cari anbar səviyyələri, su axınları və avadanlıqların mövcudluğu haqqında canlı məlumatları oxuyur, sonra planlaşdırma dövrü üçün sistemdəki qurğular, bütün nasoslar və avtomatlaşdırılmış klapanlar üçün çirklənmiş və təmizlənmiş su axınları üçün qrafiklər yaradır. Proqram bu hərəkətləri iki dəqiqədən az müddətdə yerinə yetirə bilər. Əsasən tələb tərəfindəki yük dəyişdikdə və avadanlıq nasaz olduqda, dəyişən şərtlərə uyğunlaşmaq üçün hər yarım saatdan bir proqram yenidən işə salınır. Nəzarətlər proqram təminatı ilə avtomatik işə salınır, hətta ən güclü su paylayıcı sistemləri də işçi heyəti olmadan tam avtomatik idarə etməyə imkan verir. Əsas vəzifə suyun paylanması xərclərini, əsasən enerji resurslarının xərclərini azaltmaqdır.

Optimallaşdırma problemi

Dünya təcrübəsini təhlil edərək belə nəticəyə gəlmək olar ki, su paylayıcı sistemlərdə istehsalın planlaşdırılması, nasoslar və klapanlarla bağlı problemlərin həllinə çoxsaylı araşdırmalar və səylər yönəldilib. Bu səylərin əksəriyyəti sırf elmi xarakter daşıyır, baxmayaraq ki, bazara bir həll gətirmək üçün bir neçə ciddi cəhdlər edilmişdir. 1990-cı illərdə Amerika Su İşləri Assosiasiyasının (AWWA) Tədqiqat Fondunun himayəsi altında Enerji və Su Keyfiyyətinə Nəzarət Sisteminin (EWQMS) yaradılmasını təşviq etmək üçün bir qrup Amerika kommunal şirkəti bir araya gəldi. Bu layihə nəticəsində bir sıra sınaqlar aparılıb. Böyük Britaniyadakı Su Tədqiqatları Şurası (WRC) 1980-ci illərdə oxşar yanaşmadan istifadə etmişdir. Bununla belə, həm ABŞ, həm də Böyük Britaniya nəzarət sistemləri infrastrukturunun olmaması, eləcə də sənayedə kommersiya təşviqlərinin olmaması ilə məhdudlaşırdı, buna görə də təəssüf ki, heç bir ölkə uğur qazana bilmədi və sonradan bütün bu cəhdlərdən imtina edildi.

Səlahiyyətli mühəndisin məlumatlı dizayn qərarları qəbul etməsini təmin etmək üçün təkamüllü genetik alqoritmlərdən istifadə edən bir neçə hidravlik modelləşdirmə proqram paketi mövcuddur, lakin onların heç biri məqsədyönlü hesab edilə bilməz. avtomatik sistem istənilən su paylayıcı sistemə real vaxt rejimində nəzarət.

ABŞ-dakı 60.000-dən çox su sistemi və 15.000 tullantı su sistemi ölkədə elektrik enerjisinin ən böyük istehlakçısıdır və ölkə üzrə ildə təxminən 75 milyard kVt/saat elektrik enerjisindən istifadə edir - bu, elektrik enerjisinin təxminən 3%-ni təşkil edir. illik istehlak ABŞ-da elektrik.

Enerjidən istifadənin optimallaşdırılması probleminin həllinə yanaşmaların əksəriyyəti göstərir ki, nasosların iş qrafiki sahəsində müvafiq qərarlar qəbul etməklə, xüsusən də çoxməqsədli təkamül alqoritmlərindən (MOEA) istifadə edildikdə əhəmiyyətli qənaətə nail olmaq olar. Bir qayda olaraq, enerji xərclərinə qənaətin 10-15%, bəzən daha çox olacağı proqnozlaşdırılır.

Problemlərdən biri həmişə bu sistemlərin faktiki avadanlıqlara inteqrasiyası olmuşdur. MOEA alqoritmlərinə əsaslanan həllər həmişə, xüsusən də istifadə olunan sistemlərdə nisbətən aşağı həll performansından əziyyət çəkmişdir. daha böyük rəqəm standart sistemlərlə müqayisədə nasoslar. Nasosların sayı 50 ilə 100 ədəd diapazona çatdıqda məhlulun performansı eksponent olaraq artır. Bu, MOEA alqoritmlərinin fəaliyyətindəki problemlərin dizayn problemlərinə, alqoritmlərin özünü isə real vaxt rejimində avtomatik idarəetmə sistemləri əvəzinə öyrənmə sistemlərinə aid etməyə imkan verir.

Hər hansı bir təklif olunan variant ümumi həll Suyun ən aşağı qiymətə paylanması problemi bir neçə əsas komponent tələb edir. Birincisi, həll dəyişən real dünya şəraitinin öhdəsindən gəlmək üçün kifayət qədər sürətli olmalıdır və mərkəzləşdirilmiş idarəetmə sisteminə qoşula bilməlidir. İkincisi, mövcud idarəetmə sisteminə inteqrasiya edilmiş əsas mühafizə cihazlarının işinə mane olmamalıdır. Üçüncüsü, o, enerji xərclərini azaltmaq problemini həll etməlidir mənfi təsir suyun keyfiyyətinə və ya su təchizatının etibarlılığına dair.

Hal-hazırda və bunu dünya təcrübəsi sübut edir, müvafiq problem yeni, daha təkmil (MOEA ilə müqayisədə) alqoritmlərdən istifadə etməklə həll edilmişdir. ABŞ-da dörd böyük saytla, paylama xərclərini azaltmaq məqsədinə nail olmaqla həllərin tez bir zamanda həyata keçirilə biləcəyinə dair sübutlar var.

EBMUD yarım saatlıq bloklarda 24 saatlıq cədvəli 53 saniyədən az müddətdə, Merilend ştatının Washington Suburban şəhəri tapşırığı 118 saniyə və ya daha az müddətdə, Kaliforniyanın Şərqi Bələdiyyəsi bunu 47 saniyə və ya daha az müddətdə, WaterOne isə Kanzas Sitidə daha az vaxta yerinə yetirir. 2 dəqiqədən çox. Bu, MOEA alqoritmlərinə əsaslanan sistemlərlə müqayisədə daha sürətli böyüklük sırasıdır.

Tapşırıqların müəyyənləşdirilməsi

Elektrik enerjisi xərcləri suyun təmizlənməsi və paylanması sistemlərində əsas xərcdir və adətən əmək xərclərindən sonra ikinci yerdədir. Ümumi enerji xərclərinin nasos avadanlığının istismarı kommunal xidmət tərəfindən alınan bütün elektrik enerjisinin 95%-ə qədərini təşkil edir, qalan hissəsi isə işıqlandırma, havalandırma və kondisionerlə bağlıdır.

Aydındır ki, enerji xərclərinin azaldılması bu kommunal xidmətlər üçün əsas amildir, lakin artan əməliyyat riskləri və ya suyun keyfiyyətinin aşağı düşməsi hesabına deyil. İstənilən optimallaşdırma sistemi su anbarının istismar limitləri və s. texnoloji tələblər strukturlar. İstənilən real sistem həmişə əhəmiyyətli sayda məhdudiyyətlərə malikdir. Bu məhdudiyyətlərə aşağıdakılar daxildir: minimum nasos işləmə müddəti, minimum nasosun soyuma müddəti, minimum axın sürəti və maksimum vahid çıxış təzyiqi. bağlama klapanları, konstruksiyaların minimum və maksimum göstəriciləri, nasos stansiyalarında təzyiq yaratmaq qaydaları, əhəmiyyətli vibrasiyaların və ya su çəkiclərinin qarşısını almaq üçün nasosların iş vaxtının müəyyən edilməsi.

Suyun keyfiyyəti ilə bağlı qaydaların müəyyən edilməsi və ölçülməsi daha çətindir, çünki anbarda minimum iş səviyyəsi tələbləri arasındakı əlaqə suyun yaşını azaltmaq üçün anbarda müntəzəm suyun dövriyyəsi ehtiyacı ilə ziddiyyət təşkil edə bilər. Xlorun parçalanması suyun yaşı ilə sıx bağlıdır və temperaturdan da çox asılıdır mühit, paylama sisteminin bütün nöqtələrində lazımi səviyyədə xlor qalığının təmin edilməsi üçün ciddi qaydaların yaradılmasını çətinləşdirir.

Hər bir həyata keçirmə layihəsinin maraqlı hissəsi proqram təminatının optimallaşdırma proqramının nəticəsi kimi “məhdud xərcləri” müəyyən etmək qabiliyyətidir. Bu, bizə çətin məlumatlarla bəzi müştəri qavrayışlarına qarşı çıxmağa və bu proses vasitəsilə bəzi məhdudiyyətləri aradan qaldırmağa imkan verir. Bu, operatorun zamanla ciddi məhdudiyyətlərlə üzləşə biləcəyi böyük kommunal xidmətlər üçün ümumi problemdir.

Məsələn, böyük bir nasos stansiyasında stansiyanın tikintisi zamanı əsaslandırılmış səbəblərə görə eyni vaxtda üçdən çox nasosdan istifadə etmək imkanı ilə bağlı məhdudiyyət ola bilər.

Proqram təminatımızda hər hansı təzyiq məhdudiyyətlərinə uyğunluğu təmin etmək üçün gün ərzində nasos stansiyasının çıxışında maksimum axını müəyyən etmək üçün hidravlik sistemin simulyasiya sxemindən istifadə edirik.

Su paylama sisteminin fiziki strukturunu müəyyən edərək, yüksək təzyiq zonalarını göstərərək, proqram təminatımız tərəfindən avtomatik idarə olunacaq avadanlığı seçərək və razılaşdırılmış məhdudiyyətlər toplusunu aldıqdan sonra həyata keçirmə layihəsini həyata keçirməyə başlaya bilərsiniz. Uyğun istehsal texniki tələblər müştəri (istehsaldan əvvəl) və konfiqurasiya adətən beş-altı ay çəkir, sonra üç ay və ya daha çox müddətə geniş sınaqdan keçirilir.

Proqram həllərinin imkanları

Çox mürəkkəb planlaşdırma probleminin həlli bir çoxları üçün maraqlı olsa da, bu, əslində faydalı, etibarlı və tam avtomatik optimallaşdırma aləti yaratmaq üçün tələb olunan bir çox addımlardan yalnız biridir. Tipik addımlar aşağıda verilmişdir:

• Uzunmüddətli parametrlərin seçilməsi.
• SCADA sistemindən məlumatların oxunması, səhvlərin aşkar edilməsi və aradan qaldırılması.
• Su təchizatı və dövriyyənin etibarlılığını təmin etmək üçün su anbarlarında olmalı olan hədəf həcmlərin müəyyən edilməsi.
• Real vaxt rejimində elektrik enerjisi qiymətləri kimi dəyişən üçüncü tərəf məlumatlarını oxuyun.
• Bütün nasoslar və klapanlar üçün qrafiklərin hesablanması.
• Nasosları işə salmaq və ya lazım olduqda klapanları açmaq üçün SCADA sistemi üçün məlumatları hazırlayın.
• Proqnoz tələbi, xərclər, suyun təmizlənməsi təxminləri kimi təhlil məlumatlarını yeniləyin.

Bu prosesdə əksər addımların tamamlanması cəmi bir neçə saniyə çəkəcək və həlledicinin icrası ən uzun çəkəcək, lakin yuxarıda qeyd edildiyi kimi, o, hələ də interaktiv işləmək üçün kifayət qədər sürətli olacaq.

Su paylama sisteminin operatorları, məsələn, Windows-da işləyən sadə müştəridə proqnozlara və çıxışlara baxa bilərlər. Aşağıdakı ekran görüntüsündə (Şəkil №1) yuxarı qrafik tələbi, orta qrafik su anbarındakı suyun səviyyəsini, nöqtələrin alt sırası isə nasos qrafikidir. Sarı zolaqlar cari vaxtı göstərir; sarı sütundan əvvəl hər şey arxivləşdirilmiş məlumatdır; ondan sonrakı hər şey gələcək üçün proqnozdur. Ekran forması nasosun işləmə şəraitində rezervuarda suyun səviyyəsinin proqnozlaşdırılan artımını göstərir (yaşıl nöqtələr).

Proqram təminatımız istehsal xərclərini, eləcə də enerji xərclərini azaltmaq imkanlarını tapmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur; lakin enerji xərcləri üstünlük təşkil edir. Enerji xərclərinin azaldılmasına gəldikdə, o, üç əsas sahəyə baxır:

• Müştəriləri su ilə təmin etmək üçün anbardan istifadə edərək, enerji istifadəsini daha ucuz tariflə dövrlərə keçirmək.
• Məhdudlaşdıraraq pik istehlak zamanı xərclərin azaldılması maksimum sayı bu dövrlərdə nasoslar.
• Bir nasosu və ya nasoslar qrupunu optimal performansına yaxın işlətməklə su paylayıcı sistemə su vermək üçün tələb olunan elektrik enerjisinin azaldılması.

EBMUD (Kaliforniya) nəticələri

Analoji sistem 2005-ci ilin iyul ayında EBMUD-də fəaliyyətə başladı. İstismarın ilk ilində proqram müstəqil ekspertlər tərəfindən təsdiqlənən 12,5% enerji qənaətinə (əvvəlki illə müqayisədə 370,000 ABŞ dolları, istehlakın 2,7 milyon ABŞ dolları təşkil etdiyi) nail olunub. İşin ikinci ilində mənə daha çox şey almağa icazə verdi ən yüksək xallar, qənaət isə 13,1%-ə yaxın olub. Bu, əsasən, elektrik yükünün üç diapazonlu tarif rejiminə keçirilməsi ilə əldə edilmişdir. Proqram təminatından istifadə etməzdən əvvəl EBMUD operatorun əl ilə müdaxiləsi vasitəsilə enerji xərclərini azaltmaq üçün artıq əhəmiyyətli səylər göstərmiş və enerji xərclərini 500.000 ABŞ dolları azaldıb. Kifayət qədər böyük bir təzyiq hövzəsi tikildi ki, bu da şirkətə təxminən 32 sent/kVt saat maksimum tariflə bütün nasosları 6 saat müddətinə söndürməyə imkan verdi. Proqram təminatı nasosların 12 sent/kVt-saat pik dövrünün hər iki tərəfində iki qısamüddətli düz yükdən on saatlıq gecə pik saatda 9 sent/kVt-a keçməsini planlaşdırdı. Enerji xərclərində kiçik fərq olsa belə, faydalar əhəmiyyətli idi.

Hər bir nasos stansiyasında bir neçə nasos var və bəzi hallarda eyni stansiyada müxtəlif tutumlu nasoslardan istifadə olunur. Bu, optimallaşdırma proqramına su paylama sistemində müxtəlif axınlar yaratmaq üçün çoxsaylı variantları təqdim edir. Proqram, hansı nasos birləşməsinin tələb olunan gündəlik kütlə balansını təmin edəcəyini müəyyən etmək üçün hidravlik sistemin performansı ilə əlaqəli qeyri-xətti tənlikləri həll edir. maksimum səmərəlilik və minimal xərclər. EBMUD nasosun işini yaxşılaşdırmaq üçün çox səy göstərsə də, proqram təminatından istifadə axının yaradılması üçün tələb olunan ümumi kVt/saatı uğurla azaldıb. Bəzi nasos stansiyalarında məhsuldarlıq yalnız düzgün nasos və ya nasosların düzgün vaxtda seçilməsi ilə 27%-dən çox artırılıb.

Keyfiyyət təkmilləşdirmələrini kəmiyyətlə qiymətləndirmək daha çətindir. EBMUD suyun keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün üç əməliyyat qaydasından istifadə etdi və onlar bunu əl ilə həyata keçirməyə çalışdılar. Birinci qayda sutəmizləyici qurğuda axın sürətini gündə cəmi iki dərəcə dəyişikliyinə bərabərləşdirmək idi. Daha vahid istehsal axınları optimallaşdırılmış kimyəvi dozaj prosesləri, ardıcıl aşağı bulanıqlı axınlar və daha təmiz zavod anbarı ilə ardıcıl xlor səviyyələri üçün imkan verir. Proqram təminatı indi etibarlı tələbatın proqnozlaşdırılması vasitəsilə su təmizləyici qurğularda iki axın sürətini ardıcıl olaraq aşkar edir və bu dərəcələri gün ərzində paylayır. İkinci tələb suyun orta yaşını azaltmaq üçün tsiklik su anbarlarının dərinliyini artırmaq idi. Proqram təminatı kütləvi tarazlığın tənzimlənməsi vasitəsi olduğundan bu strategiyanın həyata keçirilməsi çətin deyildi. Üçüncü tələb ən sərt idi. Kaskadda müxtəlif təzyiqlərdə su verən çoxlu su anbarları və nasos stansiyaları olduğundan, AYBİD yuxarı su anbarının suya ehtiyacı olduğu zaman bütün nasos stansiyalarının eyni vaxtda işləməsini istəyirdi ki, təmiz suyun aralıqdan köhnə su əvəzinə kaskadın dibindən gəlməsini təmin etsin. su anbarı . Bu tələb də yerinə yetirildi.

WSSC Nəticələri (Pensilvaniya, Nyu-Cersi, Merilend)

Optimallaşdırma sistemi şirkətdə 2006-cı ilin iyun ayından fəaliyyət göstərir. WSSC ABŞ-da demək olar ki, unikal mövqedədir və öz elektrik enerjisinin 80%-dən çoxunu ədalətli qiymətə alır. O, PJM bazarında (Pensilvaniya, Nyu-Cersi, Merilend) fəaliyyət göstərir və elektrik enerjisini birbaşa müstəqil bazar operatorundan alır. Qalan nasos stansiyaları üç ayrı elektrik təchizatı şirkətinin müxtəlif tarif strukturları altında işləyir. Aydındır ki, real bazarda nasosun iş qrafikinin optimallaşdırılması prosesinin avtomatlaşdırılması o deməkdir ki, planlaşdırma çevik və elektrik enerjisi qiymətlərindəki saatlıq dəyişikliklərə cavab verməlidir.

Proqram təminatı bu problemi iki dəqiqədən az müddətdə həll etməyə imkan verir. Operatorlar proqram təminatının quraşdırılmasından əvvəl il ərzində böyük nasos stansiyalarında yükü qiymət təzyiqinə çevirməkdə uğur qazanmışdılar. Bununla belə, avtomatlaşdırılmış sistemin işə düşməsindən bir neçə gün sonra planlaşdırmada nəzərəçarpacaq irəliləyişlər müşahidə olundu. Birinci həftədə təkcə nasos stansiyası üçün gündə təxminən 400 ABŞ dolları qənaət edilib. İkinci həftədə bu məbləğ gündə 570 ABŞ dollarına yüksəldi, üçüncü həftədə isə gündəlik 1000 ABŞ dollarını keçdi. Digər 17 nasos stansiyasında da oxşar effektlər əldə edilib.

WSSC su paylama sistemi ilə xarakterizə olunur yüksək səviyyə mürəkkəbliyi və su sərfiyyatının hesablanması və optimallaşdırılması prosesini çətinləşdirən çoxlu sayda nəzarətsiz təzyiqli təhlükəsizlik klapanlarına malikdir. Sistemin saxlanması gündəlik su istifadəsinin təqribən 17,5%-i ilə məhdudlaşır ki, bu da yükü daha aşağı xərc dövrlərinə keçirmək qabiliyyətini azaldır. Ən sərt məhdudiyyətlər gündə 4-dən çox nasos dəyişikliyinə icazə verilməyən iki böyük su təmizləyici qurğu ilə əlaqəli idi. Vaxt keçdikcə təmir layihələrindən qənaəti yaxşılaşdırmaq üçün bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmaq mümkün olmuşdur.

Nəzarət sistemi ilə qarşılıqlı əlaqə

Hər ikisində yuxarıdakı nümunələr mövcud idarəetmə sistemləri ilə tələb olunan proqram təminatı. EBMUD artıq hər bir nasos üçün maksimum 6 işə salma və dayandırma dövrü ilə daxil olan məlumat cədvəlini özündə əks etdirən ən müasir mərkəzləşdirilmiş nasos planlaşdırma paketinə malik idi. Bu mövcud funksiyadan istifadə etmək və hər problem həll edildikdən sonra bu cədvəllərdən məlumatlarla nasos cədvəlini əldə etmək nisbətən asan idi. Bu, mövcud idarəetmə sistemində minimal dəyişikliklərin tələb olunduğu anlamına gəlirdi və həmçinin su anbarları üçün mövcud daşqın və su axınının qorunması sistemlərindən istifadənin mümkün olduğunu göstərirdi.

Vaşinqtonun şəhərətrafı sistemi yaratmaq və sistemə qoşulmaq üçün daha mürəkkəb idi. Baş ofisdə mərkəzləşdirilmiş PLC quraşdırılmamışdır. Bundan əlavə, yerlərdə proqramlaşdırılmayan RTU-ların smart PLC-lərlə əvəzlənməsi proqramı həyata keçirilirdi. SCADA sistem paketinin skript dilinə xeyli sayda məntiqi alqoritmlər əlavə edildi və problem həll edildi. əlavə tapşırıq SCADA sistem serverlərində məlumatların ehtiyat nüsxəsinin çıxarılmasının təmin edilməsi.

Ümumi avtomatlaşdırma strategiyalarının istifadəsi ortaya çıxmasına səbəb olur maraqlı vəziyyət. Əgər operator müəyyən bir ərazidə su anbarını əl ilə doldurursa, o, hansı nasosların işə salındığını bilir və buna görə də anbarda hansı suyun səviyyəsinə nəzarət edilməli olduğunu bilir. Operator doldurulması bir neçə saat çəkən rezervuardan istifadə edirsə, o, nasosları işə saldıqdan sonra bir neçə saat ərzində həmin anbarın səviyyəsinə nəzarət etməyə məcbur olacaq. Bu müddət ərzində rabitə itkisi olarsa, o, istənilən halda nasos stansiyasını dayandırmaqla bu vəziyyəti aradan qaldıra biləcək. Bununla belə, nasoslar tam avtomatik sistem tərəfindən işə salınarsa, operator bunun baş verdiyini mütləq bilməyəcək və buna görə də sistem sistemi qorumaq üçün avtomatik lokallaşdırılmış idarəetmələrdən daha çox asılı olacaq. Bu, RTU sahə bölməsində lokallaşdırılmış məntiqin funksiyasıdır.

Hər hansı mürəkkəb proqram layihəsində olduğu kimi, son müvəffəqiyyət daxil edilən məlumatların keyfiyyətindən və xarici müdaxiləyə qarşı həllin möhkəmliyindən asılıdır. Hər hansı bir kritik kommunal xidmət üçün tələb olunan təhlükəsizlik səviyyəsini təmin etmək üçün kilidləmə və qoruyucu qurğuların kaskad təbəqələri tələb olunur.

Nəticə

Xaricdə su təchizatı sistemləri üçün avtomatlaşdırma və idarəetmə sistemlərinə böyük investisiyalar son 20 il ərzində ümumi optimallaşdırma strategiyalarını həyata keçirmək üçün lazımi infrastruktur yaratmışdır. Su təchizatı müəssisələri suyun səmərəliliyini artırmaq, sızmaları azaltmaq və ümumi suyun keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün müstəqil olaraq daha təkmil proqram təminatı hazırlayır.

Proqram təminatı avtomatlaşdırma və idarəetmə sistemlərinə əhəmiyyətli ilkin investisiyalardan daha yaxşı istifadə etməklə maliyyə faydalarının necə əldə oluna biləcəyinə bir nümunədir.

Təcrübəmiz təsdiq etməyə imkan verir ki, Rusiyanın su təchizatı müəssisələrində müvafiq təcrübədən istifadə, genişləndirilmiş mərkəzləşdirilmiş idarəetmə sistemlərinin qurulması sənayenin cari vəzifələri və problemləri blokunu effektiv şəkildə həll edə biləcək perspektivli bir həlldir.

İzahlı qeyd

Bu işçi kurikulum 2006002 “Qaz və neft kəmərlərinin, qaz və neft anbarlarının tikintisi və istismarı” ixtisası üzrə Qazaxıstan Respublikasının Dövlət İcbari Təhsil Standartına uyğun olaraq hazırlanmışdır və buna görə də həyata keçirilməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. hökumətin tələbləri“nasos və kompressor stansiyaları” fənni üzrə mütəxəssislərin hazırlığı səviyyəsinə qədər və zəruri hallarda işçi tədris planının tərtib edilməsi üçün əsasdır.

“Magistral qaz və neft kəmərlərinin nasos-kompressor stansiyaları” fənninin proqramı istismar texnikasının öyrənilməsini, qurğuların, müxtəlif növ nasos və kompressor stansiyalarının təmiri və texniki xidmətini nəzərdə tutur. İstismar və təmir texnikasını öyrənmək üçün qaz turbinli, qaz mühərriki və elektrik cihazları olan kompressor sexlərinə xüsusi diqqət yetirilir. texniki avadanlıq. Mövzunu öyrənərkən həm yerli, həm də xarici təcrübədə əldə olunan nailiyyətlərdən və inkişaflardan istifadə etmək lazımdır. Neft və qazın, eləcə də qaz kondensatının və neft məhsullarının vurulması texnologiyasına dair müxtəlif seriyalı məlumatlar, hesablamalar apararkən GOST və ESKD-yə riayət etmək lazımdır.

Bu iş proqramını həyata keçirərkən didaktik və əyani vəsaitlərdən, diaqramlardan, kompressor və nasos stansiyalarında dərslərdən istifadə etmək lazımdır.

Real iş proqramı müvəffəqiyyətli öyrənməyə kömək edən praktiki məşğələlər təqdim edir tədris materialı, kompressor və nasos stansiyalarının istismarı ilə bağlı praktiki məsələlərin həllində bacarıqlara yiyələnmək, istismar stansiyalarına ekskursiyalar keçirmək lazımdır.

Tematik plan

Mövzu 1. Magistral boru kəmərlərinin neft nasos stansiyalarında istifadə olunan nasos aqreqatları

Texnoloji diaqramlar və əsas avadanlıqlar, kompressor stansiyaları və nasos stansiyaları, habelə nasos aqreqatlarının köməkçi avadanlıqları. Kompressor stansiyalarında və nasos stansiyalarında əsas komponentlər və bloklar.

Nasosların xüsusiyyətləri, nasosların şəbəkədə işləməsi. Müəyyən edilmiş parametrlərə əsasən nasosun seçilməsi. Nasosların paralel və ardıcıl qoşulması. Nasosların iş rejiminin tənzimlənməsi üsulları. Nasosların qeyri-sabit işləməsi: dalğalanma və kavitasiya.

Mövzu 2. Neft nasos stansiyalarının istismarı

KS-də qazın sıxılması, KS-də idarə olunan əsas parametrlər. CS-nin texnoloji prinsipə görə bölünməsi. Kompressor stansiyasında aparılan əməliyyatlar. CS-nin əsas qrupları. Kompressor stansiyasının avadanlıqlarının, sistemlərinin və tikintisinin istismarını, texniki xidmətini və təmirini həyata keçirən heyətin əsas vəzifələri. NPS-lərin təsnifatı və əsas obyektlərin xüsusiyyətləri. NPS-nin ümumi planı.

Mövzu 3. NPS-nin ümumi planı

Nasos qurğusu. Köməkçi sistemlər. Kompressor stansiyalarının əsas və köməkçi avadanlıqları.

Mövzu 4. Neft nasos stansiyalarının çən fermaları

Pistonlu nasoslar. Mərkəzdənqaçma nasosları. Vorteks nasosları. Gücləndirici nasoslar. Onların əsas xüsusiyyətləri. Inninqlər. Təzyiq Güc. Səmərəlilik Kavitasyon ehtiyatı.

Mövzu 5. Magistral qaz kəməri haqqında əsas məlumatlar

Turbo blok. Yanma kamerası. Başlanğıc turbo detonator. Turbogenişləndirici. Dönmə cihazları. Yağ sisteminin elementləri. Tənzimləmə sistemləri. Qaz nasos aqreqatlarının əsas modifikasiyası. ASC Nevsky Zavodu (Sankt-Peterburq), ASC Kazan Kompressor Zavodu (Kazan), M.V. Fruntse (Sumı) adına SMNPO ASC tərəfindən istehsal olunan super yükləyicilər.

Mövzu 6 Kompressor stansiyalarının təsnifatı Məqsəd, strukturların tərkibi və kompressor stansiyalarının baş planları

PGPU əməliyyatının xüsusiyyətləri. PGPA-nın xüsusiyyətləri. Onların tətbiq dairəsi. Porşenli qaz kompressorlarının təyinatı.

Mövzu 7. Nasos və kompressor stansiyalarında istifadə olunan boru kəməri fitinqləri

Kompressor sexlərinin birləşməsi. Blok strukturları PGPA. Blokların əsas funksiyaları. Qaz nasos qurğusunun GPU tərkibi.

Mövzu 8. Stansiyaların su təchizatı.

Qurğu. Yüksək təzyiqli turbinlər və nozzle aparatları, aşağı təzyiqli turbinlərin dizaynı və qaz turbinlərinin korpusları.

Mövzu 9. Çirkab su stansiyaları

Qaz turbin aqreqatlarının icrası. Qaz turbin aqreqatlarının korpusuna tələblər. Performans xüsusiyyətləri.

Mövzu 10 Stansiyaların istilik təchizatı

Köməkçi sistemlərin növləri. Bu sistemlərin funksiyaları.

Ümumi funksiya

Stansiya funksiyası

Qaz nasos aqreqatlarının köməkçi sistemləri.

Mövzu 11. Stansiyaların havalandırılması

Su təchizatı sistemləri haqqında əsas məlumatlar. Su təchizatı mənbələri və suqəbuledici qurğular. Drenaj şəbəkələrinin növləri. Drenaj şəbəkələri üçün avadanlıq.

Mövzu 12. Enerji təchizatı sistemi

Ümumi sex və aqreqatların yağ təchizatı sistemləri. Təcili yağ drenajı. Yağlama sisteminin işləməsi. Hava soyuducularına əsaslanan yağ soyutma sistemi.

İstifadə olunmuş ədəbiyyatın siyahısı

1. Surinoviç V.K. Texnoloji kompressor operatoru, 1986

2. Rezvin B.S. Qaz turbin və qaz nasos aqreqatları 1986

3. Bronstein L.S. Qaz turbin blokunun təmiri 1987

4. Qromov V.V. Magistral qaz kəmərlərinin operatoru.

5. Neft-mədən avadanlıqları E.İ.Buxarenko. Nedra, 1990

6. Neft-mədən maşınları və mexanizmləri. A.G.Molçanov. Nedra, 1993

1. Nasos nəzəriyyəsinin əsaslarına analitik baxış, inyeksiya
yaratmaq və artırmaq problemlərinin həlli üçün avadanlıq və texnologiya
Su təchizatı və paylayıcı sistemlərdə təzyiq (WSS) 10

1.1. Nasoslar. Təsnifat, əsas parametrlər və anlayışlar.

Müasir nasos avadanlığının texniki səviyyəsi 10

Nasosların əsas parametrləri və təsnifatı 10

Su təchizatında təzyiqi artırmaq üçün nasos avadanlığı.... 12

Nasoslarda yeniliklərin və təkmilləşdirmələrin praktik tətbiqi baxımından nəzərdən keçirilməsi 16

1.2. SPRV 23-də kompressorlardan istifadə texnologiyası

1. Su təchizatı sistemlərinin nasos stansiyaları. Təsnifat 23

   Ümumi sxemlər və təzyiq artdıqda nasosun işini tənzimləmə üsulları 25

   Superchargerların optimallaşdırılması: sürətə nəzarət və komanda işi 30

Xarici və daxili su təchizatı şəbəkələrində təzyiqin təmin edilməsi problemləri 37

40-cı fəsildən nəticələr

2. Xarici və daxili tələb olunan təzyiqin təmin edilməsi
su təchizatı şəbəkələri. Səviyyədə SPVR komponentlərinin artırılması
rayon, məhəllə və daxili şəbəkələr 41

2.1. Nasosdan istifadə praktikasında ümumi inkişaf istiqamətləri

su təchizatı şəbəkələrində təzyiqi artırmaq üçün avadanlıq 41

l 2.2". Su təchizatı şəbəkələrində tələb olunan təzyiqlərin təmin edilməsi vəzifələri

SPRV-nin qısa təsviri (Sankt-Peterburq nümunəsindən istifadə etməklə)

Rayon və məhəllə şəbəkələri səviyyəsində təzyiqin artması problemlərinin həlli təcrübəsi 48

2.2.3. Daxili şəbəkələrdə təzyiqin artması problemlərinin xüsusiyyətləri 55

2.3. Gücləndirici komponentlərin optimallaşdırılması probleminin ifadəsi

Rayon, məhəllə və daxili şəbəkələr səviyyəsində SPVR 69

2.4. “.._” fəsli üzrə nəticələr. 76

3. Nasos avadanlığının optimallaşdırılması üçün riyazi model

SPRV-nin periferik səviyyəsində 78

3.1. Nasos avadanlığının parametrlərinin statik optimallaşdırılması

rayon, məhəllə və daxili şəbəkələr səviyyəsində 78

Optimal sintez məsələlərinin həlli zamanı regional su təchizatı şəbəkəsinin strukturunun ümumi təsviri." 78

Su istehlakının bir rejimi üçün enerji xərclərinin minimuma endirilməsi 83

3.2. Periferiyada nasos avadanlığının parametrlərinin optimallaşdırılması
su sərfiyyatı rejimi dəyişdirilərkən su sərfinin normal səviyyəsində 88

Enerji xərclərinin minimuma endirilməsi problemində çox rejimli modelləşdirmə ( ümumi yanaşmalar) 88

Superchargerın sürətini (təkər sürətini) tənzimləmək imkanı ilə enerji xərclərini minimuma endirmək 89

2.3. halında enerji xərclərinin minimuma endirilməsi

kaskad-tezliyin tənzimlənməsi (nəzarət) 92

Nasos parametrlərinin optimallaşdırılması üçün simulyasiya modeli
periferik səviyyədə avadanlıq SPRV 95

3.4. Fəsil Nəticələr

4". Parametrlərin optimallaşdırılması məsələlərinin həllinin ədədi üsulları
nasos avadanlığı 101

4.1. Optimal sintez məsələlərinin həlli üçün ilkin məlumatlar, 101

Zaman sıralarının təhlili metodlarından istifadə etməklə su sərfi rejiminin öyrənilməsi _ 101

Su sərfinin zaman silsiləsində qanunauyğunluqların təyini 102

Xərclərin və əmsalların tezlik bölgüsü

Su sərfiyyatındakı pozuntular 106

4.2. Nasosun performans xüsusiyyətlərinin analitik təsviri
avadanlıq, 109

Fərdi üfleyicilərin işinin modelləşdirilməsi dostum 109

Nasos stansiyalarının bir hissəsi kimi kompressorların iş xüsusiyyətlərinin müəyyən edilməsi 110

4.3. Məqsəd funksiyasının optimalının tapılması 113

Qradiyent metodlarından istifadə edərək optimal axtarış 113

Dəyişdirilmiş Hollaid planı. 116

4.3.3. Optimallaşdırma alqoritminin kompüterdə həyata keçirilməsi 119

4.4. Fəsil 124 Nəticələr

5. Artan komponentlərin müqayisəli effektivliyi

Həyat dövrü xərclərinin qiymətləndirilməsinə əsaslanan SPRV

(parametrləri ölçmək üçün MIC istifadə edərək) 125

5.1. Müqayisəli effektivliyin qiymətləndirilməsi metodologiyası

periferik ərazilərdə artan komponentlər SPVR 125

5.1.1. Nasos avadanlığının həyat dövrü dəyəri., 125

SPRV-nin artan komponentlərinin effektivliyinin qiymətləndirilməsi üçün ümumi endirimli xərclərin minimuma endirilməsi meyarı 129

C1IPB 133 periferik səviyyədə nasos avadanlığının parametrlərini optimallaşdırmaq üçün ekspress modelin obyektiv funksiyası

5.2. Periferik qurğularda gücləndirici komponentlərin optimallaşdırılması
Yenidənqurma və modernləşdirmə zamanı SPRV bölmələri 135

MIK 136 mobil ölçmə kompleksindən istifadə edərək su təchizatına nəzarət sistemi

MIC 142 istifadə edərək PNS nasos avadanlığının parametrlərinin ölçülməsi nəticələrinin ekspert qiymətləndirilməsi

Parametrik audit məlumatlarına əsaslanan PNS nasos avadanlığının həyat dövrü dəyərinin simulyasiya modeli 147

5.3. Optimallaşdırmanın həyata keçirilməsinin təşkilati məsələləri

qərarlar (yekun müddəalar) 152

5.4. Fəsil Nəticələr 1 54

Ümumidir nəticələr.“ 155

Heratures siyahısı varmı? 157

Əlavə 1. Bəzi anlayışlar, funksional asılılıqlar və
nasosları seçərkən vacib olan xüsusiyyətlər 166

Əlavə 2. Tədqiqat proqramının təsviri

SPRV mikrorayonunun optimallaşdırma modelləri 174

Əlavə 3. Optimallaşdırma məsələlərinin həlli və tikinti

simulyasiya modelləri LCCD Cədvəl prosessorundan istifadə edən NS 182

İşə giriş

Su təchizatı və paylayıcı sistem (Su təchizatı və paylayıcı sistem) su təchizatı qurğularının əsas məsul kompleksidir, suyun verilən qurğuların ərazisinə daşınmasını, bütün əraziyə yayılmasını və istehlakçılar tərəfindən seçim məntəqələrinə çatdırılmasını təmin edir. Enjeksiyon (gücləndirici) nasos stansiyaları (PS, PNS), su təchizatı sisteminin əsas struktur elementlərindən biri kimi, bütövlükdə su təchizatı sisteminin istismar imkanlarını və texniki səviyyəsini əhəmiyyətli dərəcədə müəyyənləşdirir, həmçinin iqtisadi göstəriciləri əhəmiyyətli dərəcədə müəyyənləşdirir. onun fəaliyyəti.

Mövzunun işlənib hazırlanmasında yerli alimlər mühüm töhfələr vermişlər: N.N.Abramov, M.M.Andriyashev, A.G.Evdokimov, Yu.A.Ilyin, S.N.Karambirov, V.Ya.Karelin, A.M.Kurganov, A.P. Merenkov, L.F.Moshnin, S.A.V. , A.D.Tevyaşev, V.Ya.Xasilev, P.D.Xorunjiy, F.ƏLİyevslev və b.

Su təchizatı şəbəkələrində təzyiqin təmin edilməsində Rusiya kommunal şirkətlərinin üzləşdiyi problemlər, bir qayda olaraq, oxşardır. Magistral şəbəkələrin vəziyyəti təzyiqin azaldılması ehtiyacına səbəb oldu, bunun nəticəsində regional və blok şəbəkələri səviyyəsində təzyiqin müvafiq düşməsini kompensasiya etmək vəzifəsi yarandı. PNS-nin bir hissəsi kimi nasosların seçilməsi tez-tez inkişaf perspektivləri nəzərə alınmaqla həyata keçirilir, performans və təzyiq parametrləri həddindən artıq qiymətləndirilir. Nasosları klapanların köməyi ilə tənzimləməklə tələb olunan xüsusiyyətlərə gətirmək adi hala çevrilib və həddindən artıq enerji istehlakına səbəb olur. Nasoslar vaxtında dəyişdirilmir, onların əksəriyyəti aşağı məhsuldarlıqla işləyir. Avadanlıqların köhnəlməsi səmərəliliyi və istismar etibarlılığını artırmaq üçün nasos stansiyasının yenidən qurulması ehtiyacını daha da artırdı.

Digər tərəfdən, şəhərlərin inkişafı və binaların hündürlüyünün artması, xüsusən də yığcam tikinti ilə, yeni istehlakçılar üçün tələb olunan təzyiqlərin təmin edilməsini, o cümlədən hündürmərtəbəli binaların (HPE) superchargerlarla təchiz edilməsini tələb edir. Su təchizatı şəbəkəsinin terminal bölmələrində müxtəlif istehlakçılar üçün tələb olunan təzyiqin yaradılması su təchizatı sisteminin səmərəliliyini artırmaq üçün ən real yollardan biri ola bilər.

Bu amillərin birləşməsi müəyyən etmə vəzifəsinin qoyulması üçün əsasdır optimal parametrlər Giriş təzyiqlərinin mövcud məhdudiyyətləri altında, faktiki xərclərin qeyri-müəyyənliyi və qeyri-bərabərliyi şəraitində PYS. Problemi həll edərkən, nasos qruplarının ardıcıl işini və bir qrup daxilində birləşdirilmiş nasosların paralel işləməsini, habelə optimal uyğunlaşma dəyişən tezlik ötürücülü (VFD) paralel qoşulmuş nasosların istismarı və son nəticədə tələb olunan parametrləri təmin edən avadanlıqların seçilməsi xüsusi sistem su təchizatı Nəzərə alınmalı əhəmiyyətli dəyişikliklər Son illərdə nasos avadanlığının seçilməsinə yanaşmalarda - həm artıqlığın aradan qaldırılması baxımından, həm də mövcud avadanlıqların texniki səviyyəsində.

Dissertasiyada müzakirə olunan məsələlərin aktuallığı müasir şəraitdə yerli sahibkarlıq subyektlərinin və bütövlükdə cəmiyyətin enerji səmərəliliyi probleminə artan əhəmiyyəti ilə müəyyən edilir. Bu problemi həll etmək üçün təcili ehtiyac Federal Qanunda təsbit edilmişdir Rusiya Federasiyası 23 noyabr 2009-cu il tarixli 261-ФЗ "Enerjiyə qənaət və enerji səmərəliliyinin artırılması və Rusiya Federasiyasının bəzi qanunvericilik aktlarına dəyişikliklər edilməsi haqqında".

Su təchizatı sistemlərinin istismar xərcləri su təchizatı xərclərinin müəyyənedici hissəsini təşkil edir ki, bu da elektrik enerjisi tariflərinin artması səbəbindən artmaqda davam edir. Enerji intensivliyini azaltmaq üçün enerji təchizatı sisteminin optimallaşdırılmasına böyük əhəmiyyət verilir. Səlahiyyətli hesablamalar 30%-dən 50-yə qədərdir % nasos avadanlığının və idarəetmə üsullarının dəyişdirilməsi ilə nasos sistemlərinin enerji sərfiyyatını azaltmaq olar.

Buna görə də, şəbəkənin periferik bölmələrində, o cümlədən layihələrin hazırlanması zamanı enjeksiyon avadanlığının parametrlərini optimallaşdırmağa imkan verən metodoloji yanaşmaların təkmilləşdirilməsi, modellərin hazırlanması və qərarların qəbulu üçün hərtərəfli dəstək aktual görünür. Tələb olunan təzyiqin nasos aqreqatları arasında bölüşdürülməsi, həmçinin paylanma nəzərə alınmaqla nasos aqreqatlarının optimal sayının və növünün aqreqatlar daxilində müəyyən edilməsi.

8 cüt lent periferik şəbəkə seçimlərinin təhlilini təmin edəcək. Alınan nəticələr bütövlükdə idarəetmə sisteminin optimallaşdırılması probleminə inteqrasiya oluna bilər.

İşin məqsədi tədqiqat və inkişafdır optimal həllər yenidənqurma və tikinti, o cümlədən metodiki, riyazi və texniki (diaqnostik) dəstəyin hazırlanması prosesində SPRV-nin periferik bölmələri üçün gücləndirici nasos avadanlığı seçərkən.

Məqsədə çatmaq üçün aşağıdakı vəzifələr həll edildi:

müasir nasosların imkanları və idarəetmə üsulları, VFD-lərlə ardıcıl və paralel işləmənin kombinasiyası nəzərə alınmaqla gücləndirici nasos sistemləri sahəsində təcrübənin təhlili;

məhdud resurslar şəraitində SPRV-nin gücləndirici nasos avadanlığının optimallaşdırılması üçün metodoloji yanaşmanın (konsepsiya) müəyyən edilməsi;

su təchizatı şəbəkəsinin periferik bölmələri üçün nasos avadanlığının seçilməsi problemini rəsmiləşdirən riyazi modellərin işlənib hazırlanması;

dissertasiyada təklif olunan riyazi modellərin tədqiqi üçün ədədi üsulların təhlili və alqoritmlərinin işlənib hazırlanması;

yeni nasos stansiyalarının yenidən qurulması və layihələndirilməsi problemlərinin həlli üçün ilkin məlumatların toplanması mexanizminin işlənib hazırlanması və praktiki tətbiqi;

nasos stansiyası avadanlığının nəzərdən keçirilən variantı üçün həyat dövrü xərclərinin formalaşması üçün simulyasiya modelinin həyata keçirilməsi.

Elmi yenilik. Su təchizatının periferik modelləşdirilməsi konsepsiyası su təchizatı sistemlərinin enerji intensivliyinin azaldılması və "periferik" nasos avadanlığının həyat dövrü xərclərinin azaldılması kontekstində təqdim olunur.

Nasos stansiyalarının parametrlərinin rasional seçilməsi üçün idarəetmə sisteminin periferik elementlərinin işinin struktur əlaqəsi və çoxrejimli xarakteri nəzərə alınmaqla riyazi modellər işlənib hazırlanmışdır.

PNS (nasos qurğuları) hissəsi kimi super yükləyicilərin sayını seçmək yanaşması nəzəri cəhətdən əsaslandırılmışdır; Superchargerların sayından asılı olaraq PNS-nin həyat dövrü dəyəri funksiyası ilə bağlı bir araşdırma aparıldı.

Periferik ərazilərdə NN-lərin optimal konfiqurasiyalarını öyrənmək üçün qradient və təsadüfi üsullara əsaslanan bir çox dəyişənli funksiyaların ekstremallarının axtarışı üçün xüsusi alqoritmlər işlənib hazırlanmışdır.

Mövcud gücləndirici nasos sistemlərinin diaqnostikası üçün 81817 nömrəli “Su təchizatına nəzarət sistemi” faydalı modelində patentləşdirilmiş səyyar ölçü kompleksi (MİK) yaradılmışdır.

Nasos stansiyaları üçün nasos avadanlığının optimal variantının həyat dövrü xərclərinin simulyasiya modelləşdirilməsi əsasında seçilməsi metodologiyası müəyyən edilmişdir.

İşin nəticələrinin praktiki əhəmiyyəti və həyata keçirilməsi. Taksonometrik bölmə, istismar, dizayn və texnoloji xüsusiyyətlər nəzərə alınmaqla su təchizatı sistemlərində təzyiqin artırılması üçün müasir nasos avadanlığının zərif təsnifatı əsasında gücləndirici qurğular və Ш 1С üçün nasos növlərinin seçilməsi üçün tövsiyələr verilmişdir.

Enerji təchizatı sisteminin periferik bölmələrinin PNS-nin riyazi modelləri, ilk növbədə enerji intensivliyi baxımından "ehtiyatları" müəyyən edərək, həyat dövrünün dəyərini azaltmağa imkan verir. Optimallaşdırma məsələlərinin həllini konkret dəyərlərə çatdırmağa imkan verən ədədi alqoritmlər təklif olunur.