WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 21 |

«ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И НА ТРАНСПОРТЕ ШЕСТНАДЦАТЫЙ ВЫПУСК ИРКУТСК 2009 УДК 681.518.54 ББК 32.965 И 74 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: ...»

-- [ Страница 11 ] --
На основе средних значений КПД комплекса электропривод–турбомеханизм– трубопроводная магистраль для двух способов управления производительностью турбомеханизмов показана высокая энергоэффективность использования частотноуправляемого АД по сравнению со способом дросселирования. Для оценки энергоэффективности введено понятие о коэффициентах и средних коэффициентах энергоэффективности ( К ЭЭСР ). Они получены для различных графиков нагрузки турбомеханизмов и значений статического напора. Приведенные в работе значения К ЭЭСР позволяют рассчитать объем энергосбережения для конкретных технологических комплексов. Рассмотрены дополнительные возможности энергосбережения за счет улучшения характеристик трубопроводов и согласования их с характеристиками турбомеханизмов. Рассчитан средний срок окупаемости решений и показано, что затраты на энергосберегающие мероприятия в 25 раз меньше, чем затраты на ввод новых генерирующих мощностей с объемами выработки электроэнергии, равным объемам сбереженной электроэнергии.

Ключевые слова: энергосбережение, электропривод, турбомеханизм, трубопроводная магистраль, технологический комплекс, коэффициент полезного действия, преобразователь частоты, производительность, управление, коэффициент энергоэффективности, средний коэффициент энергоэффективности, срок окупаемости.

В современном мире постоянно растут объемы потребления энергии, особенно такой её высшей формы как электрическая.

В частности, если в 1994 году ее мировое производство составляло 12 582 млрд кВт*ч, то в 2004 году оно уже выросло до 17 452 млрд кВт*ч, то есть за 10 лет увеличилась на 35,8 % [1], или среднегодовой ее прирост составил за этот период 2,58 % в год.

Экстраполируя этот показатель, можно оценить объем ее производства на последующие годы, например, в 2007 году это уже было 18 839 млрд кВт*ч. Если предположить что вся электроэнергия получена на тепловых станциях, то с учетом их среднего коэффициента полезного действия (КПД) на это необходимо было бы затратить около 6 млрд тонн условного топлива. Но и названная цифра составляет до 40 % от общего объема потребления первичных энергоресурсов. По нашим оценкам, основанным на использовании материалов в [2], в этом же году потребление последних (нефти, газа, угля, урана и гидроресурсов) составило 15 млрд тонн условного топлива.

Отметим еще одно обстоятельство – прирост производства электроэнергии опережает соответствующий прирост потребления первичных энергоресурсов.

Такое положение ведет к необходимости увеличения их добычи, и поскольку это в основном невозобновляемые ресурсы, то растет их стоимость, вредное влияние на окружающую среду и здоровье населения.

Поэтому кардинальным способом изменения такой ситуации является энергосбережение. Этого следует добиваться модернизацией технологических процессов в энергетике, промышленности, на транспорте, коммунальном хозяйстве, системах отопления и в быту.

Особенно эффективным является экономия электроэнергии, поскольку сбережение ее единицы соответствует эквивалентной экономии 2–3 единиц первичного топлива. При этом сберегаются не только большие объемы первичных энергоресурсов, но и высвобождается энергетическое оборудование, транспортные средства и человеческий труд.

Проблема экономии энергоресурсов особенно актуальна для нашей страны. Это можно показать, используя следующие показатели.

Внутренний валовый продукт (ВВП) нашей страны составляет чуть больше 3 % от мирового, а электроэнергии вырабатывается 1 трлн кВт*ч в год [3], что выше 5 % её мирового объема производства. Потребление первичных энергоресурсов превышает 1 млрд тонн условного топлива, или 7 % мирового потребления. Таким образом, расход электроэнергии на единицу ВВП выше среднемирового в 1,8 раз, а первичных энергоресурсов – более чем в 2 раза.

В сложившемся положении значительную роль играет наш суровый климат. Однако многое объясняется устаревшим оборудованием и технологиями, а также выжидательной позицией новых собственников (последние не торопятся с затратой средств на модернизацию оборудования и внедрение энергосберегающих мероприятий, которые не могут достаточно быстро окупиться).

Следует признать и недостаточную активность в разработке новых энергосберегающих мероприятий и технологий наших научных учреждений и проектных организаций, слабый уровень внедрения того, что уже отработано и хорошо показало себя на практике.

Когда заходит речь об экономии электроэнергии, то внимание многих специалистов прежде всего обращается на электропривод – ведь он потребляет до 65–70 % от всего объема ее производства. Поэтому, казалось бы, что нужно прежде всего поднять энергоэффективность преобразования энергии в самом электроприводе. Однако при более внимательном рассмотрении оказывается, что диапазон возможной экономии здесь весьма ограничен. Электропривод является достаточно совершенным электротехническим устройством, и по экономичности преобразования он близок к предельным показателям. Если бы из всех электроприводов выделить «некоторый» средний, то его КПД составил бы около 90 %.

Дальнейшее его повышение связано с необходимостью улучшения качества исходных материалов (проводниковых, изоляционных, электротехнической стали, подшипников) и технологии изготовления электродвигателей. Способы поддержания высокой энергоэффективности работы электроприводов достаточно хорошо известны: это правильный выбор мощности, соблюдение условий эксплуатации, управление по определенным законам при значительном снижении нагрузки [4]. Первая группа мер требует весьма длительного времени и глубоких исследований.



Вторая – определяется грамотностью специалистов, эксплуатирующих электропривод. Но даже при самом благоприятном стечении обстоятельств эти мероприятия позволяют сэкономить только до 2–3 % электроэнергии.

Гораздо большие резервы энергосбережения появляются, если при управлении некоторыми производственными механизмами использовать возможности электропривода, например, как изменение частоты вращения.

Это относится к такому широкому классу механизмов, как насосы, вентиляторы, компрессоры, нагнетатели, воздуходувки, объединяемых общим названием, – турбомеханизмы. В качестве электропривода этих механизмов в основном используется асинхронный, он составляет более 60 % от общего числа промышленных асинхронных электроприводов [5] и потребляет по различным оценкам от 34 до 40 % от объема производимой электроэнергии [6, 9].

производительности турбомеханизмов вниз от номинальной в основном используется метод дросселирования, или изменения гидравлического сопротивления трубопроводной магистрали с помощью задвижек, клапанов, шиберов, заслонок и другой трубопроводной арматуры. Такое управление ведет к значительным энергетическим затратам, связанных с необходимостью преодоления потоком транспортируемой материальной среды дополнительно введенного сопротивления и ухудшением КПД самого турбомеханизма.

Гораздо менее энергозатратным является способ управления производительностью регулированием частоты вращения электропривода турбомеханизма.

Преимущества этого способа подробно исследованы многими учеными и специалистами, например, в [6, 9, 18, 19]. Из результатов этих работ следует, что в зависимости от глубины регулирования производительности и наличия статического напора данный способ по сравнению с дросселированием может дать экономию электроэнергии до 70 и более процентов. Однако, несмотря на такие впечатляющие показатели, этот способ пока не находит широкого применения. Скептики утверждают, что он дает значительный эффект энергосбережения только при длительной работе на низкой производительности и что приведенные обоснования его преимуществ не учитывают значительного снижения энергоэффективности при росте статического напора, а также увеличения потерь в турбомеханизме и в самом электроприводе. Но самый главный довод состоит в том, что затраты на установку частотно-управляемого асинхронного электропривода имеют слишком большой срок окупаемости (3–10 лет).

Цель авторов настоящей работы состоит в том, чтобы рассеять сомнения оппонентов такого прогрессивного способа управления и показать дополнительные его преимущества.

1. Они сводятся к возможности снижения энергетических потерь и в самой трубопроводной магистрали при полностью открытой трубопроводной арматуре и к целесообразности согласования характеристик турбомеханизма и магистрали таким образом, чтобы в номинальном режиме (полностью открытой магистрали) турбомеханизм работал в точке напорной характеристике с наибольшим КПД.

2. Исследован характер изменения энергетических потерь при снижении производительности в самом электроприводе.

3. Введено понятие о «типовом» режиме работы технологического комплекса: электропривод–турбомеханизм–трубопроводная магистраль, предусматривающего равновероятную по времени работу в определенном диапазоне производительности. Это дает возможность рассмотрения средних показателей энергозатрат в данном диапазоне изменения производительности.

4. Разработана методика определения энергетических потерь в технологическом комплексе для двух сравниваемых способов управления при наличии статического напора различной величины.

5. Вместо сравнения мощностей двух способов управления при различных режимах работы вводится сравнение величин КПД отдельных устройств и комплекса в целом. Это дает представление о путях возможной экономии энергии в каждом из устройств.

Указанные дополнения к известным преимуществам способа управления производительностью турбомеханизмов частотой вращения электропривода, учитывающие реальные условия их эксплуатации, а также тенденция снижения стоимости преобразователей частоты (ПЧ) и прогнозы о том, что в ближайшие годы стоимость электроэнергии возрастет в 2–3 раза, должны, на наш взгляд, усилить интерес к данному энергосберегающему способу управления. Полагаем, что в решении проблемы энергосбережения таким путем должны участвовать не только специалисты по электроприводу, но и технологи, механики, экономисты и представители других специальностей.

Сравнение энергетических показателей двух способов управления производительностью турбомеханизмов В данном разделе проводится сравнение энергетических показателей двух способов управления производительностью.

В известных работах для этого рассматриваются мощности, потребляемые комплексом при одинаковой производительности.

В настоящей же работе для этих целей сравниваются КПД технологических комплексов при соответствующей производительности ЭП – КПД электропривода (ПЧ и АД), ТР. = var – соответственно, КПД турбомеханизма и трубопроводной магистрали для метода дросселирования и при изменении частоты вращения.

Поскольку при снижении производительности удобнее рассматривать относительное изменение КПД двух способов управления, то это целесообразнее выполнить по отношению к КПД в номинальном режиме.

Для него значения КПД турбомеханизма и магистрали будут одинаковыми при обоих способах управления. Обозначим их как ТМ.н и ТР.н.

Номинальным же значением КПД для электропривода примем КПД АД, обозначив его как АД.н. Тогда КПД электропривода для способа управления при = var будет равен ЭП.н = АД.н ПЧ.н. Для простоты возьмем значения КПД преобразователя частоты в этом случае равным 0,95, и тогда ЭП.н = 0, 95 АД.н. С учетом принятых условий соотношения (1) и (2) для номинальных величин КПД комплекса предстанут в виде:

комп.н.др= АД.н· ТМ.н· ТР.н= комп.н;

комп.н.др= 0,95 АД.н· ТМ.н· ТР.н=0,95 комп.н.

Как видно из приведенных выражений, номинальный КПД комплекса для = var даже немного ниже, чем при дросселировании.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 21 |
 



Похожие работы:

«ПРИБОР ПРИЕМНО-КОНТРОЛЬНЫЙ ОХРАННО-ПОЖАРНЫЙ ППКОП 01059 - 56 - 4 “ДОЗОР - 4” РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ НН 2.406.002 РЭ. Руководство по эксплуатации 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 1.1. Основные возможности 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 3. ПОРЯДОК УСТАНОВКИ ПРИБОРА И ПОДГОТОВКИ К РАБОТЕ 3.1. Монтаж 3.2. Установка напряжений нормы в шлейфах и режима работы 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИБОРА 4.1. Режим 0 - технологический контроль 4.2. Режимы 1, 2, 3, 4, 5 - пожарная сигнализация 1.3. Режимы 6, 7, 8, 9 - пожарная и охранная...»

«ФИНЛЯНДИЯ ШВЕЦИЯ НОРВЕГИЯ ДАНИЯ ж/Д И АВИАТРАНСПОРТ 3 СхЕМА ж/Д ВОКзАЛА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ Посадка на автобусы в санкт-Петербурге Автобусы Вокзал ДЛЯ АВИАТУРОВ вылет из аэропорта Шереметьево, терминал 2 (SVO-2) Встреча в аэропорту. Регистрация на международные рейсы начинается за 2 часа. Мы назначаем время встречи за 2,5–3 часа до вылета и настоятельно рекомендуем прибыть не позднее указанного времени. как проехать в аэропорт Шереметьево: на экспрессе с Савёловского вокзала. Железнодорожный...»

«МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА РСФСР ПРИКАЗ от 31 декабря 1981 г. N 200 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРАВИЛ ОРГАНИЗАЦИИ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ В целях обеспечения дальнейшего совершенствования организации пассажирских перевозок Министерство автомобильного транспорта РСФСР приказывает: 1. Утвердить прилагаемые Правила организации пассажирских перевозок на автомобильном транспорте. 2. Республиканским объединениям и главным управлениям автомобильного транспорта,...»

«Положение о порядке проведения практики курсантов и студентов Ульяновского высшего авиационного училища гражданской авиации (института) Ульяновск 2012 Настоящее Положение о порядке проведения практики курсантов и студен­ тов Ульяновского высшего авиационного училища гражданской авиации (ин­ ститута) (далее - Положение о практике) определяет порядок организации, про­ ведения и руководства практикой, требования к содержанию и структуре про­ граммы практики, к отчетной документации по практике....»

«А.В. ДМИТРИЕВ, В.А. НОС ТРАНСПОРТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОММЕРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРАКТИКУМ И З Д АТ Е Л Ь С Т В О С АН К Т - П Е Т Е Р Б У Р Г С К О Г О Г О С У Д АР С Т В Е Н Н О Г О УНИВЕРСИТЕ ТА Э К О Н О М И К И И Ф И Н АН С О В 2011 Рекомендовано научно-методическим советом университета ББК 39 Д 53 Дмитриев А.В. Транспортное обеспечение коммерческой деятельности : практикум / А.В. Дмитриев, В.А. Нос. – СПб. : Изд-во СПбГУЭФ, 2011. – 40 с. Практикум содержит теоретический материал, практические и...»

«БЛИЖНИЙ ВОСТОК И СОВРЕМЕННОСТЬ Сборник статей ВЫПУСК ТРИДЦАТЫЙ Москва 2007 Научное издание Ближний Восток и современность. Сборник статей (выпуск тридцатый) М., 2007, 352 стр. Ответственный редактор А.О.Филоник Сборник посвящен широкому кругу проблем, связанных с ситуацией на Ближнем и Среднем Востоке. Предлагаемые статьи являются исследованием конкретных вопросов странового и общего порядка, имеющих актуальное научное и практическое значение и раскрывающих суть некоторых явлений и процессов...»

«БАМ В. Б. ЛАВРЕНТЬЕВ ВОЖДЕНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ МОСКВА ТРАНСПОРТ 1974 УДК 656.13.052.56:629.113.028 ПРЕДИСЛОВИЕ Вождение автомобилей высокой проходимости. Лаврентьев В. Б. М., Транспорт, 1974. 96 г. В книге рассмотрены основные элементы конструкции полноприводных автомобилей с точки зрения влияния на их проходимость по профильным препятствиям и слабым грунтам. Процессы, происходящие при взаимодействии элементов ходовой части с грунтом автомобиля высокой проходимости при его...»

«К АТАЛОГ Д ЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ Е ДИНИЦ ЧАСТЬ 3 СИСТЕМЫ ПЛАНЕРА КНИГА 2 Главы 32, 33 КАТАЛОГ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ ПЕРЕЧЕНЬ ГЛАВ КАТАЛОГА Номер Наименование главы ВВЕДЕНИЕ Часть I - УКАЗАНИЯ ПО ОБЩЕМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ Хранение самолета (наземное оборудование) 12 Часть 2 - ПЛАНЕР. Книга I Общие указания 20 Фюзеляж 21 Часть 2 - ПЛАНЕР. Книга 2 Двери и люки 22 Окна 23 Оперение 25 Пилоны 26 Часть 2. - ПЛАНЕР. Книга 3 Крыло (включая раздел 24.43.00) 24 Часть 2 - ПЛАНЕР. Книга 4 24 Крыло (с раздела...»

«Республиканское унитарное предприятие БЕЛГИПРОЛЕС НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ В ЛЕСНОМ ХОЗЯЙСТВЕ ВЫПУСК № 9 Минск 2004 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ЛЕСНОМУ ХОЗЯЙСТВУ НАСТАВЛЕНИЕ ПО ЛЕСОСЕМЕННОМУ ДЕЛУ Москва – 1980 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ I. ПОСТОЯННАЯ ЛЕСОСЕМЕННАЯ БАЗА И ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЦЕННОСТЬ СЕМЯН. 6 II. ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ И УЧЕТ ПЛОДОНОШЕНИЯ III. СБОР, ОБРАБОТКА, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВКА ШИШЕК, ПЛОДОВ И СЕМЯН. 13 Предварительное обследование лесосеменных объектов перед...»

«МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПИСЬМО от 10 марта 1995 г. № 431-ВК О СОГЛАСОВАНИИ ПРАВИЛ ПО ОХРАНЕ ТРУДА Правила по охране труда на автомобильном транспорте считать согласованными с Министерством труда Российской Федерации в редакции, изложенной в приложении к письму Департамента автомобильного транспорта Минтранса России от 08.02.95 № ДАТ-16/42. В.Ф. КОЛОСОВ Утверждены Приказом Министерства транспорта Российской Федерации от 13 декабря 1995 г. № 106 Согласованы письмом...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.