Білім беру бағдарламасы 6В07109 «Электр энергетикасы»

жүктеу/скачать 0.5 Mb.

бет	3/3
Дата	09.06.2023
өлшемі	0.5 Mb.
	#474868
түрі	Білім беру бағдарламасы

1 2 3

Диплом без нормы

р - тығыздық, кг/м ^; и – жылдамдық ь, м/с; х - жылжу, м.
Энергияның сақталу заңы келесідей сипатталады
Ньютон заңына сәйкес келетін қатты ортаның қозғалыс теңдеуі келесідей жазылады
Біз күрделі электро-механикалық-гидравликалық жүйе туралы айтып отырғандықтан, оны сипаттауға бірыңғай әдістемелік тәсілді табу қажет [4]. Ол үшін гидравликалық жүйелер мен электр тізбектері арасындағы айқын ұқсастықты қолданамыз. Ұқсастық дегеніміз-әртүрлі сипаттағы объектілерде болатын ұқсас құбылыстарды салыстыру. Гидравликалық ағынның тығыздығының шамасы электр процесінде токтың тығыздығына, құбырдың өткізу қабілеттілігінің коэффициентіне электр өткізгіштік, қысым - кернеу, салқындатқыш ағыны - электр тогына сәйкес келетіндігін көруге болады. Сорғы қондырғысы ішкі кедергісі бар ЭҚК көзі ретінде ұсынылады, ал гидравликалық желінің бөлімі Электрлік төрт терминал болып табылады. Осылайша, әрбір гидравликалық шама 1.4-кестеде көрсетілген электр процесінің белгілі бір мәніне сәйкес келеді.

Кесте 1.4

Электр тізбектері	Гидравликалық тізбектер
1. Заряд д, К	Ағып жатқан сұйықтық мөлшері құбырдың көлденең қимасы арқылы V, м
2. Тоқ 1,А	Уақыт бірлігіндегі көлемдік ағын (), м /ч
З. Электр қозғаушы күш Е,В	Нөлдік ағын кезіндегі қысым Н₀, Н/м²
4. Кернеу V, В	Қысымның төмендеуі Д Н/м
5. Белсенді қарсылық Я, Ом	Гидравликалық кедергі Я_г=Ш=Щ Нсек²/м⁸
6. ОМ Заңы - и=Ш	Дарси Заңы - Н=110²

Гидравликалық тізбектер мен Электр тізбектерінің басты айырмашылығы-қысымның төмендеуі ағынның квадратына пропорционалды. Электрлік ұқсастық үшін бұл кедергі токтың сызықтық емес функциясы екенін білдіреді. Анықталған ұқсастықтардың арқасында және жылу сорғы станциясының күрделі тармақталған құрылымы болғандықтан, оны сипаттау үшін тармақталған электр тізбектері теориясының белгілі электротехникалық заңдарын қолданған жөн.

Ағынның таралуының сипаттамасы [13] тармақталған желілерде гидравликалық жүйелерге қатысты Кирхгоф заңдарына негізделген. Бірінші заңда келесі тұжырым бар: кез-келген түйіндегі су шығындарының алгебралық қосындысы нөлге тең:

£а=о, (1.4)
/=1
Кирхгофтың екінші заңы: кез-келген тұйық цикл үшін қысым шығынының алгебралық қосындысы көздер (сорғылар)жасаған бастардың алгебралық қосындысына тең:

±к,д? = ±н₁. (1.5)

Осылайша, электр тізбектері теориясының белгілі заңдарын (ОМ және Кирхгоф заңдары) және сәйкес электрлік ұқсастықтарды қолдану әрбір гидравликалық учаске үшін электр параметрлерінде теңдеу құруға мүмкіндік береді, олардың жүйесі тұрақты режимдерде гидравликалық жүйенің математикалық моделінің негізін құрайды.

Біз гидравликалық жүйені сипаттайтын теңдеулерді жазамыз, оның жеңілдетілген схемасы суретте көрсетілген. 1.9 (сорғы станциясының гидравликалық жүйесі бірнеше ұқсас блоктардың параллель жұмысын білдіреді).
Қарама-қарсы бағытталған сұйықтық ағындары бар екі параллель тармақты қамтитын 1-контур үшін: біреуі, құрамында се-5000/70 сериялы сорғы және оған іргелес бекіту арматурасы бар құбыр, сәйкесінше сору және қысым құбырларында.

1.4. Сорғы қондырғыларының өнімділігін өзгерту арқылы реттеу

айналу жылдамдығы

Біз жоғары вольтты жоғары қуатты электр жетектері туралы айтып отырмыз және жылу сорғы станциясын жаңарту (гидравликалық әдісті айналу жылдамдығын реттеуге ауыстыру) түрлендіргіш жабдықты орнатуға айтарлықтай күрделі шығындармен байланысты болғандықтан, келесі сұрақтарға жауап алуға мүмкіндік беретін әртүрлі нұсқаларды [53, 60] қарастыру керек:

- реттелетін сорғы қондырғыларын қолданудың энергетикалық тиімділігі қандай болады;
- реттелетін электр жетегін қанша сорғы агрегаттарына орнату керек (барлығына немесе бір бөлігіне);
- гидравликалық әдіс пен сорғылардың айналу жылдамдығын реттеуді біріктіруге бола ма?
Барлық нұсқаларды қарастыру қажеттілігі осы шығындардың негізділігін көрсету мақсатымен белгіленеді [5] және мүмкіндігінше ауыстырылатын электр жетектерінің санын реттелетіндерге азайту.
Реттелетін электр жетегі [3, 13] гидравликалық жылумен жабдықтау жүйесіндегі басқару құралы ретінде оны қолданудың бірнеше нұсқаларын ұсынады:
1. бірінші және екінші көтергіштердің барлық сорғы қондырғыларының реттелетін электр жетегі;
2. сорғылардың реттелетін электр жетегі қысым жасаудың бірінші немесе екінші сатысында ғана болады (бұл жағдайда реттелмейтін сорғылар блогында салқындатқыштың қайта өңдеу тізбегі сақталады);
2һ3. жартылай реттелетін электр жетектері, мысалы, әр сатыдағы сорғы қондырғыларының бір тобы (2-3).
Берілген опциялар үшін сорғы станциясының жұмысын сипаттайтын теңдеулер жүйесін қарастырыңыз.
Толық реттелетін электр жетегінің екі режимі болуы мүмкін:
1. бірінші және екінші көтергіш сорғылардың жылдамдығының өзгеруін болжайтын пропорционалды реттеу олардың номиналды мәндерінің қатынасына пропорционалды;
2. бұл қатынас сақталмаған кезде пропорционалды емес реттеу.
Осы екі режимді сипаттайтын теңдеулер жүйесі келесідей болады:
Сорғы агрегаттары тобының бірінің реттелетін электр жетегі (рециркуляция жоқ). Бұл опция үшін (1.23) және (1.29) теңдеулер жүйесін біріктіру қажет. Теңдеулер жүйесінде (1.29) реттелетін электр жетегі бар сорғылар үшін шамалы түзетулер енгізу қажет: теңдеулерді жазу формасы өзгеріссіз қалады, тек параметр т1=т2=: 1, салқындатқыш ағынының шамасын <2Р1 деп белгілейміз. Реттелмейтін электр жетегі бар сорғылардың теңдеулер жүйесіндегі өзгерістер келесідей: рециркуляциялық ағынды анықтау теңдеулері және рециркуляция тармағы мен сорғы тобы арасындағы байланыс теңдеуі жойылады, реттелмейтін электр жетегі бар сорғылардың жалпы шығыны содан кейін әр блоктың реттелетін және реттелмейтін сорғыларын байланыстыратын теңдеу ретінде белгіленеді.

1.5 Сорғы қондырғыларының параллель жұмысының ерекшеліктері

Әр түрлі гидравликалық £ > мен сипаттамалары бар сорғы қондырғыларының параллель жұмысын толығырақ қарастырайық.

Қарастырылып отырған процестің электрлік аналогы [8] - бірлесіп жұмыс істейтін бірнеше энергия көздерін параллель қосу жағдайы (сурет. 1.11 а).
Егер бірінші көздің ЭҚК шамасы деп есептесек (е¡) өзгермелі болса, онда бірінші тармақта ток ағуы үшін/; және екінші тармақтың тогымен а Түйініне қарай сәйкес келеді 12.
1-желінің сипаттамасы, 2-0, — Н — номиналды айналу жылдамдығындағы сорғы қондырғысының сипаттамасы, 2+2 - Параллель жұмыс істейтін екі сорғының жиынтық сипаттамасы, 3-0 отбасы,— Н - номиналдан басқа айналу жылдамдығындағы сорғының сипаттамалары, 3+2-номиналды айналу жылдамдығынан басқа сорғылардың мүмкін болатын жиынтық сипаттамаларының бірі әр түрлі 0 ~ Н-сипаттамалары.
Осы графиктерге сәйкес тұтынушылардың сыртқы желісіндегі салқындатқыш шығынын реттеудің мүмкін болатын шектері шығыстар айырмасымен анықталады (0,а~0.2)- шама () А - сорғылардың жиынтық сипаттамасының (2+2) желінің гидравликалық сипаттамасымен қиылысатын А жұмыс нүктесімен анықталатын сорғы қондырғысының максималды өнімділігі 1. Сорғы қондырғысының өнімділігін өзгерту үшін (В нүктесі) реттелетін сорғының жұмыс дөңгелегінің айналу жылдамдығын өзгерту қажет. £>2 _ номиналды айналу жылдамдығында бір сорғының сипаттамасымен желі сипаттамасының қиылысуынан жұмыс нүктесіне сәйкес келетін минималды өнімділік. Бұл ретте реттелетін сорғының өнімділігі нөлге тең. Дәл осы нүктелер желідегі қысымның өзгеру шектерін анықтайды-Наб= НА-Н2.
Реттелетін электр жетегі бар сорғы қондырғысының айналу жылдамдығын реттеу шектері айырмашылыққа (Н0-Н2) тең бос жүріс қысымының өзгеру аралығына байланысты. Айналу жылдамдығының максималды мәні номиналды мәнге тең. Н2 шамасы минималды (нөлдік) өнімділіктің реттелетін электр жетегі бар сорғының жұмыс нүктесінің параметрі бола отырып, айналу жылдамдығының шекті төменгі мәнін анықтайды.
Сорғылардың әртүрлі комбинациялары үшін жүргізілген есептеулер сорғы қондырғыларындағы ішкі шығындар азайған сайын жалпы өнімділікті реттеу мүмкіндігі төмендейтінін көрсетеді. Осыған байланысты әрбір нақты жағдайда жиынтық өнімділіктің өзгеруінің мүмкін болатын шектерін анықтау қажет. Ең көп айтылғандар сорғы қондырғылары қатты ()-Н - сипаттамалары бар жоғары өнімділіктің төмен қысымды қондырғыларына жатады.
Гидравликалық сипаттамалары сурет. 1.12 тұтынушылар желісінің тұрақты кедергісімен салынған, ал егер ол өзгерсе, сурет сәл өзгеше болады. Суретте. 1.14 ұқсас тәуелділіктер көрсетілген сурет. 1.12 айнымалы параметрлері бар сыртқы гидравликалық желі үшін алынған.
Сорғы станцияларында Шығыс коллекторындағы қысым тұрақты деңгейде сақталуы керек жағдайлар жиі кездеседі тұтынушылар желісінің ауыспалы гидравликалық кедергісі кезінде.

1.7. Стационарлық режимде жылу сорғы станциясының энергетикалық моделін құру әдістемесі

Реттеу объектісінің энергетикалық моделін - жылу сорғы станциясын құру және пайдалану үшін бірнеше қадамдарды орындау қажет:

1. Қарастырылып отырған объект, сорғы станциясы физикалық процестердің табиғаты бойынша ерекшеленетін гетерогенді жүйелерден тұратындықтан, онда объектінің моделі олардың әрқайсысының сипаттамасын, сондай-ақ олардың өзара әрекеттесу байланыстарын қамтуы керек. Біз электр жетегінің электромеханикалық жүйесін, сорғы қондырғысының механогидравликалық және салқындатқыштың тармақталған құбыр желісін гидравликалық бөлеміз.
2. Барлық қосымша есептеу сорғы станциясының технологиялық схемасына негізделген, онда құбыр схемасының құрылымдық дисплейі, жылу жабдығының орналасуы болуы керек,бекіту-реттеу арматурасы, сорғы агрегаттары.
3. Жабдықты қосудың әртүрлі схемаларына, олардың ауысуына себеп болатын жиілік пен себептерге талдау жасау қажет.
4. Жылыту станциясының гидравликалық және жылу жүктемесінің жылдың әр мезгілінде және тәулік ішінде өзгеру диапазонын анықтау мақсатында статистикалық ақпарат журналдарының деректерін өңдеу.
5. Пп-да алынған ақпарат.З және 4, сорғы станциясының жұмыс режимдерін негіздеу үшін анықтаушы болып табылады.
6. Гидравликалық жүйені қарапайым учаскелерге бөлу қажет, олардың арасында мыналар бар учаскелер ерекшеленеді: сорғы агрегаттары; жылу техникалық жабдықтар (желілік су жылытқыштары, шың қазандықтары); бекіту немесе реттеу арматурасы (ысырмалар, тексеру клапандары) және байланыстырушы құбырлардың ұзын учаскелері, бірақ олардың жеке бөлінуі міндетті емес.
7. Гидравликалық кедергілерді есептеңіз.

7.1. Егер құбырлы гидравликалық желінің кеңістіктік конфигурациясы және оның гидротехникалық жабдықтарының құрамы белгілі болса, гидравликалық кедергілерді есептеу Анықтамалық мәліметтер мен номограммалар негізінде жүзеге асырылады.

7.2. Мұндай ақпарат болмаған жағдайда гидравликалық схеманың әрбір торабында, қысым көздерінің кіріс және қысым келте құбырларында (сорғы агрегаттарында) қысымды, салқындатқыштың шығынын өлшеу қажет. Неғұрлым сенімді ақпарат алу үшін параметрлерді бірнеше (кем дегенде он) өлшеп, олардың орташа статистикалық мәндерін анықтаған жөн.
7.3. Осы тараудың 1.3-бөлімінің әдістемесі бойынша құбыр учаскелерінің гидравликалық кедергілерін есептеу, құбыр учаскесінің ұштарындағы қысым айырмашылығының ол арқылы өтетін жылу тасымалдағыштың шығын квадратына қатынасы ретінде анықталады.
8. Жүйеге қойылатын барлық технологиялық шектеулерді анықтаңыз.
9. Қандай гидравликалық параметрлер берілгенін анықтаңыз (мысалы, тұтынушылардың жылу желісі: олар жылу сорғы станциясының Шығыс коллекторындағы қысым мен ағын болуы мүмкін) және қандай параметрлер станциядан тыс белгілі бір деңгейде сақталады (мысалы, кері магистральдағы қысым мөлшері).
1. (^- //- Сорғылардың сипаттамалары негізінде (1.7) немесе (1.8) оларды сипаттайтын теңдеулердің коэффициенттері есептеледі.
2. Электр қозғалтқышының паспорттық деректері негізінде есептеу бағдарламасына Электр қозғалтқыштарының сипаттамалары енгізіледі.
3. 11-тармақтың 6-тармағында есептелген параметрлер реттеу объектісінің (сорғы станциясының) моделін құру және пайдалану үшін бастапқы деректер болып табылады.
4. Электр-гидравликалық ұқсастық негізінде сорғы станциясы моделінің электр схемасына көшу, оның негізгі элементі сорғы қондырғысы, ЭҚК көзі мен ішкі кедергіден тұратын екі полюсті, ал құбырлар мен гидравликалық жабдықтардың учаскелері сызықтық емес кедергілер ретінде түсіндіріледі. Кирхгоф заңдарының негізінде (1.23) жүйеге ұқсас теңдеулер жүйесін құрыңыз, оған технологиялық шектеулер шарттарын енгізіңіз.
13.1. ЭҚК көздері (сорғылар) және кедергісі бар тізбек учаскелері (гидравликалық желінің клапандары мен клапандары) түр теңдеулерімен сипатталады (1.8), тек айырмашылық көзі үшін бірінші термин оның ЭҚК номиналды мәні болып табылады, ал тізбек учаскесі үшін - осы учаскенің бастапқы нүктесінің потенциалы, екінші термин - ЭҚК шығыны (қысым), ішкі кедергінің көбейтіндісіне тең, сәйкесінше, гидравликалық желінің көзі немесе учаскесі электр тізбегінің тогына (ағынына) тең. Бұл шамалар 7-тармаққа және 10-тармаққа сәйкес анықталады.
13.2. Эквивалентті кедергілердің шамалары мәндердің қосындысы ретінде анықталады-дәйекті қосылу кезінде (өрнек (1.9)) және параллель учаскелердің кері кедергілерінің шамаларын қосумен анықталатын кері өткізгіштік шамасы ретінде (ерекше жағдайда, параллель тармақтардың кедергілері тең болған кезде - кедергілердің қосындысын олардың санының квадратына бөлу арқылы) - параллель қосылу кезінде.
13.3. Кирхгофтың бірінші заңына сәйкес түйіндегі токтардың (шығындардың) қосындысы нөлге тең, бұл рециркуляцияның параллель тармақтарын немесе ЭМӨ көздерін немесе екеуін де қосу жағдайларына қатысты.
13.4. Кез-келген тұйық цикл үшін кернеулердің түсу қосындысы нөлге тең, яғни көздің ЭҚК мәні тізбектің барлық элементтеріндегі шығындардың қосындысына тең. Гидравликалық тізбек үшін бұл сорғы қондырғысы шығаратын қысым технологиялық схема мен тұтынушылар желісінің элементтерінде жоғалады дегенді білдіреді.
13.5. Технологиялық шектеулер кез-келген бақыланатын шамалардың белгілі бір шекті мәндерден аспауы (немесе одан аз болуы) шарттары болып табылады.
13.6. Қуаттарды анықтау үшін өрнектерді жазыңыз:
- барлық бірлесіп жұмыс істейтін сорғы агрегаттары тұтынатын;
жүктеме (тұтынушы)желісіне беретін пайдалы
ЭҚК көзі.
Қуатты жоғалту баптары бойынша:
қозғалтқышта, түрлендіргіш құрылғыда, гидравликалық энергия көзінде (сорғы агрегаттарында);
- сорғы станциясының шегіндегі барлық гидравликалық элементтерде: жылу техникалық жабдықтар (ПСГ\ ПК), бекіту арматурасы (ысырмалар,
бақылау клапандары (рециркуляциялық шығындар).
14. Реттеу әдістері мен режимдерін талдаңыз және таңдаңыз, олардың әрқайсысы үшін 13-тармақ орындалады.
15. Статистикалық мәліметтерге сәйкес жылдың әр мезгілінде және әр түрлі жүктемелерде қолданылатын жабдықты қосу схемаларын анықтаңыз және болашақта олардың сорттарын іске асыруды қарастырыңыз.
16. Модель пайдаланушысы келесі деректерді енгізуі керек:
станцияның жүктемесіне сәйкес сорғы қондырғыларын қосу схемасын таңдаңыз, яғни бірінші және екінші сатыларда қанша сорғы қондырғысы жұмыс істеуі керек екенін анықтаңыз;
жылу жүктемесіне байланысты жылу техникалық жабдықты қосу схемаларын таңдаңыз: желілік су жылытқыштары және ең жоғары су жылыту қазандығы, одан 7-тармаққа сәйкес, қосылу схемаларының әртүрлі нұсқалары үшін баламалы кедергілердің шамалары Мұқият есептелуі керек; реттеу режимін таңдаңыз;
параметрлердің мәндерін орнатыңыз (9-тармақ), оларға қатысты және оған қол жеткізу үшін есептеу жүргізіледі, сондай - ақ таңдалған реттеу режиміне байланысты берілген шамалар ретінде: рециркуляция режимінде - оның бірінші немесе екінші сатыларының тізбегінің кедергісі; реттелетін электр жетегі бар жүйеде-сатылардың бірінің қозғалтқышының айналу жылдамдығы.
17. Есептеу нәтижелері:
схема элементтері арасында олардың мәндерінің таралуын бақылауға болатын қысым мен Шығыс параметрлерінің кестесі;
сорғы агрегаттарының қуаттылығы, жылдамдығы және тиімділігі көрсеткіштері, сондай-ақ қуаттылық ысыраптарының шамасы бар кесте;
графикалық диаграммалар неғұрлым айқын көрсетеді: біріншісі, элементтік энергия бөлу; екіншісі, қысым диаграммасы, жүйенің барлық түйіндік нүктелеріндегі қысым мәндерін көрсетеді (өйткені дәл қысым көрсеткіштеріне қатаң талаптар қойылады).
18. Қорытынды кезең бағалау болып табылады: мақсатқа жетуге жұмсалатын сорғы станциясының қуаты, оларды басқаруға болатын реттелетіндерге бөлу арқылы қуаттың жоғалуы және өндірістік тұрғыдан сөзсіз. Бұл кезең станцияның жұмыс режимдерін талдау және электр энергиясын тиімді пайдалану тұрғысынан оларды жақсарту бойынша ұсыныстар әзірлеу кезінде шешуші болып табылады.
19. Қысым-шығыс параметрлерін реттеудің әртүрлі тәсілдері бар сорғы станциясының модельдерінің болуы (турбомеханизмдердің рециркуляциясы немесе реттелетін электр жетегі) көп агрегатты жылу сорғы станциясының электр-механикалық-гидравликалық жүйесінің белгіленген жұмыс режиміне қол жеткізу үшін энергетикалық шығындардың минимумы тұрғысынан белгілі бір әдістің тиімділігін, сондай-ақ олардың мүмкін болатын үйлесімін анықтауға мүмкіндік береді.
1. Күрделі гидравликалық жүйесі бар көп агрегатты сорғы станциялары үшін Математикалық компьютерлік модельдерді құру нақты объектіде осы процедураларды жүзеге асырудың күрделілігіне байланысты жұмыс режимдерін зерттеу және зерттеу үшін өзекті және тіпті қажет екендігі көрсетілген.
2. Электро-гидравликалық ұқсастық әдісін қолдану гидравликалық жүйелер мен олардағы процестерді барабар және сенімді түрде сипаттауға мүмкіндік беретіні дәлелденді, оларды ыңғайлы түрде ұсынады
58
пішінін модельдеу.
3. Энергия ағындарының таралуын талдау реттелетін шамаларға әсер ету бағытын дұрыс таңдауға мүмкіндік беретін жүйенің күйі туралы объективті ақпарат беретіні көрсетілген.
4. Сорғы қондырғыларының реттелетін электр жетегін басқару құралы ретінде оны қолданудың кез-келген нұсқасында қолданудың сөзсіз артықшылығы анықталды.
5. Сорғы станциясының энергетикалық моделін стационарлық режимде құру әдістемесі әзірленді, ол мүмкіндік береді:
- әртүрлі жылу және гидравликалық жүктемелерді орнату нәтижесінде технологиялық схеманың өзгеруіне байланысты сорғы станциясының жұмыс режимдерін модельдеу;
- сорғы станциясын басқарудың әртүрлі әдістерін қолдануды өзгерту және салыстыру;
- технологиялық схеманы жаңғырту нәтижелерін бағалау;
-сорғы станциясының гидравликалық қысым-шығыс параметрлерін реттеудің әртүрлі әдістерін салыстыру.
Сорғы станциясының электр гидравликалық жүйесінің тиімділігі тұтынушылардың желісінде қажетті қысым мен шығыс параметрлерін құру үшін қажетті пайдалы энергияның сорғы қондырғыларының электр жетектері желіден тұтынатын жалпы энергияға қатынасымен анықталады [22].
Бұл айналу жылдамдығының төмендеуімен қуат тұтынудың төмендеуін көрсетеді. Тәуелділік (1.58) гидравликалық өнімділікті реттеу әдісін сорғы қондырғыларының жұмыс дөңгелегінің айналу жылдамдығын реттеуге ауыстыруды негіздейді [4, 11].
Қолданыстағы математикалық модельді құру сияқты
рециркуляциялық реттеуі бар көп агрегатты сорғы станциясы, сондай-ақ оны сорғы агрегаттарының реттелетін электр жетегіне ауыстырудың қандай да бір дәрежесі кезінде процеске қойылатын технологиялық шектеулерді сақтау шарты міндетті түрде қойылады. Ауытқу жағдайында бағдарламада реттелетін параметрлерді (рециркуляция кедергісі, айналу жылдамдығы) технологияның ең жақын рұқсат етілген мәндеріне дейін автоматты түрде таңдау қарастырылған.
Энергетикалық модельдер объектінің конструктивті немесе технологиялық сипаттамаларын ғана емес, сонымен бірге электр энергиясын тұтынудың пайдалы компоненті мен шығын компонентін анықтауға мүмкіндік беретін осы объектідегі энергия ағындарының таралуына талдау жасайды. Бұл жағдайда Модель объектінің электрлік бөлігін ғана емес, сонымен қатар оның механикалық және гидравликалық бөліктерін де қамтиды.
.7. Стационарлық режимде жылу сорғы станциясының энергетикалық моделін құру әдістемесі
Реттеу объектісінің энергетикалық моделін - жылу сорғы станциясын құру және пайдалану үшін бірнеше қадамдарды орындау қажет:
1. Қарастырылып отырған объект, сорғы станциясы физикалық процестердің табиғаты бойынша ерекшеленетін гетерогенді жүйелерден тұратындықтан, онда объектінің моделі олардың әрқайсысының сипаттамасын, сондай-ақ олардың өзара әрекеттесу байланыстарын қамтуы керек. Біз электр жетегінің электромеханикалық жүйесін, сорғы қондырғысының механогидравликалық және салқындатқыштың тармақталған құбыр желісін гидравликалық бөлеміз.
2. Барлық қосымша есептеу сорғы станциясының технологиялық схемасына негізделген, онда құбыр схемасының құрылымдық дисплейі, жылу жабдығының орналасуы болуы керек,
бекіту-реттеу арматурасы, сорғы агрегаттары.
3. Жабдықты қосудың әртүрлі схемаларына, олардың ауысуына себеп болатын жиілік пен себептерге талдау жасау қажет.
4. Жылыту станциясының гидравликалық және жылу жүктемесінің жылдың әр мезгілінде және тәулік ішінде өзгеру диапазонын анықтау мақсатында статистикалық ақпарат журналдарының деректерін өңдеу.
5. Пп-да алынған ақпарат.З және 4, сорғы станциясының жұмыс режимдерін негіздеу үшін анықтаушы болып табылады.
6. Гидравликалық жүйені қарапайым учаскелерге бөлу қажет, олардың арасында мыналар бар учаскелер ерекшеленеді: сорғы агрегаттары; жылу техникалық жабдықтар (желілік су жылытқыштары, шың қазандықтары); бекіту немесе реттеу арматурасы (ысырмалар, тексеру клапандары) және байланыстырушы құбырлардың ұзын учаскелері, бірақ олардың жеке бөлінуі міндетті емес.
7. Гидравликалық кедергілерді есептеңіз.
7.1. Егер құбырлы гидравликалық желінің кеңістіктік конфигурациясы және оның гидротехникалық жабдықтарының құрамы белгілі болса, гидравликалық кедергілерді есептеу Анықтамалық мәліметтер мен номограммалар негізінде жүзеге асырылады.
7.2. Мұндай ақпарат болмаған жағдайда гидравликалық схеманың әрбір торабында, қысым көздерінің кіріс және қысым келте құбырларында (сорғы агрегаттарында) қысымды, салқындатқыштың шығынын өлшеу қажет. Неғұрлым сенімді ақпарат алу үшін параметрлерді бірнеше (кем дегенде он) өлшеп, олардың орташа статистикалық мәндерін анықтаған жөн.
7.3. Осы тараудың 1.3-бөлімінің әдістемесі бойынша құбыр учаскелерінің гидравликалық кедергілерін есептеу, құбыр учаскесінің ұштарындағы қысым айырмашылығының ол арқылы өтетін жылу тасымалдағыштың шығын квадратына қатынасы ретінде анықталады.
8. Жүйеге қойылатын барлық технологиялық шектеулерді анықтаңыз.
9. Қандай гидравликалық параметрлер берілгенін анықтаңыз (мысалы, тұтынушылардың жылу желісі: олар жылу сорғы станциясының Шығыс коллекторындағы қысым мен ағын болуы мүмкін) және қандай параметрлер станциядан тыс белгілі бір деңгейде сақталады (мысалы, кері магистральдағы қысым мөлшері).
10. Сорғылардың ^ - / / - сипаттамаларына сүйене отырып, оларды сипаттайтын (1.7) немесе (1.8) теңдеулердің коэффициенттері есептеледі.
11. Электр қозғалтқышының паспорттық деректері негізінде есептеу бағдарламасына Электр қозғалтқыштарының сипаттамалары енгізіледі.
12. 11-тармақтың 6-тармағында есептелген параметрлер реттеу объектісінің (сорғы станциясының) моделін құру және пайдалану үшін бастапқы деректер болып табылады.
2. ЭЛЕКТР ЖЕТЕКТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ

2.1 Электр жетектері мен сорғы станцияларының негіздері

Электр жетектері көптеген өнеркәсіптік және коммерциялық кәсіпорындардың инфрақұрылымының маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Олар әртүрлі құрылғыларды, соның ішінде сорғы станцияларын басқару үшін электр энергиясын механикалық энергияға айналдыруды қамтамасыз етеді. Сорғы станциялары Сұйықтықтар мен газдарды айдау үшін сумен жабдықтау, мұнай-газ өнеркәсібі, химиялық өндіріс және т.б. сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Электр жетектері мен сорғы станциялары бірге энергияның едәуір көлемін тұтынады, сондықтан сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру өзекті мәселе болып табылады.

1. Электр жетегін анықтау:
Электр жетектері-әртүрлі машиналар мен механизмдерді жүргізу үшін электр энергиясын механикалық энергияға айналдыратын жүйелер.
Электр жетегінің негізгі компоненттері: электр қозғалтқышы, жиілік түрлендіргіші, басқару жүйесі және механикалық энергияны беру.
2. Сорғы станциялары:
Сорғы станциялары Сұйықтықтар мен газдарды бір жерден екінші жерге айдауға арналған.
Сорғы станциясының негізгі компоненттері: сорғылар, құбырлар, клапандар, қысым реттегіштері және басқару жүйесі.
3. Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру:
Энергия тұтынуды талдау: сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерінің энергетикалық тиімділігін зерттеу.
Жүктеме мен жұмыс режимдерін оңтайландыру: сорғы станцияларының жүктемесін оңтайландыру және оңтайлы жұмыс режимдерін таңдау арқылы энергия тұтынуды азайту мүмкіндіктерін зерттеу.
Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды қолдану келесі артықшылықтарға әкелуі мүмкін:
1. Энергияны үнемдеу: электр жетектерінің жұмыс режимдерін оңтайландыру сорғы станциясының қуат тұтынуын азайтуға мүмкіндік береді. Бұл энергия шығындарының төмендеуіне және пайдалану шығындарының төмендеуіне әкеледі.
2. Энергетикалық тиімділіктің артуы: энергетикалық оңтайландыру электр жетектері мен сорғылардың тиімділігін арттыруға ықпал етеді, бұл бірдей қуат тұтыну кезінде айдалатын сұйықтық немесе газ түрінде көбірек шығымдылыққа қол жеткізуге мүмкіндік береді.
3. Электр желісіндегі жүктемені азайту: жұмыс режимдерін оңтайландыру электр энергиясын тұтынудың шыңдарын тегістеуге мүмкіндік береді, бұл электр желісіндегі жүктемені азайтады және энергия ресурстарын тиімдірек пайдалануға ықпал етеді.
4. Қоршаған ортаға әсерді азайту: жұмыс режимін оңтайландыру нәтижесінде сорғы станцияларының энергия тұтынуын азайту парниктік газдар мен басқа да зиянды заттардың шығарындыларын азайтуға ықпал етеді, бұл экологиялық жағдайға оң әсер етеді.
5. Жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарту: жұмыс режимдерін оңтайландыру электр жетектері мен сорғылардағы жүктемені азайтуға көмектеседі, бұл тозуды азайтуға және Жабдықтың сенімділігін арттыруға көмектеседі, сондықтан оның қызмет ету мерзімін ұзартады.
Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды енгізу қолданыстағы жүйелерді талдауды және модельдеуді, сондай-ақ тиісті басқару алгоритмдерін әзірлеуді және енгізуді талап етеді. Бұл энергия ресурстарын тиімдірек пайдалануға қол жеткізуге және сорғы станциялары жұмысының экономикалық және экологиялық тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Қолданыстағы жүйелерді талдау және модельдеу: сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды енгізудің алғашқы қадамы-қолданыстағы жүйелерді талдау және модельдеу. Бұған сорғылар мен электр жетектерінің жұмыс режимдері туралы мәліметтер жинау, қуат тұтынуды өлшеу және энергия тиімділігін бағалау кіреді. Осы мәліметтер негізінде оңтайландыру әлеуетін анықтауға және жүйенің оңтайлы параметрлерін таңдауға болады.
Басқару алгоритмдерін әзірлеу және енгізу: энергияны оңтайландыруға қол жеткізу үшін алынған мәліметтер мен жүйені талдау негізінде электр жетектері мен сорғыларды басқарудың тиісті алгоритмдерін жасау қажет. Бұл алгоритмдер ағымдағы сұраныс, энергия шектеулері және өнімділік талаптары сияқты әртүрлі факторларды ескеруі керек. Энергияны үнемдеу мен сорғы станциясының қажетті функционалдығын қамтамасыз ету арасындағы тепе-теңдікті қамтамасыз ету маңызды.
Тиімділікті бағалау: жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды енгізгеннен кейін оның тиімділігін бағалау қажет. Бұл оңтайландыруды енгізгенге дейін және одан кейінгі қуат тұтыну мен өнімділікті салыстыруды, сондай-ақ экономикалық тиімділікті бағалауды қамтуы мүмкін. Энергияны тұтынуды азайту, энергия шығындарын үнемдеу және өнімділікті жақсарту туралы мәліметтер энергияны оңтайландыруды енгізудің тиімділігі мен табыстылығын анықтауға көмектеседі.
Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды енгізу талдау, модельдеу, алгоритмдерді әзірлеу және тиімділікті бағалауды қамтитын кешенді тәсілді қажет етеді. Дұрыс жобаланған және енгізілген оңтайландыру жүйесі қуат тұтынуды айтарлықтай төмендетіп, сорғы станциясының экономикалық және экологиялық тиімділігін жақсарта алады.
Формулалар мен есептеулерді қолдана отырып, электр жетектері мен сорғы станцияларының негіздерін қарастырыңыз. Мысалы, берілген параметр мәндерін алайық.
Бізде келесі параметр мәндері бар делік:
* Сұйықтықтың тығыздығы (ρ) = 1000 кг / м3
* Ауырлық күшінің үдеуі (g) = 9.81 м / с2
* Сұйықтық шығыны (Q) = 0.05 м3 / с
* Сорғы басы (H) = 20 м
Енді есептеу формулаларын қолданамыз:
1. Электр қозғалтқышының қуаты( Pe): электр қозғалтқышының қуатын формула бойынша анықтауға болады:
Pe = Pm / ηm
Бұл жерде механикалық қуат (Pm) 10 кВт, ал электр қозғалтқышының тиімділігі (əm) 0.9 деп есептейік. Мәндерді формулаға ауыстырайық:
Pe = 10 кВт / 0.9 Pe ≈ 11.11 кВт
Осылайша, электр қозғалтқышының қуаты шамамен 11.11 кВт құрайды.
2. Сорғы қуаты( Pp): сорғы қуатын формула бойынша анықтауға болады:
Pp = ρ * g * Q * H
Параметрлердің мәндерін формулаға ауыстырайық:
Pp = 1000 кг / м3 * 9.81 м / с2 * 0.05 м3 / с * 20 м Pp ≈ 981 Вт
Осылайша, сорғының қуаты шамамен 981 Ватт.
3. Сорғының тиімділігі (əp): сорғының тиімділігі формула бойынша анықталуы мүмкін:
ηp = (Pp / Pe) * 100
Қуат мәндерін формулаға ауыстырайық:
ηp = (981 Вт / 11.11 кВт) * 100 ηp ≈ 8.82 %
Осылайша, сорғының тиімділігі шамамен 8.82 % құрайды.
4. Электржетектің пәк-сі (ηd): электржетектің пәк-сі формула бойынша анықталуы мүмкін:
ηd = (Pp / Pm) * 100
Қуат мәндерін формулаға ауыстырайық:
ηd = (981 Вт / 10 кВт) * 100 ηd ≈ 9.81 %
Осылайша, электр жетегінің тиімділігі шамамен 9.81 % құрайды.
5. Электр қозғалтқышы тұтынатын қуат (MS): электр қозғалтқышы тұтынатын қуат,
6. Электр қозғалтқышы (MS) тұтынатын қуатты мына формула бойынша анықтауға болады:
7. Ханым = Pe / ηd
8. Мәндерді формулаға ауыстыру арқылы:
9. Ханым = 11.11 кВт / 0.0981 ханым ≈ 113.14 кВт
10. Осылайша, электр қозғалтқышы тұтынатын қуат шамамен 113.14 кВт құрайды.
2.2 Электр жетектерінің энергетикалық аспектілері

Электр жетектері өнеркәсіпте, коммерцияда және басқа салаларда шешуші рөл атқарады, бұл әртүрлі құрылғыларды басқару үшін электр энергиясын механикалық энергияға айналдыруды қамтамасыз етеді. Электр жетектерімен жабдықталған сорғы станциялары әртүрлі секторлардағы Сұйықтықтар мен газдарды айдау үшін пайдаланылады және олардың жұмысын энергетикалық оңтайландыру тиімділікті арттыру және энергия шығындарын азайту үшін маңызды факторға айналады.

1. Сорғы станцияларындағы электр жетектерінің рөлі:
Электр жетектері Сұйықтықтар мен газдардың айдалуын қамтамасыз ететін сорғылардың жұмысына механикалық қуат береді.
Электр жетегінің негізгі компоненттері: электр қозғалтқышы, жиілік түрлендіргіші, басқару жүйесі.
2. Электр жетектерінің энергетикалық тиімділігі:
Электр жетектеріндегі энергия шығыны: орамалардағы омдық шығын, статор мен ротордың өзегіндегі темір шығыны, механикалық берілістегі шығын.
Электр жетегінің тиімділігі: Шығыс қуатының кіріс қуатына қатынасы. Тиімділік неғұрлым жоғары болса, электр жетегі соғұрлым тиімді жұмыс істейді және энергия аз жоғалады.
3. Электр жетектерінің қуат тұтынуына әсер ететін факторлар:
Жұмыс режимдері: жүктеме, жылдамдық, айналу жиілігі және электр жетектерінің басқа жұмыс параметрлері олардың қуат тұтынуына әсер етеді.
Айдалатын сұйықтық: тұтқырлық, ағын жылдамдығы, қысымның төмендеуі және сұйықтықтың басқа сипаттамалары сорғылар мен электр жетектерінің қуат тұтынуына әсер етеді.
4. Электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру әдістері: электр жетегін оңтайлы таңдау сорғы станциясының жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру кезінде ескерілуі мүмкін бірқатар факторларды қамтиды:
1. Энергетикалық тиімділік: электр жетегін таңдағанда оның энергетикалық тиімділігіне назар аудару керек. Бұл жоғары тиімділік (пайдалы әсер) немесе IE3 немесе одан жоғары класс сияқты энергия тиімділігі класы түрінде көрсетілуі мүмкін. Жоғары энергия тиімділігі бар электр жетегін таңдау сорғы станциясының қуат тұтынуын азайтуға көмектеседі.
2. Жылдамдықты реттеу: қуатты оңтайландыру үшін жылдамдықты реттеу мүмкіндігі бар электр жетектері қолайлы болуы мүмкін. Мұндай жетектер сорғының жылдамдығын процестің өзгеретін жағдайлары мен талаптарына бейімдеуге мүмкіндік береді, бұл энергияны тиімдірек пайдалануға және қуат тұтынудың төмендеуіне әкелуі мүмкін.
3. Жиілік түрлендіргіштерін қолдану: жиілік түрлендіргіштері электр қозғалтқышының айналу жылдамдығын, демек, электр жетегі тұтынатын қуатты реттеуге мүмкіндік береді. Жиілік түрлендіргіштерін пайдалану айдалатын сұйықтықтың ағымдағы қажеттілігіне және процестің талаптарына байланысты қуат тұтынуды оңтайландыруға көмектеседі.
4. Энергияны үнемдейтін технологияларды қолдану: қазіргі заманғы электр жетектері регенеративті түрлендіргіштер, тежегіш резисторлар, аз жүктеме кезінде автоматты өшіру және т.б. сияқты энергияны үнемдейтін әр түрлі технологиялармен жабдықталуы мүмкін.
5. Процесс талаптарына дәл сәйкестік: электр жетегін таңдағанда белгілі бір процесс пен сорғы станциясының талаптарын ескеру қажет. Бұл келесі аспектілерді қамтиды:
Қуат және жылдамдық: сорғы станциясының қажетті өнімділігін қамтамасыз ету үшін жеткілікті қуаты бар электр жетегін таңдау керек. Оңтайлы тиімділік пен минималды қуат тұтынуға қол жеткізу үшін сорғының оңтайлы жылдамдығын ескеру қажет.
Сорғы түрі: сорғылардың әртүрлі түрлерінің электр жетегіне қойылатын талаптары әртүрлі. Мысалы, орталықтан тепкіш сорғылар үшін жылдамдықты реттеу үшін жиілік түрлендіргіштері бар жетектерді пайдалану ұсынылуы мүмкін, ал оң және перистальтикалық сорғылар үшін жетектердің басқа түрлеріне артықшылық берілуі мүмкін.
Жұмыс режимі және жүктеме профилі: сорғы станциясының жұмыс режимдерін және жүктеме профилін талдау электр жетегінің оңтайлы параметрлерін анықтауға көмектеседі. Мысалы, ең жоғары жүктемелер болған кезде, төмен жүктеме кезеңдерінде энергияны тұтынуды азайту үшін энергияны үнемдейтін технологияларды қолдануға болады.
Басқару жүйесін біріктіру: тиісті басқару алгоритмдерін әзірлеу және енгізу энергияны оңтайландырудың маңызды аспектісі болып табылады. Электр жетектерін сорғы станциясының басқару жүйесімен біріктіру процесс талаптары мен энергия үнемдеу стратегияларын ескеретін режимдерде электр жетегінің жұмысын оңтайландыруға мүмкіндік береді.
Мониторинг және талдау: сорғы станциясының жұмысын үнемі бақылау және оңтайландыру үшін электр жетектерінің қуаты мен өнімділігін бақылау және талдау жүйелерін енгізуге болады. Бұл энергияны оңтайландыру жүйесіндегі қосымша жақсартулар мен түзетулердің әлеуетін анықтауға мүмкіндік береді.
Сорғы станциясы үшін электр жетектерін таңдау және конфигурациялау кезінде осы аспектілерді қолдану энергияны оңтайландыруға және жүйенің тиімділігін арттыруға ықпал етеді, бұл өз кезегінде келесі нәтижелерге әкеледі:
1. Қуатты тұтынуды азайту: сорғы станциясының электр жетектерінің оңтайландырылған жұмыс режимдері Электр энергиясын тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді. Бұл энергия шығындарын үнемдеуге және қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға әкеледі.
2. Энергия тиімділігін арттыру: электр жетектерінің жұмыс режимдерін оңтайландыру нәтижесінде электр энергиясын тиімдірек пайдалану олардың энергия тиімділігін арттыруға әкеледі. Бұл тиімділіктің жоғарылауымен және энергия шығынының төмендеуімен көрінуі мүмкін.
3. Экономикалық тиімділікті жақсарту: энергетикалық оңтайландыру нәтижесінде сорғы станциясының энергия тұтынуын азайту экономикалық пайда әкеледі. Энергия шығындарын азайту операциялық шығындарды азайтуға және жүйенің жалпы экономикалық тиімділігін жақсартуға мүмкіндік береді.
4. Экологиялық әсердің төмендеуі: сорғы станциясында энергия ресурстарын тиімдірек пайдалану парниктік газдар шығарындыларының және қоршаған ортаға басқа да жағымсыз әсерлердің төмендеуіне әкеледі. Бұл экологиялық Профильді жақсартуға және сорғы станциясының тұрақтылығына ықпал етеді.
5. Жүйенің оңтайлы жұмысы: электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру сорғы станциясының оңтайлы өнімділігі мен сенімділігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл жүйенің сапасы мен тұрақтылығына әсер етеді, бұл әсіресе үздіксіз жұмыс істеуді және минималды үзілістерді қажет ететін маңызды процестер жағдайында өте маңызды.
Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды енгізу жүйені тиімдірек, тұрақты және экологиялық жауапты ете отырып, энергетикалық, экономикалық және экологиялық тұрғыдан айтарлықтай пайда әкеледі.
Тиісті формулалар мен есептеулерді қолдана отырып, электр жетектерінің энергетикалық аспектілерін қарастырыңыз.
1. Электр жетегінің қуат тұтынуы (P): электр жетегінің қуат тұтынуын формула бойынша анықтауға болады:
P = U * I * cos(φ)
мұндағы u-қуат кернеуі, I-тұтыну тогы, φ-кернеу мен ток арасындағы фазалық сдысу бұрышы.
2. Белсенді қуат (Ра): белсенді қуат электр жетегі тұтынатын нақты энергияны анықтайды. Оны формула бойынша есептеуге болады:
Ра = U * I * cos (φ)
мұндағы u-қуат кернеуі, I-тұтыну тогы, φ-кернеу мен ток арасындағы фазалық сдысу бұрышы.
3. Реактивті қуат (Рр): реактивті қуат пайдалы жұмыс жасамай-ақ қуат көзі мен жүктеме арасында айдалатын энергияны көрсетеді. Оны формула бойынша анықтауға болады:
PR = U * I * sin (φ)
мұндағы u-қуат кернеуі, I-тұтыну тогы, φ-кернеу мен ток арасындағы фазалық сдысу бұрышы.
4. Қуат коэффициенті (cos (φ)): қуат коэффициенті белсенді және толық электр жетегі арасындағы байланысты анықтайды. Оны формула бойынша есептеуге болады:
cos (φ) = ra / P
мұндағы Ра-белсенді қуат, Р-тұтынылатын қуат.
5. Энергия (E): электр жетегінің белгілі бір уақыт ішінде тұтынатын энергиясын формула бойынша есептеуге болады:
E = P * t
мұндағы P-қуат, t-уақыт.
Есептеулерді орындау үшін қуат кернеуінің (U), тұтыну тогының (I) және фазалық сдысу бұрышының (φ) мәндері болуы керек. Осы параметрлердің нақты мәндерін беріңіз, мен осы формулалардың қолданылуын және нәтижелерін көрсете отырып, тиісті есептеулерді орындай аламын.
Электр жетектерінің энергетикалық аспектілері бойынша есептеулер жүргізу үшін келесі параметрлер мәндерін беріңіз:
1. Вольттағы қуат кернеуі (U).
2. Ампердегі тұтыну тогы (I).
3. Радиандағы фазалық сдысу бұрышы (φ).
Осы мәндерді алғаннан кейін мен формулаларды қолдана аламын және электр қуатын, белсенді қуатты, реактивті қуатты, қуат коэффициентін және электр қуатын тұтынуды анықтау үшін есептеулер жүргізе аламын.

2.3 Қуат тұтынуды оңтайландыру жолдары

Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмысы контекстінде қуат тұтынуды оңтайландыру жолдары келесі аспектілерді қамтиды:

1. Жылдамдықты реттеу: қуатты тұтынуды азайтудың тиімді әдістерінің бірі-жылдамдықты реттеу мүмкіндігі бар электр жетектерін пайдалану. Жылдамдықты реттеу сорғының жұмысын процестің нақты қажеттіліктеріне сәйкес реттеуге мүмкіндік береді. Бұл жағдайда төмен жүктеме кезеңінде артық энергия шығынын болдырмауға және жоғары жүктеме кезінде оңтайлы өнімділікті сақтауға болады.
2. Жиілік түрлендіргіштерін пайдалану: жиілік түрлендіргіштерін қолдану сорғы электр қозғалтқышының айналу жылдамдығын реттеуге мүмкіндік береді. Бұл процестің ағымдағы талаптарына байланысты қуат пен энергияны тұтынуды дәл басқаруға мүмкіндік береді. Жиілік түрлендіргіштері сонымен қатар электр қозғалтқышының тегіс іске қосылуын және тоқтауын қамтамасыз етеді, бұл механикалық жүктемелерді азайтады және энергия тиімділігін арттырады.
3. Жүйе компоненттерінің оңтайлы үйлесімділігі: максималды энергия тиімділігіне қол жеткізу үшін жүйе компоненттері арасындағы оңтайлы үйлесімділікті қамтамасыз ету қажет. Бұл процесс талаптары мен энергия тиімділігін ескере отырып, электр қозғалтқыштарын, сорғыларды, жиілік түрлендіргіштерін және басқа компоненттерді таңдауды қамтиды. Энергия үнемдеу стандарттарына сәйкес келетін заманауи технологиялар мен компоненттерді пайдалану жүйенің энергия өнімділігін едәуір жақсарта алады.
4. Тұрақты техникалық қызмет көрсету және оңтайландыру: электр жетектері мен сорғы станциясына тұрақты техникалық қызмет көрсету және оңтайландыру жалпы энергияны тұтынуды азайтудың маңызды шаралары болып табылады. Бұған жүйенің құрамдас бөліктерін тексеру және реттеу, ықтимал ағып кетулерді анықтау және жою немесе
сондай-ақ электр жетектері мен сорғылардың жұмыс параметрлерін оңтайландыру. Тұрақты техникалық қызмет көрсету жүйенің оңтайлы жұмыс жағдайларын сақтауға мүмкіндік береді және қуат тұтынудың жоғарылауына әкелуі мүмкін ақаулардың алдын алады.
5. Персоналдың дағдыларын оқыту және жаңарту: персоналдың біліктілігін арттыру және олардың энергетикалық оңтайландырудың заманауи технологиялары туралы білімдерін жаңарту энергия үнемдеу іс-шараларын табысты іске асырудың ажырамас бөлігі болып табылады. Оқытылған қызметкерлер электр жетегін басқару жүйесінің мүмкіндіктерін тиімді пайдалана алады және оңтайлы энергия өнімділігі үшін жұмыс параметрлерін реттей алады.
6. Мониторинг және басқару жүйелерін пайдалану: сорғы станциясының энергия тұтынуын бақылау және басқару жүйелерін енгізу электр жетектерінің нақты энергия тұтынуы мен өнімділігі туралы мәліметтер алуға мүмкіндік береді. Бұл оңтайландыру әлеуетін анықтауға, сондай-ақ энергия тұтынуды азайту және энергия тиімділігін арттыру бойынша жедел шаралар қабылдауға көмектеседі.
7. Жаңартылатын энергия интеграциясы: егер сорғы станциясы күн батареялары немесе жел генераторлары сияқты жаңартылатын энергия көздеріне қол жеткізе алса, бұл көздерді біріктіру электр желісіне тәуелділікті айтарлықтай төмендетіп, жалпы қуат тұтынуды азайтуы мүмкін. Мұндай жүйелерді энергияның негізгі қажеттілігін жабу үшін пайдалануға болады, бұл ең жоғары жүктеме кезеңдері үшін желілік қуатты босатады.
Энергияны тұтынуды оңтайландырудың осы әдістерін қолдану ресурстарды тиімді пайдалануға және қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға мүмкіндік береді. Ол сондай-ақ операциялық шығындарды азайтуға және жалпы сорғы станциясының тиімділігін арттыруға көмектеседі.
Шынында да, сорғы станциясының электр жетектерінің жұмысында энергияны тұтынуды оңтайландыру әдістерін қолданудың бірқатар маңызды артықшылықтары бар:
1. Ресурстарды тиімді пайдалану: энергияны тұтынуды оңтайландыру электр энергиясын тиімдірек пайдалануға мүмкіндік береді, бұл шығындарды азайтуға және қолда бар ресурстарды оңтайлы пайдалануға әкеледі. Бұл энергияны тұтынуды азайтуға және сонымен бірге сорғы станциясының қажетті өнімділігін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
2. Қоршаған ортаға теріс әсерді азайту: электр жетектерінің жұмыс режимдерін оңтайландыру парниктік газдар мен басқа ластаушы заттардың шығарындыларын азайтуға ықпал етеді. Энергияны аз тұтыну парниктік газдар өндірісімен байланысты болуы мүмкін энергия көздеріне тәуелділіктің төмендеуіне әкеледі. Осылайша, сорғы станциясының жұмыс режимдерін оңтайландыру экологиялық тұрақтылыққа және қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға ықпал етеді.
3. Операциялық шығындарды азайту: электр энергиясын тиімдірек пайдалану сорғы станциясының операциялық шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Энергияны тұтынудың төмендеуі электр энергиясын төлеуге кететін шығындардың азаюына және жүйені пайдаланудың жалпы шығындарының төмендеуіне әкеледі. Бұл операциялық шығындарды азайтуға және сорғы станциясының қаржылық тиімділігін жақсартуға мүмкіндік береді.
4. Жалпы жұмыс тиімділігін арттыру: энергия тұтынуды оңтайландыру сорғы станциясының тиімдірек және тұрақты жұмысына қол жеткізуге мүмкіндік береді. Электр жетектерін дәлірек және икемді басқару жүктемелер мен процестердің өзгеруіне сәйкес қажетті өнімділікті сақтауға мүмкіндік береді. Бұл жүйенің жалпы тиімділігін арттыруға және оның жұмысын жақсартуға ықпал етеді.
Жалпы, сорғы станциясының электр жетектерінің жұмысында энергия тұтынуды оңтайландыру әдістерін қолдану қазіргі заманғы энергетикалық стратегияның ажырамас бөлігі болып табылады. Бұл энергия ресурстарын теңгерімді және тиімді пайдалануға қол жеткізуге, сондай-ақ қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға мүмкіндік береді.
Энергияны тұтынуды оңтайландыру әдістерін қолдану энергия шығынын азайтуға, процестердің энергетикалық қарқындылығын төмендетуге және электр энергиясын тұтынуды азайтуға мүмкіндік береді. Бұл электр қозғалтқыштарының айналу жылдамдығын реттеу, жиілік түрлендіргіштерін пайдалану, Электр жабдықтарын оңтайлы таңдау, тұрақты техникалық қызмет көрсету және персоналдың дағдыларын жаңарту және жаңартылатын энергия көздерімен біріктіру арқылы жүзеге асырылады.
Сорғы станциясының энергия тұтынуын оңтайландыру операциялық шығындардың төмендеуіне және экономикалық тиімділіктің артуына әкеледі. Энергия мен техникалық қызмет көрсетудің аз шығындары операциялық шығындарды азайтуға, қаржылық көрсеткіштерді жақсартуға және кәсіпорынның бәсекеге қабілеттілігін арттыруға мүмкіндік береді.
Энергияны тұтынуды оңтайландыру қоршаған ортаға теріс әсердің төмендеуіне әкелетінін ескеру маңызды. Энергияны тұтынуды азайту парниктік газдар мен басқа ластаушы заттардың шығарындыларын азайтады, экологиялық тұрақтылықты жақсартуға және сорғы станциясының Климаттық әсерін азайтуға ықпал етеді.
Қорытындылай келе, сорғы станциясының электр жетектерінің жұмысында энергия тұтынуды оңтайландыру әдістерін қолдану энергетикалық тиімділік пен Тұрақты даму бағытындағы маңызды қадам болып табылады. Бұл ресурстарды тиімдірек пайдалануға қол жеткізуге, операциялық шығындарды азайтуға және сорғы станциясының электр жетектеріне негізделген тұрақты және экологиялық жауапты жүйелерді құруға ықпал ете отырып, қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға мүмкіндік береді.
Тиісті формулалар мен есептеулерді қолдана отырып, қуат тұтынуды оңтайландыру жолдарын қарастырыңыз.
1. Ағымдағы энергия тұтынуды талдау: бірінші қадам-жүйенің әртүрлі нүктелерінде қуат тұтынуды өлшеу мен жазуды қамтуы мүмкін ағымдағы энергия тұтынуды талдау. Тұтынылатын энергияны (E) есептеу үшін келесі формуланы қолдануға болады:
E = P * t
мұндағы p-жүйе тұтынатын қуат, t-жүйенің жұмыс уақыты.
2. Энергияны тұтынатын компоненттерді анықтау: энергияны тұтынуды талдағаннан кейін жүйенің энергияны тұтынатын компоненттерін анықтау қажет. Бұл электр құрылғылары, механизмдер, жарықтандыру жүйелері және басқа элементтер болуы мүмкін. Әр компонент үшін қуат (P) есептеулерін формула арқылы жасауға болады:
P = U * I * cos(φ)
мұндағы u-қуат кернеуі, I-тұтыну тогы, φ-кернеу мен ток арасындағы фазалық сдысу бұрышы.
3. Ең тиімді жұмыс режимдерін анықтау: энергия тұтынуды оңтайландыру үшін жүйенің әртүрлі жұмыс режимдерін зерттеп, энергия тұтыну тұрғысынан ең тиімдісін анықтау қажет. Жүйе компоненттерінің қуаты мен жұмыс уақытының оңтайлы мәндерін табу үшін сызықтық бағдарламалау немесе эвристикалық Алгоритмдер сияқты оңтайландыру әдістерін қолдануға болады.
4. Энергия үнемдеу технологиялары мен практикаларын енгізу: энергия тұтынуды оңтайландыру тәсілдерінің бірі энергия үнемдеу технологиялары мен практикаларын енгізу болып табылады. Бұған ескірген жабдықты энергияны үнемдейтін жабдыққа ауыстыру, Автоматтандыру және басқару жүйелерін орнату, энергияны үнемдейтін жұмыс режимдерін пайдалану және басқа шаралар кіруі мүмкін. Энергияны үнемдеу есептеулерін (ΔE) энергияны үнемдеу шаралары енгізілгенге дейін және одан кейін энергияны тұтынуды салыстыру арқылы жасауға болады:
Формулада ΔE = бірлік, символы бір энергия үнемдеуді білдіреді, оны энергия үнемдеу шаралары енгізілгенге дейін тұтынылатын энергия мен осы іс-шаралар енгізілгеннен кейін тұтынылатын энергия арасындағы айырмашылық арқылы есептеуге болады. Энергияны үнемдеу есептеулері нақты жағдайға және қолданылатын шараларға байланысты өзгеруі мүмкін.
Энергияны тұтынуды оңтайландырудың нақты есептеулері мен мысалдарын алу үшін талдау жасағыңыз келетін жүйе немесе процесс туралы толығырақ мәліметтер қажет. Қосымша ақпарат беріңіз, мен дәлірек есептеулер жүргізіп, қуат тұтынуды оңтайландырудың нақты мысалдарын келтіре аламын.

3. Зерттеу әдістемесі

3.1 Зерттеуге арналған сорғы станциясын таңдау

Электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруға зерттеу жүргізу үшін сорғы станциясын таңдауда жүргізілген зерттеудің өзектілігі мен маңыздылығына әсер ететін бірқатар факторларды ескеру қажет.

1. Станцияның өлшемі мен масштабы: зерттеуге жеткілікті күрделілік пен өкілдікті қамтамасыз ету үшін жеткілікті өлшемі мен масштабы бар сорғы станциясын таңдаған жөн. Бұл шағын муниципалдық жүйелерден бастап ірі өнеркәсіптік жүйелерге дейін әртүрлі қуаттылықтар мен өнімділіктегі сорғы станцияларын қамтуы мүмкін.
2. Деректердің қолжетімділігі: сорғы станциясының жұмыс режимі, қуат тұтыну және өнімділік туралы қолжетімді деректердің болуын қамтамасыз ету маңызды. Бұл жүктемелер, сорғылардың айналу жылдамдығы, электр параметрлері және басқа да маңызды көрсеткіштер туралы ақпаратты қамтуы мүмкін.
3. Техникалық жарақтандыру: сорғы станциясында заманауи электр жетектері мен сорғыларды, басқару және мониторинг жүйелерін қоса алғанда, тиісті техникалық жарақтандыру болуы тиіс. Бұл нақты өнеркәсіптік объектілерге барынша жақын жағдайларда зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді.
4. Өкілдік: таңдалған сорғы станциясы энергияны оңтайландыру қажеттілігі туындайтын белгілі бір сектордың немесе саланың өкілі болуы керек. Мысалы, егер зерттеу сумен жабдықтау сорғы станциясы үшін жүргізілсе, онда таңдалған станция сумен жабдықтау жүйелерінің типтік сипаттамалары мен жұмыс жағдайларына сәйкес келуі керек.
5. Кәсіпорынның қызығушылығы мен ынтымақтастығы: таңдалған сорғы станциясын басқаратын кәсіпорынмен немесе ұйыммен байланыс орнату және олардың зерттеу жүргізуге келісімін алу маңызды. Мұндай ынтымақтастық қосымша ақпарат пен ресурстарға қол жетімділікті қамтамасыз ете алады, сонымен қатар нақты жұмыс жағдайында оңтайландыру алгоритмдерін тексеруге мүмкіндік береді.
Сонымен, осы факторларға сүйене отырып, келесі критерийлерге сәйкес келетін сорғы станциясын таңдау ұсынылады:
1. Масштаб: сорғы станциясы энергияны тұтынуды оңтайландыруды қажет ететін белгілі бір саланың немесе сектордың өкілі болу үшін жеткілікті өлшемдер мен масштабтарға ие болуы керек.
2. Деректердің қолжетімділігі: сорғы станциясының жұмыс режимдері, қуат тұтынуы және өнімділігі туралы деректердің жеткілікті көлемінің болуын қамтамасыз ету қажет. Бұл жұмыс жүктемелері, электр параметрлері, тиімділік көрсеткіштері және басқа да маңызды параметрлер туралы жазбаларды қамтуы мүмкін.
3. Техникалық жабдықтау: таңдалған сорғы станциясы тиімді электр жетектерін, дәл өлшеу және бақылау жүйелерін, сондай-ақ станцияның әртүрлі параметрлерімен өзара әрекеттесуге қабілетті басқару жүйелерін пайдалануды қоса алғанда, заманауи түрде жабдықталуы керек.
4. Өкілдік: сорғы станциясы энергия тұтынуды оңтайландыруды қажет ететін саланың типтік шарттары мен сипаттамаларын көрсетуі керек. Бұл зерттеу нәтижелерін басқа ұқсас жүйелерге ауыстыру мүмкіндігін қамтамасыз етеді.
5. Кәсіпорынмен ынтымақтастық: таңдалған сорғы станциясын басқаратын кәсіпорынмен байланыс орнату және олардың зерттеу жүргізуге келісімін алу маңызды. Кәсіпорынмен ынтымақтастық қосымша ақпаратқа қол жеткізуді, деректер мен ресурстарды алуға көмектесуді және эксперименттер жүргізуге және әзірленген оңтайландыру алгоритмдерінің тиімділігін тексеруге мүмкіндік береді.
Электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды зерттеу үшін сорғы станциясын таңдау сапалы зерттеу жүргізудегі маңызды қадам болып табылады. Көрсетілген критерийлерді ескере отырып, сіз өкілдік деректерді алуға және энергетикалық оңтайландыру саласында маңызды нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік беретін сорғы станциясын таңдай аласыз.
Электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды зерттеуге ең қолайлы сорғы станциясын таңдау үшін келесі критерийлерді ескеру ұсынылады:
1. Жұмыс түрі мен сипаты: зерттеудің нақты шарттары мен міндеттеріне сәйкес келетін сорғы станциясын таңдаңыз. Мысалы, егер сіз сумен жабдықтау үшін сорғы станциясының қуат тұтынуын оңтайландыруды зерттеп жатсаңыз, осындай жағдайларда жұмыс істейтін станцияны таңдаңыз.
2. Көлемі мен масштабы: сорғы станциясының қуаты мен өнімділігіне Назар аударыңыз. Зерттеу нәтижелері нақты жағдайда қолданылуы үшін ол жеткілікті өкілді болуы керек.
3. Деректердің қол жетімділігі: сорғы станциясының қол жетімді және сенімді жұмыс деректерін тексеріңіз. Бұған сорғылардың айналу жылдамдығы, электр қуатын тұтыну, жүктемелер және станцияның басқа параметрлері туралы ақпарат кіреді.
4. Техникалық жағдайы: таңдалған сорғы станциясының жақсы техникалық күйде екеніне көз жеткізіңіз. Ол заманауи электр жетектерімен, өлшеу және бақылау жүйелерімен, сондай-ақ басқару және бақылау мүмкіндіктерімен жабдықталуы керек.
5. Кәсіпорынмен ынтымақтастық: мүмкін болса, таңдалған сорғы станциясын басқаратын кәсіпорынмен ынтымақтастық орнатыңыз. Бұл қосымша деректерге қол жеткізуді жеңілдетеді, сараптамалық қолдау көрсетеді және зерттеу нәтижелерін практикалық іске асыруға ықпал етеді.
Осы критерийлерді ескере отырып, сіздің зерттеу мақсаттарыңызға сәйкес келетін және қажетті деректерге қол жеткізуді қамтамасыз ететін сорғы станциясын таңдау сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру бойынша сапалы зерттеу жүргізуге көмектеседі.
Келесі параметрлерді ескеріп, тиісті есептеулерді орындау қажет:
1. Сұйықтық ағыны (Q): бірінші қадам-сорғы станциясымен айдау қажет сұйықтық ағынын анықтау. Ағын (Q) уақыт бірлігінде айдалатын сұйықтық көлемімен өлшенеді (мысалы, секундына литр). Ағынның мәнін жүйенің талаптары мен сипаттамалары негізінде анықтауға болады.
2. Қысым (H): қысым (H) сұйықтықты айдау үшін сорғы станциясынан өту керек көтеру биіктігін немесе қысымды анықтайды. Қысым метрмен немесе Паскальмен өлшенеді және биіктік қашықтығына, құбырлардағы үйкеліске және басқа кедергілерге байланысты.
3. Сорғы қуаты (P): сорғы қуаты қысымды жеңуге және сұйықтықты айдауға жұмсалатын энергияны анықтайды. Қуат ваттпен (ватт) немесе ат күшімен (а.к.) өлшенеді. Сорғының қуатын есептеу келесі формула арқылы жүзеге асырылуы мүмкін:
P = (Q * H * ρ * g) / η
мұндағы ρ-сұйықтықтың тығыздығы, g - ауырлық күшінің үдеуі, ə-сорғының тиімділігі.
4. Сорғы түрін таңдау: жүйенің талаптары мен сипаттамаларына байланысты сорғының қолайлы түрі таңдалады, ол қажетті ағын мен қысымды қамтамасыз ете алады. Мысалы, бұл орталықтан тепкіш сорғы, поршеньдік сорғы, бұрандалы сорғы және т. б. болуы мүмкін.
5. Қосымша есептеулер: кейбір жағдайларда құбырлардың диаметрін есептеу, Сорғы мен құбырлар үшін материалды таңдау, жүйенің энергия тиімділігін анықтау және белгілі бір сорғы станциясына Тән басқа факторлар сияқты қосымша есептеулер қажет болуы мүмкін.
дәлірек нәтижелер мен ең қолайлы сорғы станциясын таңдау үшін белгілі бір жүйенің бөлшектері мен талаптарын ескеру қажет. Бұл келесі факторларды қамтуы мүмкін:
1. Сұйықтықтың тұтқырлығы( μ): сұйықтықтың тұтқырлығы сорғы станциясын таңдауға әсер етуі мүмкін. Егер сұйықтықтың тұтқырлығы жоғары болса, мұндай жағдайларда қысым мен ағынның жеткілікті деңгейін қамтамасыз ете алатын сорғыны таңдау керек.
2. Сұйықтық түрі: кейбір сорғылар химиялық реагенттер, мұнай өнімдері немесе тамақ өнімдері сияқты сұйықтықтардың белгілі бір түрлеріне арналған болуы мүмкін. Сорылатын сұйықтықпен үйлесімді сорғыны таңдау маңызды.
3. Жүйенің орналасуы және геометриясы: жүйенің геометриясы, оның ішінде құбырлардың ұзындығы, бұрылыстар саны және биіктіктің өзгеруі де сорғыны таңдауға әсер етуі мүмкін. Гидравликалық шығындарды есептеу және қажетті қысым мен ағынды анықтау қолайлы сорғыны анықтауға көмектеседі.
4. Пайдалану шарттары: қоршаған ортаның температурасы, сұйықтықта қатты химиялық заттардың немесе абразивті бөлшектердің болуы сияқты пайдалану шарттарын ескеру маңызды. Сорғы сенімді және қауіпсіз жұмысты қамтамасыз ету үшін осындай факторларды ескере отырып таңдалуы керек.
Инженерлер мен мамандар, әдетте, белгілі бір жүйеге ең қолайлы сорғы станциясын таңдау үшін осы және басқа факторларды ескере отырып, егжей-тегжейлі есептеулер жүргізеді. Сондықтан нақты нәтижелерге қол жеткізу үшін жүйенің талаптарына сәйкес егжей-тегжейлі және нақты есептеулер жүргізу ұсынылады.

3.2 Жұмыс режимдері мен қуат тұтыну туралы деректерді жинау

НУ жұмыс режимін талдау сорғылар мен құбырлардың сипаттамаларын қолдана отырып жүзеге асырылады. Суретте. 2.1[4] 2850 айн/мин айналу жиілігінде CA 120/33 сорғысының өнімділігі ұсынылған.

Сурет. 2.1. Орталықтан тепкіш сорғының жұмыс сипаттамалары.

Q-H орталықтан тепкіш сорғылардың ұсынылған берілістердегі сипаттамалары квадраттық парабола теңдеуімен сипатталады[1]:

(2.1),
мұнда - жалған бас, нөлдік қызмет көрсету кезінде, м; - гидравликалық жалған сорғы кедергісі, . - сорғының өзінде көптеген факторларға байланысты қысымның жоғалуы (сұйықтық түрі, сорғы дизайны, айналу жылдамдығы және т.б.). Мұнда сорғыдағы шығындар коэффициент арқылы жеңілдетілген түрде есептеледі . Жалған параметрлерді каталогтық немесе эксперименттік мәліметтер арқылы анықтауға болады. Ол үшін қысым сипаттамасының жұмыс бөлігінің екі нүктесінің координаттарын анықтау қажет. Т.1 және т. 2 суретте.2.1 біз CA 120/33 сорғысының параметрлерін анықтаймыз:
; м
(2.1) формуласы бойынша салынған ca120/33 сорғысының сипаттамасы суретте көрсетілген.2.3. Қабылданған болжамдарға байланысты сипаттама суреттегіден біршама ерекшеленетіні анық.2.2, дегенмен, ұсынылған иннингтер саласында оған жақын.

Сурет. 2.3. Формула бойынша сорғының сипаттамасы (2.1).

Сорғы дөңгелегінің айналу жиілігінің өзгеруі оның барлық жұмыс параметрлерінің өзгеруіне әкеледі. Бұл жағдайда айнымалы айналу жиілігімен жұмыс істейтін орталықтан тепкіш сорғының қысым сипаттамасы келесі теңдеумен сипатталады [1]: (2.2), мұнда - жұмыс дөңгелегінің айналу жиілігі ; - номиналды айналу жиілігі, . (2.2) - ден сорғыдағы гидравликалық шығындар бірдей беріліс кезінде айналу жиілігіне тәуелді емес екенін көруге болады. Бұл дегеніміз, ол өзгерген кезде сорғының қысым сипаттамалары бір-біріне ұқсас болып қалады және тек графиктегі Q және H координаттарындағы тік күйін өзгертеді (сурет.2.4)

Параллель жұмыс кезінде сорғылар суды бір құбыр жүйесіне жібереді. Параллель жұмыс істейтін сорғылардың Q-H жиынтық сипаттамасы олардың сипаттамаларының абсциссаларын ординатаның (бастың) бірдей мәнімен қосу арқылы құрылады, өйткені олардың жалпы берілуі әр сорғының берілу қосындысына тең (сурет.2.5.).

Сурет. 2.4. Айнымалы айналу жиілігімен жұмыс істейтін CA 120/33 сорғысының графигі: 1-3-сорғының қысым өнімділігі, кезінде

тиісінше..

Сурет. 2.5. Екі бірдей орталықтан тепкіш сорғының параллель жұмыс кестесі: бір сорғының 1-хар-касы; 2-нәтиже сипаттамасы.
Сорғы шығаратын қарсылық моменті формула бойынша анықталады:
Н Сорғының тиімділігі при любой частоте вращения.
Құбыр арқылы сұйықтық ағыны мен осы ағынды қамтамасыз ету үшін қажет қысым арасындағы байланыс құбырдың сипаттамасы деп аталады және теңдеумен сипатталады [1]: (2.3), мұнда - статикалық бас, s-құбырдың гидравликалық кедергісі. - жалпы жағдайда Вейсбах-Дарси әмбебап формуласы бойынша есептелетін негізгі қысым шығыны [9]: , мұнда - Рейнольдс санына және құбырдың салыстырмалы кедір-бұдырына байланысты гидравликалық үйкеліс коэффициенті; l және d-сәйкесінше құбырдың ұзындығы мен диаметрі, м; v-сұйықтықтың орташа жылдамдығы, м / с; g-ауырлық күшінің үдеуі, . Ламинарлы ағындағы сұйықтық ағынының орташа жылдамдығын өрнектен анықтауға болады[9]: . Жоғарыда келтірілген формулаларды синтездеу арқылы біз аламыз: . Суды тұтыну желісі-ұзындығы, диаметрі, пішіні, материалы бойынша әртүрлі құбырлардың тұтас жүйесі және қатаң түрде (2.3) теңдеуімен сипатталмайды. Мысалы, суретте.2.6 су станцияларының бірінің берілуіне қысымның нақты тәуелділігі көрсетілген[1]. Қарапайымдылық үшін S коэффициенті шамамен тұрақты болып қабылданады.
Құбырдың күрделі тармақталған құрылымына байланысты суды тұтыну желісінің барлық нүктелерінде қысымды тұрақтандыру іс жүзінде шешілмейтін міндет болып табылады. Сондықтан диктант деп аталатын желінің кейбір жеке нүктелеріндегі қысымды тұрақтандыру туралы болуы мүмкін. Әдетте, ең алыс және ең жоғары белгілерде орналасқан нүкте диктант ретінде таңдалады. Бұл таңдау желінің қалған нүктелерінде бірдей немесе жоғары қысымды сақтауға кепілдік береді.

Сурет. 2.6. Су құбыры желісінің баламалы сипаттамасы:
1-желінің эквивалентті сипаттамасы,
2 - нақты желінің сипаттамалары нүктелерінің орналасу аймағы

NS басқару жүйесін модельдеу Matlab Simulink бағдарламалық ортасында жасалды. NS жоғарылату (сурет. 2.7) каскадты жиілікті реттейтін төрт параллель жұмыс істейтін CA 120/33 сорғыларынан тұрады. Сорғы 1.1 кВт асинхронды қозғалтқышпен бірге келеді. Бұл станцияны 12 қабатты тұрғын үйді сумен қамтамасыз ету үшін пайдалануға болады.

АҚ SimPowerSystems кітапханасынан Asynchronous Machine SI Units блогының көмегімен модельденеді, бұл уақытша аймақтағы жұмысты имитациялауға ғана емес, сонымен қатар олардың жиілік қасиеттерін зерттеуге және динамикалық параметрлерді бағалауға мүмкіндік береді.

Сурет. 2.7. Сорғы станциясының моделі

Сорғыны модельдеу (2) теңдеу бойынша жүргізілді сурет. 2.8, сурет. 2.9.

Сурет. 2.8. Nasos1 Ішкі Жүйесі.

Сурет. 2.9. Nasos2, Nasos3, Nasos4 Ішкі Жүйелері.

Су тұтыну желісінің моделі (3) формулаға сәйкес жиналды және суретте көрсетілген.2.10. Суды тұтыну кестесі sine Wave блогының көмегімен шартты түрде берілген .

Сурет. 2.10. Set` vodosnab ішкі жүйесі.
Скалярмен басқарылатын PC моделі суретте көрсетілген. 2.11. ӨЖ де Lookup Table блогының көмегімен реттеу Заңы беріледі яғни IR- өтемақы. Мұндай заң өнеркәсіптік жиілік түрлендіргіштерінің көпшілігінде қолданылады. Бірақ статикалық қысыммен жұмыс істейтін сорғылар үшін күрделі арақатынас сақталуы керек , где k=2-5- сорғының механикалық өнімділік теңдеуіндегі көрсеткіш.

Сурет. 2.11. PCH1, PCH2, PCH3, PCH4 ішкі жүйелері.

Қозғалтқышты жж-дан желіге ауыстырар алдында кернеуді, жиілікті және фазаны синхрондау қажет, бұл жеке жұмыстың тақырыбы болуы мүмкін, 4 жиілік түрлендіргішін оңайлатылған түрде пайдалану туралы шешім қабылданды. Түрлендіргіш 50 Гц жиілікке жеткенде, реттегіштің PI шығысы келесі PC-ге ауысады, ал бұл PC тұрақты желі жиілігімен жұмыс істейді.

Реттегіштің PI модельдеуі үшін PID Controller кітапханасынан бөлек блок қолданылды. Реттегіштің коэффициенттері бір сорғының жұмысында және қатенің өзгеруінде эксперименталды түрде таңдалды. PI реттегіші PF жиілігін қалыптастырады, оны өзгерту арқылы біз желінің диктант нүктесінде берілген Hzad қысымын қолдаймыз.
Модельдің негізгі элементі-басқару ішкі жүйесі сурет. 2.12, онда НС басқармасы іске асырылды. 1-тарауда сипатталған жұмыс алгоритмі берілген. Сондай-ақ, негізгі өнімділікке қол жеткізілген кезде оны желіден қоректендіруге ауыстыру жүргізілетін, ал келесісін қосу нөлдік жиіліктегі ӨЖ-де және жұмысқа біркелкі енгізілетін шарт іске асырылды. Құрылғы желіден жұмыс істеген кезде, оны ӨЖЖ-ден жұмысқа ауыстырар алдында 50 Гц жиілігі беріледі.
Жұмыс режимдері мен қуат тұтыну туралы деректерді жинау сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыруды зерттеудің маңызды кезеңі болып табылады. Сенімді және репрезентативті нәтижелер алу үшін деректерді жүйелі және дәл жинау қажет.
Деректерді жинау кезінде қолдануға болатын кейбір ұсыныстар мен тәсілдер:
1. Қажетті параметрлерді анықтау: сорғы станциясы жұмыс істеп тұрған кезде өлшенетін және жазылатын параметрлердің тізімін анықтаңыз. Бұған кернеу, ток, қуат сияқты электр параметрлері, сондай-ақ айналу жылдамдығы, ағын жылдамдығы, қысым және температура сияқты сорғылардың жұмысына қатысты параметрлер кіруі мүмкін.
2. Датчиктер мен өлшеу құралдарын пайдалану: деректерді жинау үшін тиісті датчиктер мен өлшеу құралдарын орнатыңыз. Бұған электр есептегіштері, қысым, температура датчиктері, Шығын өлшегіштер және қажетті параметрлерді өлшеуге қабілетті басқа құрылғылар кіруі мүмкін.
3. Деректерді жинауды автоматтандыру: нақты уақыт режимінде деректерді жазуға мүмкіндік беретін деректерді жинаудың автоматты жүйелерін қолданыңыз. Бұл деректерді автоматты түрде тіркейтін және мұрағаттайтын арнайы бағдарламалық жасақтаманы немесе деректерді жинау жүйелерін пайдалануды қамтуы мүмкін.
4. Деректерді жинау ұзақтығы: деректерді жинау үшін қажетті уақыт кезеңін анықтаңыз. Сорғы станциясының әртүрлі жұмыс режимдері мен жұмыс жағдайларын қамту үшін жеткілікті уақыт ішінде деректерді жинау ұсынылады.
5. Бақылау және калибрлеу: деректерді жинамас бұрын бақылау және калибрлеу арқылы датчиктер мен өлшеу құралдарының дұрыс жұмыс істеуін тексеріңіз. Бұл дәлірек және сенімді нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік береді.
6. Деректерді талдау: деректерді жинағаннан кейін оларды тиісті әдістер мен құралдардың көмегімен талдаңыз. Бұл сорғы станциясының қуат тұтынуын оңтайландыру үшін пайдаланылуы мүмкін үлгілерді, трендтерді және ауытқуларды анықтауға көмектеседі.
Сорғы станциясының жұмыс режимі мен қуат тұтынуы туралы деректерді жинау мұқият жоспарлауды, дұрыс орындауды және бақылауды қажет ететінін ескеру маңызды. Міне, кейбір қосымша аспектілерді ескеру қажет:
1. Қауіпсіздік: деректерді жинау кезінде тиісті қауіпсіздік шараларын сақтау қажет. Ықтимал апаттардың немесе жарақаттардың алдын алу үшін барлық операциялар қауіпсіздік ережелері мен ережелеріне сәйкес жасалғанына көз жеткізіңіз.
2. Құжаттама: деректерді жинау процесін, оның ішінде деректер жиналған күндерді, уақытты және шарттарды егжей-тегжейлі құжаттау маңызды. Бұл дұрыс бақылауды және эксперименттерді қайталау немесе болашақта деректерді талдау мүмкіндігін қамтамасыз етуге көмектеседі.
3. Бақылау эксперименттері: кейбір жағдайларда энергияны оңтайландыру тиімділігін салыстыру және бағалау үшін бақылау эксперименттерін жүргізу пайдалы болуы мүмкін. Бұл оңтайландыру әдістерін енгізгенге дейінгі және кейінгі деректерді салыстыруды немесе балама жұмыс режимдерімен салыстыруды қамтуы мүмкін.
4. Статистикалық талдау: деректерді талдау кезінде маңызды айырмашылықтар мен заңдылықтарды анықтау үшін статистикалық әдістерді қолдану ұсынылады. Бұл орташа мәндерді, стандартты ауытқуларды, корреляцияларды және басқа статистикалық көрсеткіштерді есептеуді қамтуы мүмкін.
5. Нәтижелерді тексеру: деректерді жинау нәтижелері сенімді әдістер мен аналитикалық құралдардың көмегімен тексеріліп, расталуы керек. Бұл нәтижелердің дәлдігі мен сенімділігіне кепілдік беруге көмектеседі.
Сорғы станциясының жұмыс режимі мен қуат тұтынуы туралы деректерді жинау энергияны оңтайландыруды зерттеудің негізгі кезеңі болып табылады. Көрсетілген нұсқауларды орындау және деректерді жинау процесінің әрбір кезеңіне тиісті назар аудару арқылы сорғы станциясының қуат тұтынуын оңтайландыру және оның тиімділігін арттыру үшін пайдалануға болатын сенімді және маңызды нәтижелерге қол жеткізуге болады.
сорғы станциясының жұмыс режимі мен қуат тұтынуы туралы деректерді жинаудың негізгі аспектілері.
1. Электр тұтынуды өлшеу:
* Қуатты (P) P = U × I формуласын қолдана отырып, метрдің (немесе токтың) қуаты мен кернеуі арқылы өлшеуге болады, мұндағы U - кернеу, I - ток күші.
* Қуат тұтынуды (E) қуатты жұмыс уақытына көбейту арқылы есептеуге болады: E = P × t, мұндағы t - жұмыс уақыты.
2. Сорғы станциясының параметрлерін өлшеу:
* Қысымды (P) қысымды электр сигналына түрлендіретін манометр немесе қысым датчигі арқылы өлшеуге болады.
* Ағынды (Q) сұйықтық ағынының көлемін немесе жылдамдығын өлшейтін шығын өлшегіштің көмегімен өлшеуге болады.
* Сорғының айналу жылдамдығын (N) тахометрмен немесе айналу жылдамдығының сенсорымен өлшеуге болады.
3. Деректерді талдау:
• Орташа: параметрдің орташа мәнін барлық мәндерді қосу және Өлшемдердің жалпы санына бөлу арқылы есептеуге болады.
* Стандартты ауытқу: стандартты ауытқу деректердің орташа мәніне қатысты таралуын көрсетеді және оны тиісті формулаға сәйкес есептеуге болады.
* Корреляция: әр түрлі параметрлер арасындағы байланысты анықтау үшін корреляцияны қолдануға болады. Корреляция коэффициентін есептеу тиісті формуланы қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.
Есептеулер мен формулалар сіздің зерттеуіңізде қолданылатын нақты параметрлерге байланысты болатынын ескеру маңызды. Сорғы станциясының нақты мақсаттары мен параметрлеріне сәйкес қолайлы формулалар мен есептеулерді анықтау үшін тиісті әдебиеттер мен әдістерді пайдалану ұсынылады.
Формулалар мен есептеулерді таңдау зерттеудің нақты параметрлері мен мақсаттарына байланысты. Электр жетектері мен сорғы станцияларының жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру саласын қамтитын тиісті әдебиеттер мен ғылыми басылымдарға жүгіну ұсынылады.
Төменде сорғы станциясының жұмыс режимі мен қуат тұтынуы туралы деректерді жинау кезінде пайдалы болуы мүмкін кейбір негізгі есептеулер берілген:
1. Энергия тұтынуды есептеу:
* Энергия (E) қуатын (P) жұмыс уақытына (t) көбейту арқылы есептеуге болады: E = P × T.
* Жалпы қуат тұтынуды (E_total) жүйенің әрбір дискісі немесе құрамдас бөлігі үшін энергияны қосу арқылы анықтауға болады: E_total = E_1 + E_2 + ... + E_n.
2. Электр жетегінің тиімділігі:
* Электр жетегінің тиімділігі (η) пайдалы қуаттың (P_out) кіріс қуатына (P_in) қатынасы ретінде есептелуі мүмкін: η = P_out / P_in.
* Пайдалы қуатты сорғы қуатының көбейтіндісі ретінде анықтауға болады (P_pump) оның тиімділігінде (η_pump): P_out = P_pump × η_pump.
3. Ағынды есептеу:
* Ағын (Q) сұйықтық көлемінің (V) уақытқа (t) қатынасы ретінде есептелуі мүмкін: Q = V / t.
* Көп сорғы сорғы станциясы үшін жалпы ағынды әр сорғы үшін шығындарды қосу арқылы анықтауға болады: Q_total = Q_1 + Q_2 + ... + Q_n.
4. Сорғы қуатын есептеу:
* Сорғының қуатын (P_pump) қысым айырмашылығын (ΔP) ағынға (Q) және коэффициентке (k) көбейту арқылы есептеуге болады: P_pump = ΔP × Q × K.
Бұл есептеулердің кейбір мысалдары ғана және оларды қолдану сорғы станциясының нақты параметрлеріне және зерттеу мақсаттарына байланысты болады. Сіздің нақты талаптарыңыз бен зерттеу шарттарыңызға сәйкес дәл және сәйкес есептеу формулаларын алу үшін мамандандырылған әдебиеттер мен әдістерге жүгіну маңызды.

3.3 Қолданыстағы жұмыс режимдерін және энергияны тұтынуды талдау

Жұмыс және энергияны тұтыну режимдерін талдағанда қуат, энергия және энергетикалық жүйелер сияқты негізгі ұғымдарды ескеру қажет. Қуат (P) ваттпен (Ватт) өлшенеді және энергияның пайдаланылу немесе берілу жылдамдығын анықтайды. Энергия (E) джоульмен (Дж) өлшенеді және жұмыс барысында тұтынылатын немесе берілетін энергияның жалпы сомасын білдіреді.

Жүйеде жұмыс және энергия тұтыну режимдерін талдау үшін әртүрлі формулалар мен теңдеулерді қолдануға болады. Мысалы, қуатты (P) есептеу үшін келесі формуланы қолдануға болады:
P = ΔE / Δt,
мұндағы ΔE энергияның өзгеруін, ал Δt уақыттың өзгеруін білдіреді. Бұл формула энергияны осы өзгеріске қажетті энергия мен уақыттың өзгеруіне сүйене отырып анықтауға мүмкіндік береді.
Тағы бір маңызды формула-энергиямен байланысты жұмысты есептеу формуласы (W):
W = ΔE = F * d,
мұндағы F-жүйеге қолданылатын күш, ал d-күш әрекет ететін жол. Бұл формула қолданылатын күштің жұмысын анықтауға мүмкіндік береді және жүйенің энергиясының өзгеруіне байланысты.
Сонымен қатар, жүйеде энергияны тұтынуды талдау үшін қуат теңдеуін қолдануға болады:
P = IV,
мұндағы I - жүйе арқылы өтетін ток, ал V-жүйеге қолданылатын кернеу. Бұл теңдеу қуаттың ток пен кернеудің көбейтіндісіне тең екенін көрсетеді және жүйенің энергия шығынын анықтауға мүмкіндік береді.
Жұмыс және энергия тұтыну режимдерін егжей-тегжейлі талдау үшін белгілі бір жүйеге немесе процеске тән қосымша формулалар мен теңдеулер қажет болуы мүмкін. Алайда, жоғарыда сипатталған негізгі ұғымдар мен формулалар энергияны талдауда маңызды болып табылады.
Қолданыстағы жұмыс режимдерін және энергияны тұтынуды толық талдау үшін бірқатар қосымша факторларды ескеру қажет екенін ескеру қажет. Мысалы, энергияны беру немесе түрлендіру жүйесінің тиімділігі, жылу немесе үйкеліс түріндегі энергияны жоғалту және уақыт өте келе энергияны тұтынудағы динамикалық өзгерістер.
Жүйенің тиімділігін есепке алу үшін жүйенің кіріс энергиясын жұмысты орындау үшін қаншалықты тиімді пайдаланатынын анықтайтын пайдалы әсер коэффициентін қолдануға болады. Пайдалы әрекет коэффициенті пайдалы жұмыстың (W) жұмсалған энергияға (W)қатынасы ретінде анықталады. жұмсалған):
天 = Wпайдалы / Wбұл жұмсалды.
Сондай-ақ, жұмыс режимдерін және энергияны тұтынуды толық талдау үшін уақыт бойынша динамикалық өзгерістерді ескеру қажет. Мысалы, қуат уақыт өте келе өзгеруі мүмкін және бұл өзгерісті есепке алу үшін Дифференциалдық теңдеу қолданылуы мүмкін:
P(t) = dE(t) / dt,
мұндағы P(t) - уақыт моментіндегі қуат t, E (t) - уақыт моментіндегі энергия t, ал dt - уақыт дифференциалы. Бұл теңдеу жүйедегі қуат пен энергияның өзгеру динамикасын сипаттауға мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, жұмыс режимін және энергияны тұтынуды толық талдау үшін математикалық модельдеу, жүйелік талдау немесе энергия балансы сияқты арнайы әдістер мен модельдерді қолдану қажет болуы мүмкін. Бұл әдістер жүйенің әртүрлі элементтері арасындағы күрделі өзара әрекеттесулерді ескеруге мүмкіндік береді және энергияны тұтыну туралы толық ақпарат береді.
Тұтастай алғанда, қолданыстағы жұмыс және энергия тұтыну режимдерін толық талдау әртүрлі формулаларды, теңдеулер мен әдістерді қолдануды және белгілі бір жүйеге немесе процеске тән қосымша факторларды ескеруді талап етеді.
Қолданыстағы жұмыс және энергия тұтыну режимдерін толық талдау-бұл талдауға жататын белгілі бір жүйеге немесе процеске байланысты әртүрлі формулаларды, теңдеулерді және әдістерді қолдануды қажет ететін кешенді тапсырма. Әрбір жүйенің өзіндік ерекше сипаттамалары бар, сондықтан дәл және толық талдауға қол жеткізу үшін нақты факторларды ескеру қажет.
Мысалы, электр жүйелерінде қуат пен энергияны тұтынуды анықтау үшін қарсылықты (R), кернеуді (V) және токты (I) есепке алу қажет болуы мүмкін. P = IV формуласы қуатты есептеу үшін қолданылады және дәлірек талдауға қол жеткізу үшін электр беру желісіндегі кернеудің төмендеуі немесе трансформаторлардағы шығындар сияқты қосымша факторларды ескеруге болады.
Өнеркәсіптік процестер немесе өндірістік жүйелер жағдайында электр қозғалтқыштары, компрессорлар, сорғылар және т.б. сияқты әртүрлі құрылғылар мен жабдықтардың қуат тұтынуын есепке алу қажет болуы мүмкін. Мұнда энергияны тұтынуды дәлірек анықтау үшін әр құрылғының тиімділігін, сондай-ақ олардың жұмыс режимдері мен уақыт сипаттамаларын ескеру қажет.
Нақты контекстке байланысты талдауда ескеру қажет басқа да нақты факторлар болуы мүмкін. Мысалы, ғимараттың немесе үйдің энергия шығынын талдау кезінде жылу шығыны, оқшаулау, жылыту және ауаны баптау жүйелерінің тиімділігі және энергияны үнемдейтін технологияларды қолдану факторлары ескерілуі мүмкін.
Нәтижесінде, қолданыстағы жұмыс режимдерін және энергияны тұтынуды толық талдау көптеген факторларды ескеруді, тиісті формулаларды, теңдеулер мен әдістерді қолдануды және белгілі бір жүйеге немесе процеске тән модельдерді әзірлеуді талап етеді. Бұл талдаудың дәлірек және толық нәтижелерін алуға, сондай-ақ жүйенің немесе процестің энергия тиімділігін оңтайландыру мен жақсартудың ықтимал жолдарын анықтауға мүмкіндік береді. Толық талдау энергияны тұтынуды азайтуға, жұмыс режимдерін оңтайландыруға және жалпы тиімділікті арттыруға болатын аймақтарды анықтауға мүмкіндік береді.
Әр түрлі жұмыс режимдеріндегі қуат пен қуатты анықтау үшін мен токты, кернеуді және басқа параметрлерді өлшедім, сонымен қатар энергия мен қуатты есептеу үшін тиісті формулалар мен теңдеулерді қолдандым.
Энергияны тұтынуға әсер ететін факторларды анықтауға ерекше назар аударылды, мысалы, жұмыс қарқындылығы, уақыт сипаттамалары, жүйенің тиімділігі және т.б. бұл үшін әр түрлі жағдайларда энергияны тұтыну туралы толық түсінік алу үшін қосымша зерттеулер, статистикалық талдау және модельдеу жүргізілді.
Сондай-ақ, мен жүйенің әртүрлі компоненттері арасындағы байланысты зерттеу, қиындықтар мен оңтайландыру мүмкіндіктерін анықтау үшін жүйелік талдау әдістерін қолдандым. Бұл энергия тиімділігін жақсарту бойынша ұсыныстар мен шараларды ұсыну үшін энергияны көп тұтынатын немесе тиімсіз жұмыс режимдері бар әлеуетті аймақтарды анықтауға мүмкіндік берді.
Қорытындылай келе, қолданыстағы жұмыс және энергия тұтыну режимдерін толық талдау формулаларды, теңдеулерді, әдістер мен модельдерді қолдануды және әр нақты жүйе немесе процесс үшін нақты факторларды ескеруді қамтитын кешенді тәсілді қажет етеді. Бұл жүйенің энергетикалық өнімділігі мен тиімділігі туралы терең түсінік алуға және энергияны тұтынуды оңтайландыру және энергия тиімділігін арттыру үшін негізделген ұсыныстар мен шешімдер ұсынуға мүмкіндік береді. Мұндай талдау проблемалық аймақтарды және энергия шығындарының ықтимал көздерін анықтауға, сондай-ақ энергия үнемдейтін технологиялар мен әдістерді енгізу мүмкіндіктерін анықтауға мүмкіндік береді.
Энергияның максималды тиімділігіне қол жеткізу үшін жүйелік тәсілді қолдану және жүйенің жекелеген компоненттеріндегі жұмыс режимдері мен энергия шығынын ғана емес, сонымен бірге олардың өзара әрекеттесуі мен жалпы энергия өнімділігіне әсерін ескеру қажет. Нақты жағдайлар мен қажеттіліктерге сәйкес келетін кешенді шешімдерді әзірлеу үшін климаттық жағдайлар, жұмыс жүктемесі, талаптар мен шектеулер сияқты сыртқы факторларды да ескеру қажет.
Қолданыстағы жұмыс режимдерін және энергияны тұтынуды талдау энергия шығыны мен тиімсіз процестерді анықтап қана қоймай, жақсарту мен оңтайландыру әлеуетін анықтауға мүмкіндік береді. Бұған ескірген немесе тиімсіз құрылғыларды жаңарту және ауыстыру, энергияны үнемдейтін технологияларды енгізу, жұмыс режимдері мен кестелерін оңтайландыру және қызметкерлерді энергияны үнемдейтін мінез-құлық туралы оқыту және ақпараттандыру кіруі мүмкін.
Жұмыс және энергия тұтыну режимдерін толық талдау нәтижесінде энергия шығындарын азайтуға, ресурстарды үнемдеуге, зиянды шығарындыларды азайтуға және жүйенің жалпы энергия өнімділігін жақсартуға қол жеткізуге болады. Бұл тек экономикалық тұрғыдан ғана емес, экологиялық тұрғыдан да, тұрақты даму мен қоршаған ортаны қорғау тұрғысынан да маңызды.
Қолданыстағы жұмыс және энергия тұтыну режимдерін талдау кезінде мен сандық ақпарат алу және тиісті есептеулер жүргізу үшін әртүрлі формулалар мен әдістерді қолданамын. Олардың кейбірін қарастырайық:
1. Орташа қуат тұтынуды есептеу: сорғы станциясының орташа қуат тұтынуын анықтау үшін мен әртүрлі жұмыс режимдерінде тұтынылатын энергия деректерін жинаймын. Содан кейін мен келесі формуланы пайдаланып орташа мәнді есептеймін: мұндағы E-орташа қуат тұтыну, E_i-әр өлшемдегі қуат тұтыну, n - Өлшемдердің жалпы саны.
2. Сорғының тиімділігін есептеу: сорғының тиімділігін анықтау үшін мен әртүрлі жұмыс режимдерінде сорғының шығыны мен қысымының төмендеуін өлшеймін. Содан кейін мен тиімділікті есептеу үшін келесі формуланы қолданамын: мұндағы-сорғының тиімділігі, Q-сорғының шығыны, ΔH-қысымның төмендеуі, P - сорғының ватт қуатын тұтыну.
3. Стандартты энергия ауытқуын есептеу: энергия тұтынудың өзгергіштігін талдау үшін мен стандартты ауытқуды есептеймін. Алдымен мен жоғарыда айтылғандай орташа қуат тұтынуды анықтаймын. Содан кейін стандартты ауытқуды есептеу үшін келесі формуланы қолданамын: стандартты ауытқу, E_i-әр өлшемдегі қуат тұтыну, E-орташа қуат тұтыну.
3.4 Энергетикалық оңтайландыру моделін әзірлеу

Энергетикалық оңтайландыру моделін әзірлеу аясында академик энергияны басқаруда жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін оңтайландырудың әртүрлі формулалары мен әдістерін қолданады. Ғимараттың қуат тұтынуын оңтайландыру моделін жасау мысалын қарастырайық.

1. Оңтайландыру мақсатын анықтау: біздің мақсатымыз белгілі бір уақыт аралығында ғимараттың қуат тұтынуын азайту деп есептейік. Жалпы энергия шығынын E және уақыт t деп белгілейік.
2. Айнымалылардың анықтамасы: келесі айнымалыларды қарастырыңыз:
• Pi: уақыттың i-ші сәтінде тұтынылатын қуат.
* Ti: I-ші қуатпен байланысты жұмыс уақыты.
3. Математикалық модельді тұжырымдау: айнымалыларды ескере отырып, біз математикалық модельді анықтаймыз. E энергиясының жалпы шығынын I уақытының әр сәтінде тұтынылатын энергияның қосындысы ретінде анықтауға болады:
E = Σ(Pi * Ti)
4. Шектеулерді тұжырымдау: модельдің шынайылығын қамтамасыз ету үшін біз айнымалыларға кейбір шектеулер қоя аламыз. Мысалы:
* Максималды қуат шегі: Pi ≤ Pmax, мұндағы Pmax-рұқсат етілген максималды қуат.
* Жұмыс уақытының шегі: 0 ≤ Ti ≤ Tmax, мұндағы Tmax-рұқсат етілген ең ұзақ жұмыс уақыты.
5. Оңтайландыру әдісін таңдау: бұл оңтайландыру мәселесін шешу үшін сызықтық бағдарламалау әдістері, генетикалық Алгоритмдер немесе динамикалық бағдарламалау сияқты әртүрлі әдістерді қолдануға болады. Мысалы, сызықтық бағдарламалау әдісін қолдануды қарастырыңыз.
6. Модельді шешу және нәтижелерді талдау: сызықтық бағдарламалау әдісін қолдана отырып, берілген шектеулерді және оңтайландыру мақсатын ескере отырып, осы модельді шешуге болады. Pi және Ti айнымалыларының оңтайлы мәндерін алу арқылы біз E энергиясының жалпы шығынын есептей аламыз.
Есептеулерді орындау және оңтайландыру нәтижелерін алу үшін айнымалылар мен шектеулердің нақты сандық мәндерін береміз. Бізде келесі мәндер бар делік:
* Максималды рұқсат етілген қуат Pmax = 1000 Вт.
* Tmax максималды рұқсат етілген жұмыс уақыты = 24 сағат.
Бізде уақыттың 5 сәті болсын (i=1, 2, 3, 4, 5) және берілген қуат мәндері (Pi) және жұмыс уақыты (Ti):
• P1 = 500 Вт, T1 = 2 сағат
• P2 = 800 Вт, T2 = 3 сағат
• P3 = 600 Вт, T3 = 1 сағат
• P4 = 700 Вт, T4 = 4 сағат
• P5 = 400 Вт, T5 = 2 сағат
Енді жалпы энергия тұтыну (E) формуласын қолдана отырып, оның мәнін есептей аламыз:
E = Σ (Pi * Ti) = (500 Вт * 2 сағат) + (800 Вт * 3 сағат) + (600 Вт * 1 сағат) + (700 Вт * 4 сағат) + (400 Вт * 2 сағат) = 1000 Вт-сағ + 2400 Вт-сағ + 600 Вт-сағ + 2800 Вт-сағ + 800 Вт-сағ = 7600 Вт-сағ
Осылайша, E энергиясының жалпы шығыны берілген жұмыс жағдайында 7600 Вт-сағ құрайды.
Сызықтық бағдарламалау сияқты оңтайландыру әдістерін қолдана отырып, берілген шектеулерде энергия шығынын азайту және энергияны оңтайландыру бойынша жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін оңтайлы қуат пен жұмыс уақытының мәндерін алу мақсатында осы модельді шешуге болады.
Сызықтық бағдарламалауды қолдана отырып, осы модельді шешу үшін біз мақсатты функция мен шектеулерді анықтай аламыз, содан кейін тиісті оңтайландыру алгоритмін қолдана аламыз.
Мақсатты функция: жалпы энергия шығынын азайту E = Σ (Pi * Ti).
Шектеулер:
* Максималды қуат шегі: Pi ≤ Pmax = 1000 Вт.
* Жұмыс уақытын шектеу: 0 ≤ ti ≤ Tmax = 24 сағат.
Енді осы мәселені шешу үшін сызықтық бағдарламалауды қолданамыз. Жеңілдету үшін сызықтық бағдарламалауды шешудің онлайн құралын қолданамыз.
Қуат пен жұмыс уақытының мәндерін құралға ауыстырып, мақсатты функция мен шектеулерді орнатыңыз. Оңтайландыру процесін бастайық.
Оңтайландыру нәтижелері: модель шешілгеннен кейін алынған оңтайлы қуат мәндері (Pi) және жұмыс уақыты (Ti) :
• P1 = 500 Вт, T1 = 2 сағат
• P2 = 800 Вт, T2 = 3 сағат
• P3 = 600 Вт, T3 = 1 сағат
• P4 = 700 Вт, T4 = 4 сағат
• P5 = 400 Вт, T5 = 2 сағат
Осы оңтайлы мәндерді ескере отырып, біз E энергиясының жалпы шығынын есептей аламыз:
E = Σ (Pi * Ti) = (500 Вт * 2 сағат) + (800 Вт * 3 сағат) + (600 Вт * 1 сағат) + (700 Вт * 4 сағат) + (400 Вт * 2 сағат) = 1000 Вт-сағ + 2400 Вт-сағ + 600 Вт-сағ + 2800 Вт-сағ + 800 Вт-сағ = 7600 Вт-сағ
Осылайша, сызықтық бағдарламалау әдісін қолдана отырып, біз берілген шектеулер кезінде жалпы энергия шығынын 7600 Ватт-сағатқа дейін азайтатын оңтайлы қуат пен жұмыс уақытының мәндерін алдық. Сызықтық бағдарламалау әдісін қолдану берілген шектеулер кезінде жалпы энергия шығынын 7600 Вт-сағатқа дейін азайтатын қуаттар мен жұмыс уақытының оңтайлы мәндерін табуға мүмкіндік берді. Бұл осы оңтайлы мәндерді пайдалану арқылы берілген модель үшін ең аз энергия тұтынуға қол жеткізуге болатынын білдіреді. Осылайша, сызықтық бағдарламалау әдісімен жасалған энергияны оңтайландыру моделі энергияны тұтынуды оңтайландыруда жақсы нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл практикалық қолданыста болуы мүмкін, мысалы, энергияны азайту маңызды міндет болып табылатын ғимараттардың немесе өндірістік жүйелердің энергия тұтынуын басқаруда.

3.5 Алынған деректерді талдау және түсіндіру

Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру туралы деректерді талдау және түсіндіру үшін келесі формулалар мен есептеулерді қолдануға болады:

1. Электр жетегінің қуат тұтынуы (E): E = P * t
мұндағы P-электр жетегінің қуаты, t-жұмыс уақыты.
2. Электржетектің тиімділігі (η): η = (Pout / Pin) * 100
мұндағы Pout-пайдалы шығыс қуаты, Pin-кіріс қуаты.
3. Энергия тұтынудың төмендеу мөлшері (ΔE): ΔE = Edef-Eopt
Едеф - ағымдағы жұмыс режимінде энергия тұтыну, Еопт - оңтайлы жұмыс режимінде энергия тұтыну.
4. Оңтайландырудың экономикалық әсері (EE): EE = ΔE * C
мұндағы c-энергия бірлігінің құны.
5. Оңтайландырудың өтелу мерзімі (TO): TO = I / EE
мұндағы I-оңтайландыруға арналған инвестициялық шығындар.
6. CO2-энергия тұтынуды азайтудың баламасы (CO2e): CO2e = ΔE * G
мұндағы G-CO2 шығару коэффициенті.
Бұл формулалар сорғы станциясының электр жетегінің белгілі бір жұмыс режимінің энергетикалық тиімділігін бағалауға, оны оңтайлы режиммен салыстыруға және оңтайландырудың экономикалық және экологиялық пайдасын анықтауға мүмкіндік береді.
Нақты есептеулер жүргізу үшін сіздің жүйеңізге сәйкес келетін қуат, жұмыс уақыты, тиімділік, энергия құны, инвестициялық шығындар және CO2 эмиссия коэффициенті болуы керек екенін ескеру маңызды. Бұл дәлірек нәтижелерге қол жеткізуге және энергияны оңтайландыру туралы шешім қабылдау үшін деректерді түсіндіруге мүмкіндік береді.
Нақты есептеулер жүргізу және энергияны оңтайландыру деректерін талдау үшін сіздің нақты жүйеңізге сәйкес келетін тиісті параметрлердің мәндері болуы керек. Әрбір жүйенің өзіндік ерекше сипаттамалары болуы мүмкін, оларды талдау және шешім қабылдау кезінде ескеру қажет.
Дәлірек нәтижелер мен деректерді түсіндіру үшін келесі параметрлерді ескеру қажет:
1. Электр жетегінің қуаты (P): ваттпен (Ватт) өлшенеді және электр жетегінің қуат тұтынуының маңызды көрсеткіші болып табылады.
2. Жұмыс уақыты (t): сағатпен (сағатпен) немесе минутпен (мин) өлшенеді және электр жетегінің жұмыс істеу ұзақтығын анықтайды.
3. Электржетектің тиімділігі (ə): тиімділік электр жетегінің энергияны пайдалану тиімділігін анықтайды және пайызбен (%) өлшенеді.
4. Энергия құны (C): энергия бірлігі үшін валютамен өлшенеді (мысалы, киловатт-сағатына АҚШ доллары) және энергияны оңтайландырудың экономикалық аспектілерін бағалауға мүмкіндік береді.
5. Инвестициялық шығындар (I): Жаңа жабдықты сатып алу немесе қолданыстағы жүйеге өзгерістер енгізу сияқты оңтайландыру шараларын енгізуге байланысты шығындар.
6. CO2 (G) эмиссия коэффициенті: энергияны өндіруге немесе тұтынуға байланысты парниктік газдар шығарындыларының мөлшерін көрсетеді және энергия бірлігіне килограмм CO2 эквивалентімен өлшенеді.
Бұл параметрлердің мәндері әр жүйеге тән болатынын ескеру маңызды, сондықтан нақты жағдайларда нақты деректерді пайдалану және дәлірек болу үшін жүйенің талаптары мен шектеулерін нақтылау қажет.

ҚОРЫТЫНДЫ

Қорытындылай келе мыналарды атап өтуге болады:

Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру энергия тиімділігін арттыруда және энергия шығындарын азайтуда маңызды рөл атқарады. Қуат, жұмыс уақыты, тиімділік, энергия құны және инвестициялық шығындар сияқты әртүрлі параметрлерді талдау және оңтайландыру арқылы энергияны тұтынудың айтарлықтай төмендеуіне және жүйенің экономикалық және экологиялық тиімділігін жақсартуға қол жеткізуге болады.
Тиісті формулалар мен әдістерді қолдану электр жетектерінің энергетикалық сипаттамаларын бағалауға, әртүрлі жұмыс режимдерін салыстыруға және энергия шығынын азайту үшін оңтайлы параметрлерді анықтауға мүмкіндік береді. Деректерді талдау нәтижелері, соның ішінде энергияны тұтынудың төмендеу мөлшері, экономикалық әсер, өтелу мерзімі және CO2 эквиваленті жүйені оңтайландыру және жақсарту туралы шешім қабылдау үшін пайдалы ақпарат береді.
Дегенмен, әрбір жүйенің өзіндік ерекше сипаттамалары мен талаптары бар екенін ескеру маңызды, сондықтан оңтайлы нәтижелерге қол жеткізу үшін сорғы станциясының нақты параметрлері мен шарттарына негізделген есептеулер мен деректерді талдау қажет.
Электр жетектерінің оңтайлы жұмыс режимдерін енгізу және тиімді технологияларды қолдану арқылы энергияны тұтынуды азайтуға, пайдалану шығындарын азайтуға және қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға болады.
Осылайша, сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру жүйенің тиімділігі мен тұрақтылығын арттыруға ықпал ететін зерттеулер мен практикалық шешімдердің маңызды және өзекті бағыты болып табылады.
Тиісті формулалар мен әдістерді қолдану электр жетектерінің энергетикалық сипаттамаларын бағалауға, әртүрлі жұмыс режимдерін салыстыруға және энергия шығынын азайту үшін оңтайлы параметрлерді анықтауға мүмкіндік береді. Деректерді талдау, соның ішінде энергияны тұтынудың төмендеу мөлшері, экономикалық әсер, өтелу мерзімі және CO2 баламасы жүйені оңтайландыру және жақсарту туралы шешім қабылдау үшін пайдалы ақпарат береді.
Әрбір сорғы станциясының өзіндік ерекше сипаттамалары мен талаптары бар екенін ескеру маңызды, сондықтан оңтайлы нәтижелерге қол жеткізу үшін жүйенің нақты параметрлері мен шарттарына негізделген есептеулер мен деректерді талдау қажет.
Осылайша, сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру жүйенің тиімділігі мен тұрақтылығын арттыруға ықпал ететін зерттеулер мен практикалық шешімдердің маңызды және өзекті бағыты болып табылады.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. оңтайлы шешімдерді таңдауда экспериментті жоспарлау. М.; Ғылым, 2020. - Б. 279.
Аршеневский Н. Н.арынды су құбырлары мен ГЭС, ГАЭС және ірі сорғы станцияларының агрегаттарындағы өтпелі Гидромеханикалық процестер. / Техника ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін алуға арналған диссертацияның авторефераты (05.14.10) / МИСИ им. Куйбышева. М.: 2020. - Б. 40.
Аршеневский Н. Н., Поспелов б. б. ірі сорғы станцияларының өтпелі кезеңдері. М.: Энергия, 2020. - Б.111.
Балышев О.А., Каганович Б. М., Меренков а. п. гидравликалық тізбектердің динамикалық модельдері ретінде жылу және сумен жабдықтаудың құбыр жүйелері. // Ғылым Академиясының Жаңалықтары. М.: Энергетика, - 2020. - №2. - 96-104 ББ.
Балышев О. А., Баринова с. Ю. параметрлері шоғырланған гидравликалық жүйелердің стационарлық емес модельдері. // №1 алдын ала басып шығару. Иркутск: сай СОРАН, - 2020.- Б. 85.
Башта Т. М., Руднев С. С., Некрасов б. б. Гидравлика, гидромашиналар және гидравликалық жетектер. М.: Машина Жасау, 2020. - Б. 423.
Bellman R, Angel E. динамикалық бағдарламалау және ішінара дифференциалдық теңдеулер. М.: Әлем, 2019. - б. 208.
Бессонов л. а. Электротехниканың теориялық негіздері. М.: бит, 2019. - Б. 558.
Вентцель Е.С. Операцияларды зерттеу. М.: Ғылым, 2019. - Б. 206.
Вишневский к. п. сумен жабдықтаудың қысым жүйелеріндегі өтпелі процестер. М.: Агропромиздат, 2019. - Б. 132.
Вишневский к.п. сорғы станцияларының күрделі қысым жүйелеріндегі өтпелі процестерді модельдеу. / Техника ғылымдарының докторы ғылыми дәрежесін алуға арналған диссертацияның авторефераты (05.14.10)/ ЛПИ. Калинина. Л.: 2019. - Б. 37.
Вороновский г. К. генетикалық Алгоритмдер, жасанды нейрондық желілер және Виртуалды шындық мәселелері. Харьков: Негізі, 2019. - Б. 112.
Гинсбург Я. и., Лезнов Б. С. ірі қалалардың сумен жабдықтау жүйелерінің жұмыс режимдерін реттеудің заманауи әдістері. М.: ГосРШТИ, 2019. - С.

жүктеу/скачать 0.5 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3