Використання регульованого електропривода в задачах підвищення енергоефективності технологічних процесів
/ 1
- Деталі
- Категорія: Електротехнічні комплекси та системи
- Останнє оновлення: 13 серпня 2013
- Опубліковано: 12 листопада 2012
- Перегляди: 9194
Автори:
О.С. Бешта, доктор технічних наук, професор, член-кореспондент НАН України, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, проректор з наукової роботи, завідувач кафедри електропривода, м. Дніпропетровськ, Україна
Реферат:
Мета. Наукове обґрунтування можливості підвищення енергоефективності технологічних процесів засобами електропривода.
Методика. Методика досліджень включає теоретичні дослідження потужності та питомих енерговитрат технологічного обладнання, що залежать від продуктивності певних технологічних комплексів. Сформульовано задачу отримання залежності цих показників від середньої продуктивності обладнання та її середньоквадратичного відхилення при заданій гістограмі продуктивності за цикл роботи технологічного комплексу. Встановлені загальні закономірності перевірялись на прикладах двох найбільш поширених у промисловості та енергоємних класах механізмів – насосних станціях та конвеєрах. Для цього теоретично отримано залежності між енергетичними параметрами цих механізмів та їх продуктивністю при різних способах регулювання продуктивності, у тому числі – швидкістю робочих органів. На основі цих залежностей встановлювались параметри найбільш енергоощадного режиму роботи механізмів. Отримані результати співпадають із результатами, що випливають із встановлених загальних закономірностей.
Результати. Встановлено, що регулювання швидкості механізмів технологічних комплексів дозволяє зменшити питому енергію на одиницю продуктивності при певній пропорційній залежності моменту навантаження та продуктивності технологічного процесу від швидкості. При цьому доведено, що найбільший ефект від такого регулювання знаходиться у діапазоні регулювання продуктивності 2:1. При більшому діапазоні регулювання слід вибирати два робочих механізми, один з яких працює з номінальною продуктивністю, а інший - регулюється в діапазоні швидкості 2:1. Визначено, що енергоефективність суттєво залежить від коливань продуктивності механізму відносно середнього значення у циклі роботи. Тому, якщо середньоквадратичне відхилення перевищує 5–10%, необхідно перейти до заміни механізму з великою продуктивністю на декілька механізмів меншої продуктивності і регулювати продуктивність одного з них. Встановлено, що, теоретично, максимальна ефективність з точки зору економії потужності, що витрачається на регулювання подачі шляхом регулювання швидкості насоса, у порівнянні з регулюванням подачі засувкою, знаходиться в межах 4% при підтримці сталості напору в гідросистемі і порядку 40% без підтримки сталості напору. Регулювання продуктивності одного насоса повинно знаходитися в діапазоні (5–10)%... (40–50)% від його номінальної продуктивності. Регульований електропривод на магістральних трубопроводах і гідромережі, де підтримується сталість напору або невисокий діапазон регулювання подачі, є недоцільним з точки зору економії електроенергії. Навпаки, для підтримання сталості продуктивності в мережі найбільш доцільним, з точки зору ефективної економії електроенергії, є застосування регульованих за швидкістю приводів насосних агрегатів. Визначено екстремальний характер залежності витрат енергії від швидкісного режиму конвеєра при постійній продуктивності проміжного бункера. Тому теоретично визначено таку швидкість конвеєра, при якій витрати енергії на транспортування вантажів є мінімальними. Зменшення середньої швидкості конвеєра при підтримці постійного питомого навантаження стрічки знижує непродуктивні втрати енергії, але збільшує витрати енергії на одиницю ваги продукції, що транспортується, (питомі витрати). Мінімізація питомих витрат енергії в такому випадку можлива тільки за рахунок збільшення швидкості стрічки.
Наукова новизна. Полягає у встановленні узагальнюючих закономірностей, що дозволяють отримати параметри режимів найбільш енергоефективної роботи технологічних комплексів.
Практична значимість. Полягає в отриманні параметрів режимів найбільш енергоефективної роботи технологічних комплексів.
Список літератури / References:
1. Бешта А.С. Выбор рационального способа регулирования подачи воды насосным агрегатом / БештаА.С., Азюковский А.А. // Технічна електродинаміка. – 2009. – №3.
Beshta, A.S. and Azyukovskiy, A.A. (2009), “Selection of the efficient way of control over water supply fulfilled by a pump”, Tekhnichna elektrodynamika, no.3
2. Pivnyak, G., Beshta, A. and Balakhontsev, A. (2010), “Efficiency of water supply regulation principles”, New Techniques and Technologies in Mining, Proceedings of the school of underground mining, © CRC Press / Balkema, Taylor & Francis Group, London.
Beshta, A., Beshta, D., Balakhontsev, A. and Khudoliy, S.S. (2011), “Energy saving approaches for mine drainage systems”, Technical and geoinformatical systems in mining, © CRC Press / Balkema, Taylor & Francis Group, London.
 2012_4_beshta
|
|
 2013-08-13  505.68 KB  1655 |
|
Архів журналу