Переміщення рідин промисловими і побутовими гідравлічними мережами щороку потребує кілька десятків мільярдів кіловат електроенергії на годину. На сьогодні не використовують жодного універсального показника, який би узагальнено характеризував ефективність перетворення електричної енергії у гідравлічну і ефективність використання цієї гідравлічної енергії. Це суттєво ускладнює оптимізацію параметрів гідравлічної мережі за енергетичним критерієм при її проектному або перевірочному розрахунку. Мета роботи - оцінка втрат в нагнітальному обладнанні гідравлічної мережі, а також в трубопровідній її частині шляхом введення загального показника ефективності транспортування рідини. Показано, що для отримання характеристики енергетичної ефективності гідравлічної мережі не достатньо використання лише коефіцієнту корисної дії насосної установки, або розрахунку ефективності окремих елементів гідравлічної мережі. Для досягнення поставленої мети запропоновано ввести коефіцієнт енергетичної досконалості мережі, який є відношенням потужності потоку на виході із гідравлічної мережі до потужності потоку на валу насоса. Запропонований коефіцієнт враховує втрати напору в насосі та у трубопроводі і дає об'єктивну оцінку енергетичної ефективності мережі; крім того, він дозволяє порівнювати енергетичну досконалість гідравлічних мереж з різними параметрами і різними насосними установками. Запропонований коефіцієнт доцільно використовувати при проектуванні гідравлічних мереж та при проведенні перевірочних розрахунків.Розглянуто один із можливих методів оцінки ефективності використання енергії у складній гідравлічній мережі (ГМ). Показано, що для характеристики енергетичної досконалості складної ГМ не може використовуватися лише ккд насосної установки, оскільки він не враховує всіх можливих гідравлічних втрат і взаємного впливу елементів системи насос - трубопровід. Для цієї мети запропоновано використовувати коефіцієнт енергетичної досконалості (КЕД) мережі, який є відношенням потужності потоку рідини на виході з ГМ до потужності на валу насоса. Цей показник враховує втрати як у елементах насосної установки так і в трубопровідній системі та завдяки цьому надає об'єктивну і комплексну оцінку енергетичній ефективності цієї системи в цілому. Шляхом використання балансу потужностей елементів системи виведено формулу розрахунку цього показника для розгалуженої ГМ, що складається з послідовних і паралельних ділянок. Проведений аналіз отриманої формули показав, що перевагою запропонованої формули є врахування прихованої взаємної залежності між величинами, що визначають КЕД. Зокрема формула враховує вплив опору складної ГМ на робочі параметри насоса (напір і подавання) та на його ккд. Показано, що у деяких випадках зростання гідравлічного опору мережі, а отже і втрат потужності у системі, компенсується зростанням напору, що розвиває насос, і зростанням його ккд. Таким чином доведено, що негативна дія у трубопровідній системі може таким чином вплинути на показники насосної установки, що КЕД мережі не тільки не зменшиться, а й зросте. Формула надає можливість порівнювати енергетичну досконалість складних ГМ із різними параметрами та різними насосними установками та надає можливість проводити оптимізацію системи за сумарними енерговитратами.

  Повний текст PDF - 317.879 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"