Решение

Почасовые значения притока воды в приёмный резервуар определяются по формуле:

, м³/ч (3)

где z_i – нормализованные отклонения значений часовых поступлений воды в приёмный резервуар.

Нормализованные отклонения притока воды от среднего значения.

Таблица №1.

Часы суток	qi=1+zi ∙ v	Qi=qi ∙ Qc, м3/ч
0-1	0,67	251,25
1-2	0,774	290,25
2-3	0,838	314,25
3-4	0,89	333,75
4-5	0,928	348
5-6	0,964	361,5
6-7	1,036	388,5
7-8	1,072	402
8-9	1,11	416,25
9-10	1,162	435,75
10-11	1,192	447
11-12	1,268	475,5
12-13	1,33	498,75
13-14	1,226	459,75
14-15	1,136	426
15-16	1,086	407,25
16-17	1,056	396
17-18	1,016	381
18-19	0,984	369
19-20	0,944	354
20-21	0,914	342,75
21-22	0,864	324
22-23	0,808	303
23-24	0,732	274,5

Относительные и абсолютные значения притока воды в резервуар.v=0,15 Q_c=400м³/ч

Часы суток	Нормализованные отклонения, zi	Часы суток	Нормализованные отклонения, zi
0-1	-1,65	12-13	1,65
1-2	-1,13	13-14	1,13
2-3	-0,81	14-15	0,68
3-4	-0,55	15-16	0,43
4-5	-0,36	16-17	0,28
5-6	-0,18	17-18	0,08
6-7	0,18	18-19	-0,08
7-8	0,36	19-20	-0,28
8-9	0,55	20-21	-0,43
9-10	0,81	21-22	-0,68
10-11	0,96	22-23	-0,96
11-12	1,34	23-24	-1,34

Приток воды в приёмный резервуар в течение суток представлен на рис1. максимальное поступление воды Q_max=399 м³/ч.

Рисунок 1- Суточный график притока воды в приемный резервуар.

Напорно–расходная характеристика насоса и характеристика трубопровода, определённые по (1) и (2), представлены на рис. 4. (кривые 1 и 2) соответственно.

Рисунок 2- Напорно-расходные характеристики насосов и трубопровода.

Точка А определяет возможную подачу насоса Q_B1 и напор H₁. Значение Q_B1 определяем по формуле:

, м³/ч

где а=а₁, b=b₁

Так как Q_B1<Q_max(условиеQ_B1>Q_max не выполняется), необходимо принять 2 рабочих насоса.

Принимая а=а₁/2 = 2,38 ∙ 10^-2/2=1,19 ∙ 10^-2

b=b₁/4= 1,51 ∙ 10^-4/4=0,377 ∙ 10^-4, определяем возможную подачу 2 насосов:

Так как Q_B2>Q_max(условиеQ_B1>Q_max выполняется), необходимо иметь 2 рабочих насоса (характеристика на рис. 4, кривая 3).

Если регулирование частоты вращения насосов отсутствует, совместная работа 2 насосов будет иметь место при притоке воды более 425 м³/ч. Из рис1. видно, что с 11 до 16 ч приток воды превышает указанную величину.

Суммарный приток за время с 11 до 16 ч составляет:

W₂= 416,25+435,75+447+475,5+498,75+459,75+426=3159 м³

Суммарное время работы 2 насосов за 1 сутки:

t₂=3159/544,6=5.8ч

Суммарный приток воды за 1 сутки:

W_∑=24∙Q_c=24∙375=9000м³

Приток воды за время, в течение которого Q_i<Q_B1:

W₁ =W_∑-W₂=9000-3159 =5841 м³

Суммарное время работы 1 насоса за 1 сутки:

t₁=5841/425=13,7 ч

Расход электроэнергии за 1 сутки:

Третий начальный момент суточного графика поступления воды:

Расход электроэнергии за 1 сутки при регулировании частоты вращения насосов в функции притока воды в приёмный резервуар:

Экономию электроэнергии определяем по формуле:

Вывод: Экономия электроэнергии при регулировании частоты вращения составляет 6 %.

Вывод : Приобрели навыки оценки экономии электроэнергии при регулировании частоты вращения насосов , закрепили знания алгоритмов автоматического управления насосными агрегатами , приобрели дополнительный опыт работы с программными модулями автоматизированного проектирования .