Abstract

OBJECT. The work is aimed at solving an important problem of increasing the economic efficiency, the level of resource saving and accident-free operation of the first rise section of the centralized water supply systems of small and medium-sized settlements. At the same time, the task is to minimize the cost of electricity associated with the excess performance of pumps, while ensuring the protection of the pipeline from freezing in conditions of negative ambient temperatures. METHODS. To solve this problem, an optimal method for controlling electric drives of first rise pumps at the request of the end user of water was developed, which differs from the existing ones by analyzing the state of the thermal parameters of the pipeline. The method is based on the calculation of control actions based on the water level in the storage reservoir or the water pressure in the pipeline UL and the water temperature at the end of the pipeline UT, followed by the calculation of the optimal pump supply setpoint, which is then maintained by the frequency control method. The Matlab® Simulink simulation model was used to determine the optimal laws for calculating control actions and evaluate the effectiveness of the proposed solutions. RESULTS. Based on the simulation results, it was found that it is advisable to use the PID law for calculating the control effect for the UL level, the PD law for the UT temperature, and the PI law for the flow rate. The parameters of the technological process and the level of power consumption in the control process were also evaluated. CONCLUSIONS. Studies of the proposed concept of managing the first rise section have shown high technical and economic efficiency, in particular, the savings in electricity consumption are estimated at about 22 % while ensuring the protection of the pipeline from freezing.

Highlights

  • Чаще всего неоправданные эксплуатационные затраты на участках первого подъема возникают в связи с переработкой насосов

  • При частотном регулировании данных машин изменяется частота вращения вала двигателя и крутящий момент, что влияет на такие гидравлические параметры насоса как напор и подача

  • Палкин Георгий Александрович – старший преподаватель кафедры Информатики, вычислительной техники и прикладной математики (ИВТ и ПМ), Забайкальский государственный университет (ЗабГУ)

Read more

Summary

Introduction

Чаще всего неоправданные эксплуатационные затраты на участках первого подъема возникают в связи с переработкой насосов. Причиной переработки может являться либо превышение подачи насоса первого подъема над разбором воды, либо поддержание заранее заданных параметров системы водоснабжения, для предотвращения аварийных ситуаций. Что температура воды в трубопроводе может снижаться не только в связи с низкими температурами окружающей среды, но и за счет изменения гидравлических параметров системы, в первую очередь – подачи насоса.

Results
Conclusion
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call