Энергосберегающие системы для скважинных насосов с КПД до 90%

Информация о применении и эксплуатации оборудования производства компании Franklin для Европы

6” Высокоэффективная система Franklin Electric (HES)

Учитывая современные экологические нормы и требования к энергосбережению, компания Franklin Electric разработала 6“ высокоэффективную систему для скважин, состоящую из синхронного погружного скважинного электродвигателя стандарта NEMA из нержавеющей стали 304SS (3000 об/мин) в связке с частотным приводом и выходным фильтром.

Большое количество данных систем уже установлено и введено в эксплуатацию, однако позвольте сегодня заострить Ваше внимание лишь на одной из них и на её примере показать преимущества данного продукта.

Тестовая система Franklin Electric (HES) на водоканале

10 декабря 2012 года совместно с местным Водоканалом была смонтирована и введена в эксплуатацию 6” высокоффективная система 15 кВт Franklin Electric (HES), состоящая из синхронного погружного скважинного электродвигателя стандарта NEMA из нержавеющей стали 304SS (3000 об/мин) в связке с частотным приводом и выходным фильтром IP54 du/dt.

Исходная ситуация:

система Franklin Electric (HES) работает от центральной диспетчерской через SPS. До этого был установлен скважинный насос с 10 ступенями производительностью 60 м³/ч с асинхронным двигателем на глубине 31 м. Скважина (диаметром 400 мм, глубиной 50 м) оборудована скважинным насосом с постоянным ОВО фильтром (рис. 1) совместно с кожухом охлаждения на двигателе (рис. 2), обеспечивающем необходимое охлаждение при минимальной подаче. Согласно требованиям водозабора, а также геологическим характеристикам, таким как качество воды и дебит скважины, насос должен постоянно подавать 40 м³/ч в напорный коллектор. В зависимости от дополнительных скважин, подключенных к коллектору, напор изменяется от 57 до 91 м. Поскольку эти необходимые точки не находятся непосредственно на кривой Q/H, объем должен быть задавлен механически задвижкой (рис. 3). В период 2011-2012 насос работал в среднем 200 ч в месяц с потребляемой мощностью P1= ~20 кВт.

> См. график 1.

Новая система Franklin Electric (HES) установлена 10 Декабря, 2012:

Существующий 10-ступенчатый насос с производительностью 60 м³/ч, включая существующий кожух охлаждения на двигатель, были установлены с системой HES Franklin Electric на глубине 31 м. Из-за ограниченного пространства в панели управления (частотный привод IP66 и фильтр du/dt IP 54) были установлены вне панели прямо на стену (рис.4.)

При частоте в 48,2 Гц новая установка вышла на нужную рабочую точку 40 м³/ч при напоре 91 м. > Зеленая кривая.

Привода выставлены на значении подачи 40 м³/ч (снимается с показаний существующего расходомера) и происходит регулирование частоты вращения двигателя в случае изменения рабочих условий системы (напора системы). Рабочая точка 2 достигается при частоте 39,7 Гц, подача 40 м³/ч при напоре 57 м. > Голубая кривая.

График 2

Вследствие пониженной скорости вращения кривая эффективности "движется" влево в результате улучшенного гидравлического к.п.д. в сравнении с номинальной нагрузкой (синяя пунктирная кривая).

Данные 2 рабочие точки теперь достигаются при потребляемой мощности P₁= 9,5 и 16,2 кВт соответственно. > См. график 2.

Заключение:

Согласно обновленному методу работы, насос работает при усредненной потребляемой мощности P₁= ~10,3 кВт. Таким образом, потребление электроэнергии снижено вдвое (~ 80% снижение обусловленное применением контроля скорости вращения и ~20% вследствие новой технологии электродвигателя).

Экономия в новой технологии электродвигателя достигается благодаря постоянному превосходному к.п.д. во всех режимах работы, а также правильно сбалансированным электронным компонентам. > См. график 3.

Системы HES Franklin Electric в настоящий момент доступны в диапазоне от 4 до 37 кВт.

Мы надеемся, что данный простой пример позволит упростить знакомство с новейшей системой.