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Optimizar el consumo de energía de un sistema de bomba de agua de suministro industrial

A menudo se observan los requisitos existentes para el diseño correcto de un sistema de bombeo, el sistema no funciona con eficacia, lo que conduce a la energía innecesaria a que se pierda. Una de las principales razones de esto es la falta de uso de todo el potencial del sistema dado, sobre todo en términos de la utilización de su potencia de entrada.
Este trabajo presenta la investigación teórica sobre las posibilidades de lograr al mismo tiempo la eficiencia del flujo óptimo de energía de un sistema, mediante el método de frecuencia de regulación de caudal, con un número de bombas que trabajan en paralelo. Características, en relación con el cambio del consumo específico de energía, que se utiliza para la garantía de diferentes tasas de flujo total en el sistema.

Una conclusión interesante es el hecho de que el mínimo consumo de energía para el sistema investigado se puede lograr mediante la realización de diferentes regímenes de trabajo.


Figura 1. Un esquema del sistema de bomba investigado



TAB. 1 longitudes y diámetros de los diferentes tubos que forman el sistema de tuberías


Estructuración del modelo de optimización
La garantía de la obra de un sistema eficaz de la energía puede ser posible si el sistema se divide en dos partes: 1 parte - de las bombas de perforación (Р1, Р2) al depósito de inercia; 2 parte - de las bombas Р3 y Р4 al depósito principal).
Se determinaron las siguientes ecuaciones:





En la figura presenta gráficamente la determinación del régimen de trabajo del sistema en caso de que las bombas P1 y P2 de trabajo juntos en sus velocidades nominales de rotación: Qnom (P1 + P2) = 103,6 l / s, donde los parámetros de trabajo de cada una de las bombas, respectivamente, son:
QP1 = 51,9 l / s, HP1 = 235,9 m и ηP1 = 0,76;
QP2 = 51,7 l / s, HP2 = 236,9 m и ηP2 = 0,76.


Figura 2. Gráfico-determinación analítica del régimen de trabajo del sistema, cuando las bombas P1 y P2 de trabajo en paralelo: (1) característica cabeza de bomba, proporcionado por el fabricante; (2), (3) - las características de la cabeza (denominados A p.) De las bombas P1 y P2; (4) - la característica de la tubería común.


Resultados
La figura 3 presenta gráficamente el cambio de la relación específica consumo de energía , para diferentes relaciones entre las velocidades de flujo (QP1 y QP2) de las bombas P1 y P2, cuando los valores de velocidad de flujo total del sistema son preliminares.

Figura 4 presenta gráficamente los consumos específicos de energía relativos , siempre en los mismos valores pedido de la relación entre los caudales de las bombas P1 y P2, de los valores requeridos de caudal total del sistema.


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