EFEKTYWNE ENERGETYCZNIE UKŁADY POMPOWE

ISBN: 978-83-7814-757-2

271 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2018

W opracowaniu przedstawiono źródła strat energii w procesach transportu cieczy i konkretne przykłady nadmiernej energochłonności pompowania, zaczerpnięte zwłaszcza z przemysłu, energetyki i gospodarki komunalnej. Omówiono praktyczne sposoby wydatnego powiększenia efektywności energetycznej pompowania cieczy w różnych obszarach zastosowań, prowadzące do obniżenia zapotrzebowania na energię, co w konsekwencji zmniejsza emisję dwutlenku węgla, towarzyszącą spalaniu paliw kopalnych w procesach przetwarzania energii. Efektywność energetyczna procesów produkcyjnych i eksploatacyjnych staje się "czwartym paliwem", a pozyskanie jej zasobów jest znacznie tańsze i szybsze niż budowa nowych źródeł energii. Książka jest owocem ponad 40-letnich doświadczeń autora w obszarze energooszczędnej eksploatacji układów pompowych. Jest przeznaczona dla szerokiego kręgu użytkowników pomp, projektantów instalacji pompowych i studentów wyższych uczelni technicznych, ale może też być użyteczna dla wszystkich osób interesujących się zagadnieniami racjonalizacji przetwarzania i użytkowania energii.

SPIS TREŚCI

Przedmowa

Wykaz ważniejszych oznaczeń Część I. WYBRANE ZAGADNIENIA RACJONALNEGO DOBORU I ENERGOOSZCZĘDNEJEKSPLOATACJI POMP I INSTALACJI POMPOWYCH 1. Wprowadzenie2. Podstawowe wiadomości o układach pompowych i pompach wirowych2.1. Podstawowe parametry pracy układu pompowego 2.2. Rodzaje pomp wirowych, ich parametry pracy oraz obszary zastosowań2.3. Charakterystyki pompy i grupy pomp- współpraca pompy z rurociągiem2.3.1. Charakterystyki przepływu, mocy i sprawności pompy. Pagórek sprawności2.3.2. Punkt pracy pompy w układzie. Współpraca kilku pomp 2.3.3. Kawitacja. Charakterystyki kawitacyjne 2.3.4. Zakres dopuszczalnej ciągłej pracy pompy 2.4. Regulacja i sterowanie parametrami pracy pomp i układów pompowych 2.4.1. Sposoby regulacji 2.4.2. Regulacja dławieniowa2.4.3. Regulacja zmiennoobrotowa2.4.4. Regulacja przez zmianę liczby włączonych pomp, połączonych równolegle 2.4.5. Ograniczenia przy doborze pomp oraz wyborze sposobu ich regulacji 2.5. Układy napędowe pomp 2.5.1. Rodzaje napędów pomp wirowych2.5.2. Najważniejsze informacje o silnikach elektrycznych. Silniki asynchroniczne 2.5.3. Tradycyjne napędy elektryczne o zmiennych prędkościach obrotowych 2.5.4. Tyrystorowe napędy o zmiennych prędkościach obrotowych2.5.5. Porównanie różnych sposobów realizacji zmian prędkości obrotowej 2.5.6. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi 2.5.7. Napęd turbiną parową3. Efektywność energetyczna układu pompowego3.1. Przyczyny strat energii w pompach i układach pompowych3.2. Główne źródła strat energii powstałych poza zespołami pompowymi 3.2.1. Niewłaściwy dobór pomp3.2.2. Nieracjonalna koncepcja układu pompowego 3.2.3. Niepoprawne hydraulicznie rozwiązanie i wykonanie instalacji3.2.4. Negatywne skutki wieloletniego użytkowania3.2.5. Zbyt energochłonna regulacja wydajności3.3. Sprawność chwilowa procesu pompowania (transportu) cieczy i inne wskaźniki efektywności energetycznej układów pompowych3.4. Zużycie energii i jej koszt oraz sprawność średnia pompowania ?c ?r w czasie Ta 3.5. Wskaźniki energochłonności EEI i efektywności energetycznej MEI oraz sprawność ??r 3.5.1. Wskaźnik EEI dla pomp obiegowych3.5.2. Wskaźnik MEI dla pomp do wody 3.5.3. Sprawność średnia ważona ??r pompy3.6. Energochłonność silników elektrycznych 4. Sposoby i koszty powiększenia efektywności energetycznej pompowania 4.1. Sposoby zmniejszenia energochłonności instalacji pompowej 4.2. Koszt cyklu życia LCC i LCC‘- zespołu pompowego4.3. Okres zwrotu kosztów modernizacji 5. Optymalny dobór pomp 5.1. Czynniki wpływające na dobór pomp 5.2. Wyznaczenie charakterystyki układu5.3. Ogólne zasady optymalnego doboru pomp do instalacji nowych i modernizowanych5.4. Dobór parametrów znamionowych oraz wybór pojedynczej pompy 5.5. Ustalenie parametrów znamionowych grupy pomp oraz wybór pomp 6. Modernizacje układów pompowych 6.1. Cechy bardzo dobrej instalacji pompowej6.2. Poprawa doboru pomp 6.3. Zmiana koncepcji hydraulicznej i/lub struktury pompowej układu 6.4. Modernizacja rurociągów zmniejszająca opory przepływu6.5. Zmiana sposobu regulacji 7. Modernizacje zwiększające sprawność pompy i zespołu pompowego 7.1. Sprawność pompy i zespołu pompowego7.2. Modernizacje uszczelnień 7.3. Zabiegi zmniejszające straty hydrauliczne i tarczowe7.4. Inne zabiegi modernizacyjne pomp 7.5. Modernizacje zwiększające sprawność zespołu pompowego8. Działania poprzedzające modernizację8.1 Zbiór działań w zakresie przygotowania i wykonania modernizacji8.2 Audyt energetyczny 9. Energooszczędna eksploatacja pomp i instalacji pompowych 9.1 Warunki i narzędzia eksploatacji energooszczędnej 9.1.1. Warunki ekonomicznej pracy pompy i instalacji pompowej 9.1.2. Narzędzia użytkownika instalacji pompowej 9.1.3. Niezawodność pracy a energochłonność 9.2 Podstawowe zasady racjonalnej eksploatacji pomp9.2.1. Zapoznanie się z działaniem pompy i instalacji oraz z DTR 9.2.2. Podstawowe zasady montażu pomp i rurociągów oraz instalacji elektrycznej 9.2.3. Racjonalna obsługa i nadzór nad pracą pomp 9.3 Monitorowanie pracy zespołu pompowego. Wielkości kontrolowane. Typowe niesprawności9.3.1. Monitorowanie ciągłe i okresowe9.3.2. Dopuszczalny poziom drgań zespołu pompowego9.3.3. Stopień zmniejszenia sprawności ?z i ?c 9.3.4. Luzy hydrauliczne w uszczelnieniach wewnętrznych 9.3.5. Typowe niesprawności zespołów pompowych.9.4. Optymalne sterowanie lub optymalne, bieżące regulowanie parametrów pracy grupy pomp podczas ich eksploatacji 9.5. Wpływ kształtu charakterystyki obiektu odbierającego ciecz na zużycie energii przez grupę pomp 9.5.1. Możliwe kształty charakterystyki obiektu zasilanego 9.5.2. Charakterystyka m.s.c. i jej racjonalizacja 9.5.3. Charakterystyka m.s.w. i jej racjonalizacja 9.6. Nieustalone stany pracy pomp i ich skutki 9.6.1. Ustalone i nieustalone stany pracy pomp 9.6.2 Rodzaje warunków pracy pompy 9.6.3. Charakterystyki zupełne 9.6.4. Przykłady zdarzeń powodujących nieustaloną pracę pomp9.6.5 Zapobieganie negatywnym skutkom pracy pomp w warunkach odbiegających odnormalnych 10. Przykłady liczbowe dotyczące możliwych lub wykonanych modernizacji i przewidywanych lub uzyskanych oszczędności energii 10.1. Dobór optymalnych energetycznie parametrów znamionowych pompy i/lub silnika elektrycznego oraz poprawa doboru pomp 10.2 Zmiana koncepcji hydraulicznej układu i/lub zmiana struktury pompowej10.3 Modernizacja rurociągów. Wybór charakterystyki rurociągu10.4. Zmiana sposobu regulacji i/lub zmiana sposobu regulowania prędkości obrotowej 10.5 Inne działania modernizacyjne i eksploatacyjne 11. Zadania do samodzielnego rozwiązania Literatura do części I Część II. POTENCJAŁ EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ I WYTWARZANIE ENERGIIELEKTRYCZNEJ W KONTEKŚCIE EMISJI CO2 I ZMIAN KLIMATYCZNYCHNA ZIEMI 1. Wstęp 2. Efekt cieplarniany i zmiany klimatu na Ziemi2.1. Efekt cieplarniany i jego przyczyny 2.2. Zmiany klimatu Ziemi na przestrzeni dziejów 3. Wpływ emisji CO2 do atmosfery na zmiany klimatyczne 4. Przyczyny i sposoby redukowania spalania paliw kopalnych 5. Model energetyki. Jakie odnawialne źródła energii? 5.1. Produkcja energii elektrycznej w Polsce5.2. Rodzaje OZE możliwych do wykorzystania w Polsce5.3. Racjonalny model energetyki w Polsce w najbliższych dziesięcioleciach 6. Zalety wykorzystania efektywności energetycznej jako czwartego paliwa i jego koszt6.1. Uwagi ogólne 6.2. Moc uniknięta i koszt uniknięcia budowy nowych źródeł 6.3. Porównanie kosztów uniknięcia z kosztami budowy nowych źródeł energii 6.4. Efektywny koszt uniknięcia. Dodatkowe korzyści z wykorzystania potencjału efektywności energetycznej 6.5. Przykład liczbowy7. Podsumowanie Literatura do części II Skorowidz rzeczowy do części I Skorowidz rzeczowy do części II