≡×МЕНЮ

• Інтер'єр
• Вікна
• Стіни
• Проекти
• Будівлі

Встановлення насосних станцій робочої програми. Оптимізація підвищувального насосного обладнання у системах водопостачання. Рекомендований список дисертацій

1. Аналітичний оглядоснов насосної теорії, нагнітального
обладнанні та технології вирішення завдань створення та підвищення
напору в системах подачі та розподілу води (СПРВ) 10

1.1. Насоси. Класифікація, основні параметри та поняття.

Технічний рівень сучасного насосного обладнання 10

Основні параметри та класифікація насосів 10

Насосне обладнання для підвищення напору у водопостачанні.

Огляд новацій та удосконалень насосів з точки зору практики їх застосування 16

1.2. Технологія застосування нагнітачів у СПРВ 23

1. Насосні станції систем водопостачання. Класифікація 23

   Загальні схемита способи регулювання роботи насосів при підвищенні напору 25

   Оптимізація роботи нагнітачів: регулювання швидкості та спільна робота 30

Проблеми забезпечення напорів у зовнішніх та внутрішніх водопровідних мережах 37

Висновки та розділ 40

2. Забезпечення потрібного напору у зовнішніх та внутрішніх
водопровідних мереж. Підвищувальні компоненти СПРВ на рівні
районних, квартальних та внутрішніх мереж 41

2.1. Загальні напрямки розвитку на практиці застосування насосного

обладнання для підвищення напору у водопровідних мережах 41

л 2.2". Завдання забезпечення потрібних напорів у водопровідних сет

Коротка характеристика СПРВ (з прикладу СПб)

Досвід вирішення завдань підвищення напору на рівні районних та квартальних мереж 48

2.2.3. Особливості завдань підвищення тиску у внутрішніх мережах 55

2.3. Постановка задачі оптимізації підвищувальних компонентів

СПРВ на рівні районних, квартальних та внутрішніх мереж 69

2.4. Висновки на чолі „.._. 76

3. Математична модель оптимізації насосного обладнання

на периферійному рівні СПРВ 78

3.1. Статична оптимізація параметрів насосного обладнання

на рівні районних, квартальних та внутрішніх мереж 78

Загальний опис структури районної водопровідної мережі під час вирішення завдань оптимального синтезу.". 78

Мінімізація енергетичних витрат на один режим водоспоживання „83

3.2. Оптимізація параметрів насосного обладнання на периферії
ном рівні СПРВ при зміні режиму водоспоживання 88

Полірежиме моделювання в задачі мінімізації енергетичних витрат ( загальні підходи) 88

Мінімізація енергетичних витрат за можливості регулювання швидкості (частоти обертання колеса) нагнітача 89

2.3. Мінімізація енергетичних витрат у разі

каскадно-частотного регулювання (управління) 92

Імітаційна модель для оптимізації параметрів насосного
обладнання на периферійному рівні СПРВ 95

3.4. Висновки на чолі

4". Чисельні методи вирішення задач оптимізації параметрів
насосного обладнання 101

4.1. Вихідні дані для вирішення завдань оптимального синтезу, 101

Вивчення режиму водоспоживання методами аналізу часових рядів _ 101

Визначення регулярностей тимчасового ряду водоспоживання 102

Частотний розподіл витрат та коефіцієнти

Нерівномірності водоспоживання 106

4.2. Аналітичне представлення робочих характеристик насосного
обладнання, 109

Моделювання робочих характеристик окремих нагнітачів тіт 109

Ідентифікація робочих характеристик нагнітачів у складі насосних станцій 110

4.3. Пошук оптимуму цільової функції 113

Оптимальний пошук з використанням градієнтних методів 113

Модифікований план Холлаїду. 116

4.3.3. Реалізація оптимізаційного алгоритму на ЕОМ 119

4.4. Висновки за розділом 124

5. Порівняльна ефективність підвищувальних компонентів

СПРВ на основі оцінки вартості життєвого циклу

(Із застосуванням МІК для вимірювання параметрів) 125

5.1. Методологія оцінки порівняльної ефективності

підвищувальних компонентів на периферійних ділянках СПРВ 125

5.1.1. Вартість життєвого циклу насосного обладнання., 125

Критерій мінімізації сукупних дисконтованих витрат для оцінки ефективності підвищувальних компонентів СПРВ 129

Цільова функція експрес-моделі для оптимізації параметрів насосного обладнання на периферійному рівні C1IPB 133

5.2. Оптимізація підвищувальних компонентів на периферійних
дільницях СПРВ при реконструкції та модернізації 135

Система контролю подачі води з використанням мобільного вимірювального комплексу МІК 136

Експертна оцінкарезультатів вимірювання параметрів насосного обладнання ПНР з використанням МІК 142

Імітаційна модель вартості життєвого циклу насосного обладнання ПНР на основі даних параметричного аудиту 147

5.3. Організаційні питання реалізації оптимізаційних

рішень (заключні положення) 152

5.4. Висновки на чолі 1 54

Загальнівисновки.„ 155

Чи список гератури 157

Додаток 1. Деякі поняття, функціональні залежності та
характеристики, суттєві при виборі насосів 166

Додаток 2. Опис програми для дослідження

оптимізаційних моделей СПРВ мікрорайону 174

Додаток 3. Розв'язання задач оптимізації та побудова

імітаційних моделей LCCDНС за допомогою табличного процесора 182

Введення в роботу

Система подачі та розподілу води (СПРВ) є головним відповідальним комплексом споруд водопостачання, що забезпечує транспортування води на територію об'єктів, що постачаються, розподіл по території та доставку до місць відбору споживачами. Нагнітальні (підвищувальні) насосні станції (НС, ПНР), як один з основних структурних елементів СПРВ, багато в чому задають експлуатаційні можливості та технічний рівень системи водопостачання в цілому, а також суттєво визначають економічні показники її роботи.

Значний внесок у розробку тематики висіли вітчизняні вчені: М.М.Абрамов, М.М.Андріяшев, А.Г.Євдокимов, Ю.А.Ільїн, С.М.Карамбіров, В.Я.Карелін, А.М.Курганов , А.П.Меренков, Л.Ф.Мошнін, Е.А.Прегер, С.В.Сумароков, А.Д.Тевяшев, В.Я.Хасилєв, П.Д.Хорунжий, Ф.АЛІєвслев та ін.

Проблеми при забезпеченні напорів у водопровідних мережах, які стоять перед російськими комунальними підприємствами, зазвичай однорідні. Стан магістральних мереж призвело до необхідності зниження тиску, внаслідок чого постало завдання компенсувати відповідне падіння натиску на рівні районних та квартальних мереж. Підбір насосів у складі ПНР найчастіше проводився з урахуванням перспектив розвитку, параметри продуктивності та напору завищувалися. Поширеним став виведення насосів на потрібні характеристики дроселювання за допомогою засувок, що призводить до перевитрати електроенергії. Заміна насосів вчасно не провадиться, більшість з них працює з низьким ККД. Знос обладнання загострив необхідність реконструкції ПНР для підвищення ККДта надійності роботи.

З іншого боку, розвиток міст і збільшення висотності будинків, особливо при забудові ущільнювачів, вимагають забезпечення потрібних напорів для нових споживачів, у тому числі за рахунок оснащення нагнітачами будинків підвищеної поверховості (ДПЕ). Створення напору, необхідного для різних споживачів, в кінцевих ділянках водопровідної мережі, може бути одним з найбільш реальних шляхів підвищення ефективності СПРВ.

Сукупність зазначених факторів є підставою постановки задачі визначення оптимальних параметрів ПИС при обмеженнях вхідних напорів, в умовах невизначеності і нерівномірності фактичних витрат. При вирішенні задачі постають питання поєднання послідовної роботи груп насосів та паралельної роботи насосів, об'єднаних у межах однієї групи, а також оптимального суміщення роботи паралельно з'єднаних насосів з частотним регулюванням приводу (ЧРП) та, зрештою, підбору обладнання, що забезпечує потрібні параметри конкретної системи водопостачання. Слід враховувати значні зміни останніх роківу підходах до підбору насосного устаткування - як у плані виключення надмірності, і у технічному рівні доступного устаткування.

Актуальність аналізованих у дисертації питань визначається зростанням значення, яке в сучасних умовах вітчизняні господарюючі суб'єкти і суспільство в цілому надають проблемі еієргоефективності. Нагальна необхідність вирішення цієї проблеми закріплена у Федеральному Законі Російської Федерації від 23.11.2009 р. № 261-ФЗ "Про енергозбереження та про підвищення енергетичної ефективності та про внесення змін до окремих законодавчих актів Російської Федерації".

Експлуатаційні витрати СПРВ становлять визначальну частину витрат на водопостачання, яка продовжує збільшуватися через зростання тарифів на електроенергію. З метою зниження енергоємності велике значеннянадається оптимізації СПРВ. За авторитетними оцінками від 30% до 50 % енерговитрат насосних систем може бути скорочено за рахунок зміни насосного обладнання та способів керування.

Тому є актуальним вдосконалення методологічних підходів, розробка моделей та комплексного забезпеченняухвалення рішень, що дозволяють оптимізувати параметри нагнітального обладнання периферійних ділянок мережі, у тому числі під час підготовки проектів. Розподіл потрібного напору між насосними вузлами, а також визначення в межах вузлів, оптимального числа та типу насосних агрегатів з урахуванням роз-

8 парної подачі, забезпечать аналіз варіантів периферійної мережі. Отримані результати можуть бути інтегровані у завдання оптимізації СПРВ загалом.

Мета роботи - дослідження та розробка оптимальних рішень при виборі підвищення насосного обладнання периферійних ділянок СПРВ у процесі підготовки реконструкції та будівництва, включаючи методичне, математичне та технічне (діагностичне) забезпечення.

Досягнення мети у роботі вирішувалися такі:

аналіз практики у сфері підвищення насосних систем з урахуванням можливостей сучасних насосів та методів регулювання, поєднання послідовної та паралельної роботи з ЧРП;

визначення методичного підходу (концепції) оптимізації підвищення насосного обладнання СПРВ в умовах обмеженості ресурсів;

розробка математичних моделей, що формалізують завдання вибору насосного обладнання периферійних ділянок водопровідної мережі;

аналіз та розробка алгоритмів чисельних методів для дослідження запропонованих у дисертації математичних моделей;

розробка та практична реалізація механізму збору вихідних даних для вирішення завдань реконструкції та проектування нових ПНР;

реалізація імітаційної моделі формування вартості життєвого циклу за розглянутим варіантом обладнання ПНР.

Наукова новизна. Подано концепцію периферійного моделювання подачі води в контексті скорочення енергоємності СПРВ та зниження вартості життєвого циклу "периферійного" насосного обладнання.

Розроблено математичні моделі для раціонального вибору параметрів насосних станцій з урахуванням структурного взаємозв'язку та полірежимного характеру функціонування периферійних елементів СПРВ.

Теоретично обґрунтовано підхід до вибору числа нагнітачів у складі ПНР (насосних установок); проведено дослідження функції вартості життєвого циклу ПНР залежно від кількості нагнітачів.

Розроблено спеціальні алгоритми пошуку екстремумів функцій багатьох змінних, засновані на градієнтних і випадкових методах, для дослідження оптимальних конфігурацій НС на периферійних ділянках.

Створено мобільний вимірювальний комплекс (МІК) для діагностики діючих підвищительпих насосних систем, запатентований у корисній моделі № 81817 "Система контролю подачі води".

Визначено методику вибору оптимального варіантанасосного обладнання ПНР на базі імітаційного моделювання вартості життєвого циклу.

Практична значимість та реалізація результатів роботи.Надано рекомендації щодо вибору типу насосів для підвищильних установок та Ш 1С на основі уточненої класифікації сучасного насосного обладнання для підвищення напору в системах водопостачання з урахуванням таксонометричного поділу, експлуатаційних, конструктивних та технологічних ознак.

Математичні моделі ПНР периферійних ділянок СПРВ дозволяють знизити вартість життєвого циклу за рахунок виявлення "резервів", насамперед у частині енергоємності. Запропоновано чисельні алгоритми, що дозволяють доводити до конкретних значень розв'язання оптимізаційних завдань.

2014-03-15

Впровадження сучасних систем SCADA у водному господарстві надає підприємствам безпрецедентну можливість контролю та управління всіма аспектами отримання, подачі та розподілу води із централізованої системи управління. Сучасні комунальні підприємства за кордоном визнають, що система SCADA не повинна складатися з одного або кількох ізольованих «острівців автоматизації», а може і має бути єдиною системою, що працює в територіально розподіленій мережі, та інтегрованою в інформаційно-обчислювальну систему їхнього підприємства. Наступним логічним кроком після впровадження системи SCADA є більш ефективне використання цієї інвестиції із застосуванням найсучаснішого програмного забезпечення, що дозволяє здійснювати управління з випередженням (на відміну від управління за даними зворотного зв'язку) водопостачання. Переваги, отримані в результаті цих дій, можуть включати підвищення якості води за рахунок скорочення її віку, мінімізацію витрат на енергоресурси та підвищення продуктивності системи без шкоди для експлуатаційної надійності.

Вступ

З середини 1970-х років автоматика вторглася в процеси підготовки, подачі та розподілу питної води, які традиційно контролюються. ручним способом. До цього часу на більшості споруд використовувалися прості пульти з лампами. аварійної сигналізації, циферблатні індикатори та пультові дисплеї, такі як самописці з круглою діаграмою, як пристрої, що доповнюють систему ручного керування. Пізніше з'явилися інтелектуальні прилади та аналізатори, такі як нефелометри, лічильники частинок та вимірювачі pH. Їх можна було використовувати для управління насосами-дозаторорами хімікатів для забезпечення відповідності стандартам водопостачання, що застосовуються. Зрештою, повністю автоматичне управління з допомогою ПЛК чи систем розподіленого управління виникло там на початку 1980-х. Поряд із удосконаленням технології покращувалися і процеси управління. Прикладом цього є застосування вимірювачів проточних струмів як вторинний контур регулювання, розташований за потоком внутрішнього контуру, призначених для дозування коагулянту. Основна проблема полягала в тому, що теорія застосування індивідуальних вимірювальних приладівпродовжувала існувати у промисловості. Системи управління все ще розроблялися так, ніби один або кілька фізичних вимірювальних приладів були з'єднані разом за допомогою проводів для управління єдиною вихідною змінною. Основна перевага ПЛК полягала у можливості об'єднання великого обсягу цифрових і аналогових даних, і навіть створення складніших алгоритмів проти тими, які можна отримати при об'єднанні окремих вимірювальних приладів.

Як наслідок, з'явилася можливість здійснювати, а також намагатися досягати такого рівня управління в системі розподілу води. Початкові розробки в галузі телеметрії стикалися з проблемами, пов'язаними з низькою швидкістю передачі даних, великою затримкою і ненадійністю ліній радіозв'язку або орендованих ліній зв'язку. На сьогоднішній день ці проблеми все ще вирішені не остаточно, однак, у більшості випадків, вони подолані завдяки застосуванню високонадійних мереж із комутацією пакетів даних або ADSL-з'єднань із територіально розподіленою мережею телефонного зв'язку.

Все це пов'язано з великими витратами, проте інвестиції в систему SCADA є необхідними для підприємств водопостачання. У країнах Америки, Європи та індустріально розвиненої Азії мало хто намагається здійснювати управління підприємством, не маючи такої системи. Можуть виникнути труднощі з наданням обґрунтування окупності значних витрат, пов'язаних із встановленням системи SCADA та системи телеметрії, проте, насправді, альтернатива цьому напрямку відсутня.

Скорочення робочої сили за рахунок використання централізованого резерву досвідчених співробітників для управління широко розподіленою системою та можливість контролю та управління якістю є двома найбільш поширеними обґрунтуваннями.

Аналогічно монтажу ПЛК на спорудах, що створює основу для забезпечення можливості створення просунутих алгоритмів, впровадження широко розподіленої системи телеметрії та системи SCADA дозволяє забезпечити складніший контроль над розподілом води. Насправді алгоритми загальносистемної оптимізації зараз можуть бути інтегровані в систему управління. Польові дистанційні телеметричні блоки (RTU), система телеметрії та системи керування на спорудах можуть синхронно працювати для скорочення суттєвих витрат на енергоресурси та досягнення інших переваг для підприємств водопостачання. Значного прогресу досягнуто у сфері якості води, безпеки системи та енергоефективності. Як приклад, в даний час у США проводиться дослідження щодо вивчення реакції в реальному часі на терористичні акти з використанням оперативних даних та контрольно-вимірювальних приладів у системі розподілу.

Розподілене чи централізоване управління

Контрольно-вимірювальні прилади, такі як витратоміри та аналізатори, можуть бути досить складними власними силами і здатними виконувати складні алгоритми з використанням численних змінних і з різними вихідними даними. Вони, своєю чергою, передаються до ПЛК чи інтелектуальні блоки RTU, здатні здійснювати складне диспетчерське телеуправління. ПЛК та блоки RTU підключені до централізованої системи управління, яка зазвичай розташована в головному офісі підприємства водопостачання або на одній із великих споруд. Ці централізовані системи управління можуть складатися з потужного ПЛК та системи SCADA, також здатні виконувати дуже складні алгоритми.

У цьому випадку питання полягає в тому, де встановити інтелектуальну систему чи доцільно дублювати інтелектуальну систему на кількох рівнях. Є переваги наявності локального управління лише на рівні блоку RTU, у яких система стає щодо захищеної від втрат зв'язку з сервером централізованого управління. Недолік полягає в тому, що в блок RTU надходить лише локалізована інформація. Як приклад можна навести насосну станцію, оператору якої невідомий рівень води в ємності, в яку здійснюється перекачування води, ні рівень резервуара, з якого здійснюється перекачування води.

У масштабі системи окремі алгоритми на рівні блоку RTU можуть мати небажані наслідки для роботи споруд, наприклад за рахунок запиту занадто великого об'єму води в невідповідний час. Бажано використати загальний алгоритм. Тому оптимальним шляхом є наявність локалізованого управління для забезпечення, як мінімум, основного захисту у разі втрати зв'язку та збереження можливості управління централізованою системою для прийняття загальних рішень. Ця ідея використання каскадних верств управління та захисту є найбільш оптимальною з двох наявних варіантів. Елементи керування блоку RTU можуть перебувати у стані спокою і включатися тільки при виникненні незвичайних умов або втрати зв'язку. Додаткова перевагаполягає в тому, що відносно непрограмовані блоки RTU можуть використовуватися в польових умовах, оскільки вони потрібні лише для виконання простих робочих алгоритмів. На багатьох комунальних підприємствах у США блоки RTU були встановлені у 1980-х роках, коли застосування відносно дешевих блоків RTU, що «непрограмуються», було нормальним явищем.

Ця концепція зараз також використовується, однак, донедавна, небагато було зроблено для досягнення оптимізації в масштабах системи. Компанія Schneider Electric впроваджує системи керування на базі програмного забезпечення (ПЗ), яке є керуючою програмою в режимі реального часу та інтегрується в систему SCADA для автоматизації системи розподілу води (див. рис. №1).

ПЗ зчитує оперативні дані із системи SCADA про поточні рівні водосховища, потоки води та експлуатаційну готовність обладнання, а потім створює графіки для потоків забрудненої та очищеної води для споруд, усіх насосів та автоматизованих засувок у системі на плановий період. ПЗ здатне виконувати ці дії протягом менш ніж двох хвилин. Кожні півгодини програма запускається повторно для пристосування до умов, що змінюються, переважно, при зміні навантаження на стороні споживання і несправності обладнання. Органи управління автоматично включаються, дозволяючи здійснювати повністю автоматичне управління навіть найпотужнішими водорозподільними системами без експлуатаційного персоналу. Основним завданням є скорочення витрат на розподіл води, переважно, витрат на енергоресурси.

Проблема оптимізації

Аналізуючи світовий досвід, можна зробити висновок, що численні дослідження та зусилля були спрямовані на вирішення проблеми, пов'язаної з плануванням виробництва, насосами та засувками у водорозподільних системах. Більшість цих зусиль мала суто науковий характер, хоча було кілька серйозних спроб створення рішення над ринком. У 1990-х роках група американських комунальних підприємств об'єдналася задля просування ідеї створення Системи контролю енергоспоживання та якості води (EWQMS) під егідою дослідницького фонду Американської асоціації водопровідних споруд (AWWA). Внаслідок цього проекту було проведено кілька випробувань. Порада з дослідження водних ресурсів(WRC) у Великій Британії використовував подібний підхід у 1980-х роках. Однак, як США, так і Великобританія були обмежені відсутністю інфраструктури систем управління, а також недоліком комерційних стимулів у цій галузі, тому, на жаль, жодна з цих країн не досягла успіху, і згодом усі ці спроби залишилися.

Є кілька пакетів програм моделювання гідравлічних систем, в яких використовуються еволюційні генетичні алгоритми, що дозволяють компетентному інженеру приймати обґрунтовані проектні рішення, але жоден з них не може вважатися цільовим. автоматичною системоюкерування в режимі реального часу будь-якою водорозподільною системою.

Понад 60 000 систем водопостачання та 15 000 систем збирання та відведення стічних вод у США є найбільшими споживачами електроенергії в країні, що використовують близько 75 млрд кВт*год/рік у масштабі всієї країни – близько 3% від річного споживання електрики у США.

Більшість підходів до вирішення проблеми оптимізації енерговикористання вказує на те, що істотна економія може бути досягнута за рахунок ухвалення відповідних рішень у галузі планування режимів роботи насосів, особливо при використанні багатокритеріальних еволюційних алгоритмів (MOEA). Як правило, при цьому прогнозується економія витрат на енергоресурси в межах 10 – 15 %, іноді – більше.

Одна з проблем завжди полягала в інтеграції цих систем реально існуюче обладнання. Рішення на базі алгоритмів MOEA завжди страждали від відносно низької швидкодії рішення, особливо у системах, в яких використовувалося більша кількістьнасосів у порівнянні із стандартними системами. Швидкодія рішення підвищується експоненційно, при цьому коли кількість насосів досягає діапазону в межах від 50 до 100 штук. Це дозволяє віднести проблеми у функціонуванні алгоритмів MOEA до проблем, пов'язаних із конструкцією, а самі алгоритми – до систем навчання замість систем автоматичного керування у реальному часі.

Будь-який запропонований варіант загального рішенняпроблеми розподілу води з найменшими витратами потребує декількох основних складових. По-перше, це рішення повинно мати досить високу швидкодію, щоб впоратися з обставинами, що змінюються, в реальних умовах роботи, і повинно мати можливість підключення до централізованої системи управління. По-друге, воно не повинно втручатися в роботу основних пристроїв захисту, інтегрованих у систему управління. По-третє, воно має вирішувати своє завдання щодо зниження витрат на електроенергію без негативного впливуна якість води чи надійність водопостачання.

В даний час, і це демонструє світовий досвід, відповідне завдання вирішено шляхом застосування нових, більш сучасних (порівняно з MOEA) алгоритмів. Завдяки чотирьом великим об'єктаму США, є дані про можливу швидкодію відповідних рішень, при цьому досягнуто мети щодо скорочення витрат на розподіл.

Компанія EBMUD складає 24-годинний графік, що складається з півгодинних блоків менш ніж за 53 секунди, компанія Washington Suburban у штаті Меріленд вирішує це завдання за 118 і менше секунд, компанія Eastern Municipal у штаті Каліфорнія робить це за 47 і менше секунд, а компанія WaterOne в Канзас-Сіті - менш ніж за 2 хвилини. Це значно швидше в порівнянні з системами на базі алгоритмів MOEA.

Визначення завдань

Витрати на електроенергію є основними витратами в системах підготовки та розподілу води і, як правило, поступаються лише витратам на робочу силу. Із загальних витрат на електроенергію на роботу насосного обладнання припадає до 95% від усієї електроенергії, яку купує комунальне підприємство, а решта відноситься до освітлення, вентиляції та кондиціювання повітря.

Очевидно, що скорочення витрат на електроенергію є основним стимулом для цих комунальних підприємств, але не за рахунок підвищення експлуатаційних ризиків або зниження якості води. Будь-яка система оптимізації повинна бути здатна враховувати зміну граничних умов, таких як експлуатаційні межі водойми та технологічні вимоги споруд. В будь-який реальній системізавжди є значна кількість обмежень. Ці обмеження включають: мінімальну тривалість роботи насосів, мінімальний час охолодження насосів, мінімальну швидкість потоку і максимальний тиск на виході вузлів запірної арматури, мінімальну та максимальну продуктивність споруд, правила створення тиску в насосних станціях, визначення тривалості роботи насосів для запобігання значним .

Правила з якості води складніше встановити і висловити кількісно, ​​оскільки взаємозв'язок між вимогами щодо мінімального робочого рівня води у водосховищі може суперечити необхідності регулярного обігу води у водосховищі для зменшення віку води. Розпад хлору тісно пов'язаний із віком води, а також значною мірою залежить від температури довкіллящо ускладнює процес встановлення жорстких правил для забезпечення необхідного рівня залишкового хлору у всіх точках системи розподілу.

Цікавим етапом кожного проекту впровадження є здатність ПЗ визначити «витрати на обмеження» як вихідні дані програми оптимізації. Це дозволяє нам оскаржувати деякі уявлення клієнтів за допомогою достовірних даних, і завдяки цьому знімати деякі обмеження. Це є загальною проблемою для великих комунальних підприємств, де з часом оператор може зіткнутися із серйозними обмеженнями.

Наприклад, на великій насосній станції може існувати обмеження, пов'язане з можливістю одночасного використання не більше трьох насосів через обґрунтовані причини, закладені ще на момент будівництва станції.

У нашому ПЗ ми використовуємо схему моделювання гідравлічної системи для визначення максимального потоку на виході насосної станції протягом дня для забезпечення відповідності будь-яким обмеженням тиску.

Визначивши фізичну структуру водорозподільної системи, вказавши зони підвищеного тиску, Вибравши обладнання, яке перебуватиме під автоматичним управлінням нашого ПЗ, і отримавши узгоджений набір обмежень, можна приступати до реалізації проекту впровадження. Виготовлення за технічними вимогами замовника (за умови його попередньої підготовленості) та конфігурація зазвичай займають від п'яти-шості місяців, за якими слідує всебічне тестування протягом трьох місяців і більше.

Можливості програмних рішень

У той час як вирішення дуже складної проблеми планування цікавить багатьох, фактично воно є лише одним із численних етапів, необхідних для створення придатного для використання, надійного та повністю автоматичного засобу оптимізації. Типові етапи перераховані нижче:

• Вибір довгострокових налаштувань.
• Зчитування даних із системи SCADA, виявлення та усунення помилок.
• Визначення цільових обсягів, які мають знаходитися у водосховищах для забезпечення надійності постачання та обігу води.
• Зчитування будь-яких даних третьої сторони, таких як ціни на електроенергію в реальному часі.
• Розрахунок графіків для всіх насосів та засувок.
• Підготовка даних для системи SCADA для запуску насосів або відкриття засувок у міру потреби.
• Оновлення даних аналізу, таких як прогнозований попит, витрати, оцінка водопідготовки.

Більшість етапів у цьому процесі буде виконуватися протягом декількох секунд, а виконання вирішальної програми займатиме найбільший час, але, як зазначено вище, вона все ще буде досить швидкою для роботи в інтерактивному режимі.

Оператори водорозподільних систем можуть переглядати прогнози та вихідні дані у простому клієнті на базі, наприклад, ОС Windows. На знімку екрана внизу (Рис. №1) на верхньому графіку показаний попит, на середньому графіку показаний рівень води у водосховищі, а нижній ряд точок є графіком роботи насосів. Жовті стовпці вказують поточний час; все, що знаходиться до жовтого стовпця, є архівними даними; все, що перебуває після нього, є прогнозом на майбутнє. З екранної форми видно прогнозоване підвищення рівня води водосховище в умовах працюючих насосів (зелені точки).

Наше програмне забезпечення призначене для пошуку можливостей скорочення виробничих витрат, а також витрат на електроенергію; Проте витрати на електроенергію мають переважний вплив. Щодо скорочення витрат на електроенергію воно виконує пошук за трьома основними напрямками:

• Перенесення використання енергії на періоди з дешевшим тарифом, використання водосховища для водопостачання клієнтів.
• Скорочення витрат при піковому споживанні шляхом обмеження максимальної кількості насосів у ці періоди.
• Скорочення електроенергії, необхідної для постачання води у водорозподільну систему, шляхом використання насоса або групи насосів у режимі, близькому до їхньої оптимальної продуктивності.

Результати компанії EBMUD (Каліфорнія)

Подібна система почала функціонувати у компанії EBMUD у липні 2005 року. У перший рік роботи програма дозволила досягти економії енергоресурсів на 12,5 % (на 370 000 доларів США порівняно з попереднім роком, споживання якого склало 2,7 млн. доларів США), підтверджену незалежними експертами. У другий рік роботи вона дозволила отримати ще кращі результати, і економія становила близько 13,1%. Головним чином це було досягнуто за рахунок перенесення електричного навантаження в тридіапазонний тарифний режим. До використання відповідного ПЗ компанія EBMUD вже докладала значних зусиль зі скорочення витрат на електроенергію за допомогою ручного втручання операторів і скоротила свої витрати на електроенергію на 500 000 доларів США. Було побудовано досить великий напірний басейн, який дозволив компанії відключати всі насоси на 6-годинний період максимального тарифу, що становить близько 32 центів/кВт*год. ПЗ планувало роботу насосів для перенесення з двох коротких періодів рівного графіка навантаження з кожної сторони пікового періоду з тарифом у розмірі 12 центів/кВт*год на десятигодинний нічний тариф позапікового періоду у розмірі 9 центів/кВт*год. Навіть за незначної різниці у вартості електроенергії вигода була суттєвою.

У кожній насосній станції встановлено кілька насосів, і в деяких випадках на одній станції використовуються різні насоси потужності. Це надає програмі оптимізації численні опції для створення різних потоків у водорозподільній системі. Програма вирішує нелінійні рівняння, пов'язані з характеристиками гідравлічної системи, для визначення того, яка комбінація насосів забезпечуватиме необхідний щоденний масовий баланс з максимальною ефективністюта мінімальними витратами. Навіть незважаючи на те, що компанія EBMUD доклала чимало зусиль для підвищення продуктивності насосів, використання ПЗ дозволило успішно скоротити загальну кількість кВт*год, необхідних створення потоку. На деяких насосних станціях продуктивність була підвищена більш ніж на 27% виключно за рахунок вибору необхідного насоса чи насосів у відповідний час.

Підвищення якості складніше висловити у кількісному вираженні. У компанії EBMUD використовували три операційні правила для підвищення якості води, які вони намагалися виконувати у ручному режимі. Першим правилом було вирівнювання швидкості потоку на водоочисній станції лише до двох змін швидкості на день. Більш рівномірні виробничі потоки дозволяють оптимізувати процес дозування хімічних речовин, Отримати відповідний потік з низькою каламутністю і стабільні рівні вмісту хлору при більш чистому водосховищі станції. Зараз ПЗ стабільно визначає дві швидкості потоку на водоочисних станціях завдяки надійному прогнозу попиту і розподіляє ці швидкості протягом усього дня. Другою вимогою було збільшення глибини циклічних водосховищ скорочення середнього віку води. Оскільки ПЗ є засобом регулювання масового балансу, то реалізація цієї стратегії не склала складності. Третя вимога була найбільш жорсткою. Оскільки в каскаді було кілька резервуарів та насосних станцій, що подають воду під різним тиском, компанія EBMUD хотіла, щоб усі насосні станції працювали одночасно, коли у верхньому резервуарі була потрібна вода для того, щоб чиста вода надходила з нижньої частини каскаду замість старої води з проміжного резервуару. . Ця вимога також була дотримана.

Результати компанії WSSC (Пенсільванія, Нью-Джерсі, Меріленд)

Система оптимізації перебуває в експлуатації компанії з червня 2006 року. Компанія WSSC займає у США практично унікальне становище, закуповуючи понад 80% своєї електроенергії за реальною ціною. Вона діє на ринку PJM (штати Пенсільванія, Нью-Джерсі, Меріленд) та закуповує електроенергію безпосередньо у незалежного ринкового оператора. Інші насосні станції працюють за різними структурами тарифів трьох окремих компаній - постачальників електроенергії. Очевидно, що автоматизація процесу оптимізації планування роботи насосів на реальному ринку означає, що планування має бути гнучким і має реагувати на зміну цін на електроенергію.

ПЗ дозволяє вирішити цю проблему менш ніж за дві хвилини. Оператори вже досягали успіху у перенесенні навантаження на великих насосних станціях під впливом цін протягом усього року до встановлення ПЗ. Разом з тим, помітні покращення у плануванні були очевидні вже протягом кількох днів з моменту початку функціонування автоматизованої системи. У перший тиждень було відзначено економію близько 400 доларів США на день тільки на одній насосній станції. На другий тиждень ця сума зросла до 570 доларів США на день, а на третій тиждень вона перевищила 1000 доларів США на день. Аналогічних ефектів було досягнуто ще на 17 насосних станціях.

Водорозподільна система компанії WSSC характеризується високим рівнемскладності та має велику кількість некерованих запобіжних клапанівтиску, що ускладнює процес розрахунку водоспоживання та оптимізації. Зберігання у системі обмежено приблизно до 17,5 % від щоденного водоспоживання, що зменшує можливість перенесення навантаження на періоди з нижчою вартістю. Найбільш жорсткі обмеження пов'язані з двома великими водоочисними установками, де допускалося трохи більше 4 переключень насосів щодня. З часом з'явилася можливість усунути ці обмеження підвищення економії в результаті проектів реконструкції.

Взаємодія із системою управління

В обох зазначених прикладах потрібно взаємодія ПЗ з існуючими системами управління. У компанії EBMUD вже був сучасний централізований пакет планування роботи насосів, що включає таблицю з вхідними даними для кожного насоса максимум з 6 циклами запуску та зупинки. Було відносно просто використовувати цю функцію і отримувати графік роботи насосів з даними з цих таблиць після кожного рішення задачі. Це означало, що потрібно внесення мінімальних змін до існуючої системи управління, а також вказувало на наявність можливості використання існуючих системзахисту від перевищення та зниження швидкості потоку для водосховищ.

Заміська система м. Вашингтон була ще складнішою для створення та підключення до системи. У головному офісі не було встановлено централізованого ПЛК. Крім того, в процесі реалізації знаходилася програма із заміни непрограмованих блоків RTU на інтелектуальні ПЛК у польових умовах. У мову сценаріїв пакета системи SCADA було додано значну кількість логічних алгоритмів, при цьому було вирішено додаткову задачу забезпечення резервування даних у серверах системи SCADA.

Використання стратегій загальної автоматизації призводить до виникнення цікавої ситуації. Якщо оператор вручну заповнює водосховище у конкретній зоні, він знає, які насоси були запущені і, отже, він також знає, які рівні води у водосховищі слід контролювати. Якщо оператор використовує водосховище, час заповнення якого становить кілька годин, він буде змушений контролювати рівні водосховища протягом декількох годин з моменту запуску насосів. Якщо протягом цього часу відбудеться втрата зв'язку, він у будь-якому випадку зможе усунути цю ситуацію шляхом зупинки насосної станції. Однак, якщо запуск насосів здійснюється повністю автоматичною системою, оператору не обов'язково знати, що це сталося, і тому система більшою мірою залежатиме від автоматичних локалізованих органів управління, що забезпечують захист системи. У цьому полягає функція локалізованої логіки у польовому блоці RTU.

Як і в будь-якому складному проекті, пов'язаному з впровадженням програмного забезпечення, кінцевий успіх залежить від якості вхідних даних та стійкості рішення до зовнішніх перешкод. Каскадні рівні блокувань та пристроїв захисту потрібні для забезпечення рівня безпеки, необхідного для будь-якого життєво важливого комунального підприємства.

Висновок

Великі інвестиції у системи автоматизації та управління підприємств водопостачання там дозволили створити протягом останніх 20 років необхідну інфраструктуру запровадження стратегій загальної оптимізації. Підприємства водопостачання самостійно розробляють ще більш сучасне програмне забезпечення для підвищення ефективності використання водних ресурсів, скорочення витоків та покращення загальної якості води.

Застосування ПЗ є одним із прикладів того, яким чином можна досягти фінансової вигоди за рахунок більш ефективного використання значних попередніх інвестицій у системи автоматизації та управління.

Наш досвід дозволяє стверджувати, що використання відповідного досвіду на підприємствах водопостачання в Росії, побудова розширених систем централізованого управління є перспективним рішенням, здатним ефективно вирішити блок актуальних завдань та проблем галузі.

1. Аналітичний огляд основ насосної теорії, нагнітального обладнання та технології вирішення завдань створення та підвищення напору в системах подачі та розподілу води (СПРВ).

1.1. Насоси. Класифікація, основні параметри та поняття. Технічний рівень сучасного насосного обладнання.

1.1.1. Основні параметри та класифікація насосів.

1.1.2. Насосне обладнання для підвищення напору у водопостачанні.

1.1.3. Огляд новацій та удосконалень насосів з погляду практики їх застосування.

1.2. Технологія застосування нагнітачів у СПРВ.

1.2.1. Насосні станції систем водопостачання. Класифікація.

1.2.2. Загальні схеми та способи регулювання роботи насосів у разі підвищення напору.

1.2.3. Оптимізація роботи нагнітачів: регулювання швидкості та спільна робота.

1.3. Проблеми забезпечення напорів у зовнішніх та внутрішніх водопровідних мережах.

1.4. Висновки на чолі.

2. Забезпечення необхідного тиску у зовнішніх і внутрішніх водопровідних мережах. Підвищувальні компоненти СПРВ на рівні районних, квартальних та внутрішніх мереж.

2.1. Загальні напрями розвитку на практиці застосування насосного устаткування підвищення напору у водопровідних мережах.

2.2. Завдання забезпечення потрібних напорів у водопровідних мережах.

2.2.1. Коротка характеристика СПРВ (з прикладу СПб).

2.2.2. Досвід вирішення завдань підвищення натиску на рівні районних та квартальних мереж.

2.2.3. Особливості завдань підвищення тиску у внутрішніх мережах.

2.3. Постановка задачі оптимізації підвищувальних компонентів

СПРВ на рівні районних, квартальних та внутрішніх мереж.

2.4. Висновки на чолі.

3. Математична модель оптимізації насосного устаткування периферійному рівні СПРВ.

3.1. Статична оптимізація параметрів насосного обладнання на рівні районних, квартальних та внутрішніх мереж.

3.1.1. Загальний опис структури районної водопровідної мережі під час вирішення завдань оптимального синтезу.

3.1.2. Мінімізація енергетичних витрат за один режим водоспоживання.

3.2. Оптимізація параметрів насосного обладнання на периферійному рівні СПРВ за зміни режиму водоспоживання.

3.2.1. Полірежимне моделювання у задачі мінімізації енергетичних витрат (загальні підходи).

3.2.2. Мінімізація енергетичних витрат за можливості регулювання швидкості (частоти обертання колеса) нагнітача.

3.2.3. Мінімізація енергетичних витрат у разі каскадно-частотного регулювання (управління).

3.3. Імітаційна модель оптимізації параметрів насосного устаткування на периферійному рівні СПРВ.

3.4. Висновки на чолі.

4". Численні методи вирішення задач оптимізації параметрів насосного обладнання.

4.1. Вихідні дані на вирішення завдань оптимального синтезу.

4.1.1. Вивчення режиму водоспоживання методами аналізу часових рядів.

4.1.2. Визначення регулярностей часового ряду водоспоживання.

4.1.3. Частотний розподіл витрат та коефіцієнти нерівномірності водоспоживання.

4.2. Аналітичне уявлення робочих характеристик насосного устаткування.

4.2.1. Моделювання робочих характеристик окремих нагнітачів

4.2.2. Ідентифікація робочих характеристик нагнітачів у складі насосних станцій.

4.3. Пошук оптимуму цільової функції.

4.3.1. Оптимальний пошук із використанням градієнтних методів.

4.3.2. Модифікований план Холланду.

4.3.3. Реалізація оптимізаційного алгоритму ЕОМ.

4.4. Висновки на чолі.

5. Порівняльна ефективність підвищувальних компонентів СПРВ на основі оцінки вартості життєвого циклу із застосуванням МІК для вимірювання параметрів).

5.1. Методологія оцінки порівняльної ефективності підвищувальних компонентів на периферійних ділянках СПРВ.

5.1.1. Вартість життєвого циклу насосного обладнання.

5.1.2. Критерій мінімізації сукупних дисконтованих витрат з оцінки ефективності підвищувальних компонентів СПРВ.

5.1.3. Цільова функція експрес-моделі для оптимізації параметрів насосного обладнання на периферійному рівні СПРВ.

5.2. Оптимізація підвищувальних компонентів на периферійних ділянках СПРВ під час реконструкції та модернізації.

5.2.1. Система контролю подачі води із використанням мобільного вимірювального комплексу МІК.

5.2.2. Експертна оцінка результатів вимірювання параметрів насосного обладнання ПНР з використанням МІК.

5.2.3. Імітаційна модель вартості життєвого циклу насосного обладнання ПНР на основі даних параметричного аудиту.

5.3. Організаційні питання реалізації оптимізаційних рішень (заключні положення).

5.4. Висновки на чолі.

Рекомендований список дисертацій

• Енергозберігаючі способи вибору параметрів та оптимізації управління групою лопатевих нагнітачів у нестаціонарних технологічних процесах 2008 рік, доктор технічних наук Миколаїв, Валентин Георгійович

• Енергозберігаючі методи управління режимами роботи насосних установок систем водопостачання та водовідведення 2010 рік, доктор технічних наук Миколаїв, Валентин Георгійович

• Удосконалення методів розрахунку систем подачі та розподілу води в умовах багаторежимності та неповної вихідної інформації 2005 рік, доктор технічних наук Карамбіров, Сергій Миколайович

• Автоматичне управління матеріальними потоками в інженерних системах життєзабезпечення 1999 рік, кандидат технічних наук Абдулханов, Наїль Назимович

• Розробка моделей функціональної та структурної діагностики при оптимізації систем подачі та розподілу води 2006 рік, кандидат технічних наук Селіванов, Андрій Сергійович

Введення дисертації (частина автореферату) на тему «Оптимізація насосних станцій систем водопостачання на рівні районних, квартальних та внутрішньобудинкових мереж»

Система подачі та розподілу води (СПРВ) є головним відповідальним комплексом споруд водопостачання, що забезпечує транспортування води на територію об'єктів, що постачаються, розподіл по території та доставку до місць відбору споживачами. Нагнітальні (підвищувальні) насосні станції (НС, ПНР), як один з основних структурних елементів СПРВ, багато в чому задають експлуатаційні можливості та технічний рівень системи водопостачання в цілому, а також суттєво визначають економічні показники її роботи.

Значний внесок у розробку тематики зробили вітчизняні вчені: Н.Н.Абрамов, М.М.Андріяшев, А.Г.Євдокимов, Ю.А.Ільїн, С.Н.Карамбіров, ВЛ.Карелін, А.М.Курганов, А .П.Меренков, Л.Ф.Мошнін, Е.А.Прегер, С.В.Сумароков, А.Д.Тевяшев, ВЛ.Хасилєв, П.Д.Хорунжий, Ф.А.Шевельов та ін.

Проблеми при забезпеченні напорів у водопровідних мережах, які стоять перед російськими комунальними підприємствами, зазвичай однорідні. Стан магістральних мереж призвело до необхідності зниження тиску, внаслідок чого постало завдання компенсувати відповідне падіння натиску на рівні районних та квартальних мереж. Підбір насосів у складі ПНР найчастіше проводився з урахуванням перспектив розвитку, параметри продуктивності та напору завищувалися. Поширеним став виведення насосів на потрібні характеристики дроселювання за допомогою засувок, що призводить до перевитрати електроенергії. Заміна насосів вчасно не провадиться, більшість з них працює з низьким ККД. Знос обладнання загострив необхідність реконструкції ПНР для підвищення ККД та надійності роботи.

З іншого боку, розвиток міст і збільшення висотності будинків, особливо при забудові ущільнювачів, вимагають забезпечення потрібних напорів для нових споживачів, у тому числі за рахунок оснащення нагнітачами будинків підвищеної поверховості (ДПЕ). Створення напору, необхідного для різних споживачів, в кінцевих ділянках водопровідної мережі може бути одним з найбільш реальних шляхів підвищення ефективності СПРВ.

Сукупність зазначених факторів є підставою постановки задачі визначення оптимальних параметрів ПНР при наявних обмеженнях вхідних напорів, в умовах невизначеності та нерівномірності фактичних витрат. При вирішенні задачі постають питання поєднання послідовної роботи груп насосів та паралельної роботи насосів, об'єднаних у межах однієї групи, а також оптимального суміщення роботи паралельно з'єднаних насосів з частотним регулюванням приводу (ЧРП) та, зрештою, підбору обладнання, що забезпечує потрібні параметри конкретної системи водопостачання. Слід зважати на значні зміни останніх років у підходах до підбору насосного обладнання - як у плані виключення надмірності, так і в технічному рівні доступного обладнання.

Актуальність питань, що розглядаються в дисертації, визначається зростанням значення, яке в сучасних умовах вітчизняні господарюючі суб'єкти і суспільство в цілому надають проблемі енергоефективності. Нагальна необхідність вирішення цієї проблеми закріплена у Федеральному Законі Російської Федерації від 23.11.2009 р. № 261-ФЗ "Про енергозбереження та про підвищення енергетичної ефективності та про внесення змін до окремих законодавчих актів Російської Федерації".

Експлуатаційні витрати СПРВ становлять визначальну частину витрат на водопостачання, яка продовжує збільшуватися через зростання тарифів на електроенергію. З метою зниження енергоємності велике значення надається оптимізації СПРВ. За авторитетними оцінками від 30% до 50% енерговитрат насосних систем може бути скорочено за рахунок зміни насосного обладнання та способів керування.

Тому актуальним є вдосконалення методологічних підходів, розробка моделей та комплексного забезпечення прийняття рішень, що дозволяють оптимізувати параметри нагнітального обладнання периферійних ділянок мережі, у тому числі при підготовці проектів. Розподіл потрібного натиску між насосними вузлами, а також визначення в межах вузлів, оптимального числа та типу насосних агрегатів з урахуванням розрахункової подачі забезпечать аналіз варіантів периферійної мережі. Отримані результати можуть бути інтегровані у завдання оптимізації СПРВ загалом.

Мета роботи - дослідження та розробка оптимальних рішень при виборі підвищення насосного обладнання периферійних ділянок СПРВ у процесі підготовки реконструкції та будівництва, включаючи методичне, математичне та технічне (діагностичне) забезпечення. Досягнення мети у роботі вирішувалися такі: аналіз практики у сфері підвищильних насосних систем з урахуванням можливостей сучасних насосів і методів регулювання, поєднання послідовної і паралельної роботи з ЧРП; визначення методичного підходу (концепції) оптимізації підвищення насосного обладнання СПРВ в умовах обмеженості ресурсів; розробка математичних моделей, що формалізують завдання вибору насосного обладнання периферійних ділянок водопровідної мережі; аналіз та розробка алгоритмів чисельних методів для дослідження запропонованих у дисертації математичних моделей; розробка та практична реалізація механізму збору вихідних даних для вирішення завдань реконструкції та проектування нових ПНР; реалізація імітаційної моделі формування вартості життєвого циклу за розглянутим варіантом обладнання ПНР.

Наукова новизна. Подано концепцію периферійного моделювання подачі води в контексті скорочення енергоємності СПРВ та зниження вартості життєвого циклу "периферійного" насосного обладнання.

Розроблено математичні моделі для раціонального вибору параметрів насосних станцій з урахуванням структурного взаємозв'язку та полірежимного характеру функціонування периферійних елементів СПРВ.

Теоретично обґрунтовано підхід до вибору числа нагнітачів у складі ПНР (насосних установок); проведено дослідження функції вартості життєвого циклу ПНР залежно від кількості нагнітачів.

Розроблено спеціальні алгоритми пошуку екстремумів функцій багатьох змінних, засновані на градієнтних і випадкових методах, для дослідження оптимальних конфігурацій НС на периферійних ділянках.

Створено мобільний вимірювальний комплекс (МІК) для діагностики діючих підвищильних насосних систем, запатентований у корисній моделі № 81817 "Система контролю подачі води".

Визначено методику вибору оптимального варіанта насосного обладнання ПНР на базі імітаційного моделювання вартості життєвого циклу.

Практична значимість та реалізація результатів роботи. Надано рекомендації щодо вибору типу насосів для підвищувальних установок та ПНР на основі уточненої класифікації сучасного насосного обладнання для підвищення напору в системах водопостачання з урахуванням таксонометричного поділу, експлуатаційних, конструктивних та технологічних ознак.

Математичні моделі ПНР периферійних ділянок СПРВ дозволяють знизити вартість життєвого циклу за рахунок виявлення "резервів", насамперед у частині енергоємності. Запропоновано чисельні алгоритми, що дозволяють доводити до конкретних значень розв'язання оптимізаційних завдань.

Розроблено спеціальний оперативний засіб збирання та оцінки вихідних даних (МІК), що використовується для обстеження діючих систем водопостачання під час підготовки їх реконструкції.

Підготовлено рекомендації щодо обстеження діючих підвищильних систем водопостачання з використанням МІК та підбору обладнання для ПНР (вибору проектного рішення) на основі малогабаритних автоматичних насосних станцій (МАНС).

Результати НДДКР реалізовані на ряді об'єктів комунального водопостачання, включаючи ПНР та МАНС у будинках підвищеної поверховості.

1: АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ОСНОВ НАСОСНОЇ ТЕОРІЇ, НАГНЕТАЛЬНОГО ОБЛАДНАННЯ ТА ТЕХНОЛОГІЇ РІШЕННЯ ЗАДАЧ СТВОРЕННЯ І ПІДВИЩЕННЯ НАПОРУ В СИСТЕМАХ ПОДАЧІ І РОЗПОДІЛУ

Найскладніша і найдорожча частина сучасних систем водопостачання - СПРВ, що складається з безлічі елементів, що перебувають у гідравлічній взаємодії. Тому природно, що за останні чверть століття в цій галузі зроблено значні напрацювання та відбулися важливі зміни, як у< плане конструктивного совершенствования насосной техники, так и в плане развития технологии создания и повышения напора.

Подібні дисертаційні роботи за спеціальністю "Водопостачання, каналізація, будівельні системи охорони водних ресурсів", 05.23.04 шифр ВАК

• Розробка методів діагностики та оперативного управління системами подачі та розподілу води (СПРВ) в аварійних станах 2002 рік, кандидат технічних наук Зайко, Василь Олексійович

• Експериментальне та чисельне моделювання перехідних процесів у кільцевих водопровідних мережах 2010 рік, кандидат технічних наук Ліханов, Дмитро Михайлович

• Аналіз, технічна діагностика та реновація систем подачі та розподілу води на основі принципів енергетичного еквівалентування 2002 рік, доктор технічних наук Щербаков, Володимир Іванович

• Удосконалення методів гідравлічного розрахунку систем подачі та розподілу води 1981 рік, кандидат технічних наук Карімов, Рауф Хафізович

• Енергозберігаюче регулювання режиму роботи головних водовідливних установок шахт та рудників засобами електроприводу 2010 рік, кандидат технічних наук Боченков, Дмитро Олександрович

Висновок дисертації на тему «Водопостачання, каналізація, будівельні системи охорони водних ресурсів», Штейнміллер, Олег Адольфович

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Технічні новації в галузі насосного обладнання створили умови для змін, що впливають на експлуатаційну практику щодо надійності та економії енергії. З іншого боку, сукупність ряду факторів (стан мереж та обладнання, територіальний та висотний розвиток міст) призвела до необхідності нового підходу до реконструкції та розвитку систем подачі води. Проведений аналіз публікацій та накопичений практичний досвідстали основою постановки завдання визначення оптимальних параметрів підвищувального насосного обладнання.

2. Запропоновано концепцію периферійного моделювання як розвиток ідеї перерозподілу навантаження між магістральною та розподільчою частинами системи з метою мінімізації невиробничих втрат та енерговитрат. Стабілізація надлишкових натисків на кінцевих ділянках водопровідної мережі забезпечить скорочення енергоємності СПРВ.

3. Запропоновано оптимізаційні моделі для раціонального вибору підвищення насосного обладнання периферійних ділянок мережі із залученням ТГЦ. Розроблена методологія враховує полірежимний характер функціонування, способи регулювання роботи нагнітачів та їх компонування у складі СР, взаємодії окремих елементів системи з урахуванням зворотного зв'язку, а також різноманітність цільових функцій, що відбивають енергоефективність системи або її інвестиційну привабливість.

4. Дослідження оптимізаційних моделей та верифікація результатів моделювання діючих підвищильних насосних систем дозволили теоретично обґрунтувати підхід до вибору кількості та параметрів нагнітачів у складі ПНР (насосних установок) на основі принципу мінімізації дисконтованої вартості життєвого циклу (1ССО) насосного обладнання. Проведено дослідження залежності функції ЬССІ насосних установок від кількості нагнітачів.

5. Розроблено спеціальні алгоритми пошуку екстремумів функцій багатьох змінних для вирішення реальних завдань оптимізації насосних станцій на периферійних ділянках, що поєднують особливості градієнтних та стохастичних підходів дослідження пошукових просторів. Алгоритм, заснований на модифікації репродуктивного плану Холланда, дозволяє вирішувати розглянуті завдання без введення припущень, що спрощують, і заміни дискретного характеру простору можливих рішень на безперервний.

6. Створено МІК для діагностики діючих підвищувальних насосних систем, запатентований у корисній моделі (№ 81817), що забезпечує необхідну повноту та достовірність вихідних даних для вирішення завдань оптимального синтезу елементів СПРВ. Розроблено рекомендації щодо обстеження діючих підвищувальних систем водопостачання з використанням МІК.

7. Розроблено методику вибору оптимального варіанта насосного обладнання ПНР на базі імітаційного моделювання ЬССВ. Сукупність методичних, математичних та технічних підходів роботи дозволяє здійснити пошук рішення та виконати порівняльну оцінкудіючих та нових нагнітачів з точки зору їх ефективності, розрахувати термін окупності інвестицій.

Список літератури дисертаційного дослідження кандидат технічних наук Штейнміллер, Олег Адольфович, 2010 рік

1. Абрамов Н. Н. Розрахунок водопровідних мереж / Н. Н. Абрамов, М. М. Поспелова, М. А. Сомов, В. Н. Варапаєв та ін - М.: Будвидав, 1983. - 278 с.

2. Абрамов Н. Н. Теорія та методика розрахунку систем подачі та розподілу води / Н. Н. Абрамов. - М.: Будвидав, 1972. - 288 с.

3. Айвазян З. А. Прикладна статистика. Основи моделювання та первинна обробка даних / С. А. Айвазян, І. С. Єнюков, Л. Д. Мешалкін. - М.: Фінанси та статистика, 1983. - 471 с.

4. Алексєєв М. І. Методичні засади прогнозування витрат води та надійності систем водопостачання та водовідведення / М. І. Алексєєв, Г. Г. Кривошеєв // Вісник РААСН. – 1997. – Вип. 2.

5. Алиптуль А. Д. Гідравліка та аеродинаміка: навч. посібник для вузів /

6. A. Д. Алиптуль, П. Г. Кисилєв. - вид. 2-ге. - М.: Будвидав, 1975. - 323 с.

7. Андріяшев М. М. Гідравлічні розрахунки обладнання водоводів/М. М. Андріяшев. - М.: Будвидав, 1979. - 104 с.

8. Баженов В. І. Економічний аналіз насосних систем на базі показника - витрати життєвого циклу / В. І. Баженов, С. Є. Березін, Н. Н. Зубовська // ВСТ. – 2006. – № 3, ч. 2. – С. 31- 35.

9. Беллман Р. Динамічне програмування / Р. Беллман. - М.: ІЛ, 1961. -400 с.

10. Березін С. Є. Насосні станції з занурювальними насосами: розрахунок та конструювання / С. Є. Березін. -М. : Будвидав, 2008. – 160 с.

11. Великий енциклопедичний словник/гол. ред. А. М. Прохоров. - М.: Велика Російська Енциклопедія, 2002. - 1456 с.

12. Водопостачання Санкт-Петербурга / за заг. ред. Ф. В. Кармазінова. - СПб. : Новий журнал. – 2003. – 688 с.

13. Гримітлін А. М. Насоси, вентилятори, компресори в інженерному устаткуваннібудівель: навч. посібник / А. М. Гримітлін, О. П. Іванов,

14. В. А. Пухкал. - СПб. : АВОК Північний Захід, 2006. – 214 с.

15. Гришин А. П. Закон регулювання перетворювача частоти при живленні занурювального електронасоса / А. П. Гришин // Сантехніка. – 2007. – № 7. –1. C. 20-22.

16. Євдокимов А. Мінімізація функцій та її додаток до завдань автоматизованого керуванняінженерними мережами/А. Євдокимов. - Харків: Вищ школа, 1985 - 288 с.

17. Євдокимов А. Г. Моделювання та оптимізація потокорозподілу в інженерних мережах / А. Г. Євдокимов, А. Д. Тевяшев. - М.: Будвидав, 1990. -368 с.

18. Євдокимов А. Оптимальні завдання на інженерних мережах / А. Євдокимов. – Харків: Вища школа, 1976. – 153 с.

19. Зоркін Є. М. Порівняльний аналіз стійкості замкнутих за натиском систем водопостачання з регульованим насосним агрегатом / Є. М. Зоркін // Вода: технологія та екологія. – 2008. – № 3. – С. 32-39.

20. Ільїн Ю. А. Методика вибору енергозберігаючих пристроїв при реконструкції підвищильних насосних станцій / Ю. А. Ільїн, С. Ю. Ігнатчик, С. В. Саркісов та ін. // Матеріали 4-х академічних читань. – СПб., 2009. – С. 53-58.

21. Ільїн Ю. А. Надійність водопровідних споруд та обладнання / Ю. А. Ільїн. - М.: Будвидав, 1985. - 240 с.

22. Ільїн Ю. А. Про паралельну роботу насосів і водоводів / Ю. А. Ільїн, А. П. Авсюкевич // Міжвузівська тематична збірка праць ЛИСИ. - СПб., 1991. -С. 13-19.

23. Ільїн Ю. А. Особливості методики перевірочних розрахунків при моніторингу водопровідних мереж / Ю. А. Ільїн, В. С. Ігнатчик, С. В. Саркісов // Матеріали 2-х академічних читань. - СПб., 2004. - С. 30-32.

24. Ільїн Ю. А. Підвищення надійності подачі води при паралельно-послідовній схемі зонування водопроводу / Ю. А. Ільїн, В. С. Ігнатчик, С. Ю. Ігнатчик та ін. // Матеріали 4-х академічних читань. – СПб., 2009. – С. 50-53.

25. Ільїн Ю. А. Розрахунок надійності подачі води / Ю. А. Ільїн. - М.: Будвидав, 1987. - 320 с.

26. Ільїна Т. Н. Основи гідравлічного розрахунку інженерних мереж: навч. посібник / Т. Н. Ільїна. – М.: Асоціація будівельних вузів, 2007. – 192 с.

27. Інженерні системи будівель. - М.: ТОВ "Грундфос", 2006. - 256 с.

28. Каждан А. А. Гідроаудит як можливість комплексного вирішення проблем водопостачання та водовідведення / А. А. Каждан // Вода: технологія та екологія. – 2008. – № 3. – С. 70-72.

29. Канаєв А. Н. До питання вимірювання витрат води у трубопроводах великих діаметрів / А. Н. Канаєв, А. І. Поляков, М. Г. Новіков // Вода: технологія та екологія. – 2008. – № 3. – С. 40-47.

30. Карамбіров С. Н. Удосконалення методів розрахунку систем подачі та розподілу води в умовах багаторежимності та неповної вихідної інформації: автореф. дис. . докт.техн.наук / С. Н. Карамбіров. – М., 2005. – 48 с.

31. Карелін В. Я. Насоси та насосні станції / В. Я. Карелін, А. В. Мінаєв. - М.: Будвидав, 1986. - 320 с.

32. Кармазінов Ф. В. Інноваційні підходи до вирішення проблем водопостачання та водовідведення Санкт-Петербурга / Ф. В. Кармазінов // ВСТ. – 2008. -№8. -С. 4-5.

33. Карттунен Е. Водопостачання II: пров. з фінського / Е. Карттунен; Асоціація інженерів-будівельників Фінляндії RIL р.в. - СПб. : Новий журнал, 2005 - 688 с.

34. Кім А. Н. Мобільний вимірювальний комплекс (МІК) та його використання для оцінки роботи насосних систем / А. Н. Кім, О. А. Штейнміллер, А. С. Миронов // Доповіді 66-й наукової конференції. – СПб., 2009. – Ч. 2. – С. 66-70.

35. Кім А. Н. Оптимізація насосних систем подачі води / А. Н. Кім, О. А. Штейнміллер // Доповіді 64-ї наукової конференції. – СПб., 2007. – Ч. 2. –С. 44-48.

36. Кім А. Н. Проблеми в системах господарсько-питного водопостачання будівель. Установки підвищення тиску / А. Н. Кім, П. Н. Горячов,

37. О. А. Штейнміллер // Матеріали 7-го міжнародного форуму НЕАТ&УЕИТ. – М., 2005. – С. 54-59.

38. Кім А. Н. Розробка мобільного вимірювального комплексу (МІК) для оцінки роботи насосних систем / А. Н. Кім, О. А. Штейнміллер, А. С. Миронов // Матеріали 4-х академічних читань. – СПб., 2009. – С. 46-50.

39. Кім А. Н. Удосконалення напірних водоочисних споруд: ав-тореф. дис. . докт. техн. наук/А. Н. Кім. - СПб. : ДАСУ, 1998. – 48 с.

40. Кінебас А. К. Оптимізація подачі води в зоні впливу Урицької насосної станції Санкт-Петербурга / А. К. Кінебас, М. Н. Іпатко, Ю. В. Руксін та ін. // ВСТ. – 2009. – № 10, ч. 2. – С. 12-16.

41. Кінебас А. К. Реконструкція системи подачі води на Південній водопровідній станції Санкт-Петербурга / А. К. Кінебас, М. Н. Іпатко, Ю. А. Ільїн // ВСТ. -2009. -№ Ю, год. 2. -С. 17-22.

42. Класифікація основних засобів, що включаються до амортизаційних груп: затв. Постановл. Прав-ва РФ від 01.01.2002 № 1. - М.: Податок Інфо, 2007. - 88 с.

43. Кожинов І. В. Усунення втрат води під час експлуатації систем водопостачання / І. В. Кожинов, Р. Г. Добровольський. - М.: Будвидав, 1988. - 348 с.

44. Копитін А. Н. Сучасні підходиу визначенні ефективності роботи насосних агрегатів / А. Н. Копитін, О. Ю. Цариннік // Сантехніка, опалення, кондиціювання. – 2007. -№8. – С. 14-16.

45. Корн Г. Довідник з математики (для науковців та інженерів: пер. з англ: / Г. Корн, Т. Корн; під заг. ред. І. Г. Арамановича. - М.: Наука, 1973. - 832 с.

46. ​​Костін В. І. Регулювання продуктивності нагнітачів при змішаній схемі спільної роботи / В. І. Костін // Вісті вузів. Будівництво. – Новосибірськ, 2006. – № 6. – С. 61-64.

47. Красильников А. Застосування автоматизованих насосних установок з каскадним керуванням у системах водопостачання Електронний ресурс. /

48. A. Красильников// Будівельна інженерія. - Електрон, дан. – М., 20052006. – Режим доступу: http://www.archive-online.ru/read/stroing/330.

49. Курганов А. М. Гідравлічні розрахунки систем водопостачання та водовідведення: довідник / А. М. Курганов, Н. В. Федоров. - Л.: Будвидав, 1986. -440 с.

50. Курганов А. М. Довідник з гідравлічних розрахунків систем водопостачання та каналізації / А. М. Курганов, Н. Ф. Федоров. - Л.: Будвидав, 1973. -408 с.

51. Лапчик М. П. Чисельні методи: навч. посібник / М. П. Лапчик, М. І. Рагуліна, Є. К. Хеннер; за ред. М. П. Лапчика. - М.: ІЦ "Академія", 2007 - 384 с.

52. Лезнов Б. С. Енергозбереження та регульований привід у насосних та повітродувних установках / Б. С. Лезнов. - М.: Вища школа, 2006. - 360 с.

53. Лезнов Б.С. Сучасні проблеми використання регульованого електроприводу в насосних установках / Б. С. Лезнов // ВСТ. – 2006. – № 11, ч. 2. – С. 2-5.

54. Ленський В. А. Водопостачання та каналізація / В. А. Ленський,

55. B. І. Павлов. - М.: Вища школа, 1964. - 387 с.

56. Меренков А. П. Теорія гідравлічних ланцюгів / А. П. Меренков, В. Я. Хасілєв. - М.: Наука, 1985. - 294 с.

57. Методика визначення неврахованих витрат та втрат води у системах комунального водопостачання: затв. Наказом МінПромЕнерго РФ від 20.12.2004 № 172. - М.: Росстрой Росії, 2005. - 57 с.

58. Морозов К. Є. Математичне моделювання у науковому пізнанні / К. Є. Морозов. - М.: Думка, 1969. -212 с.

59. Мошнін Л. Ф. Методи техніко-економічного розрахунку водопровідних мереж / Л. Ф. Мошнін. - М.: Будвидав, 1950. - 144 с.

60. Миколаїв В. Аналіз енергоефективності різних способівуправління насосними установкамиз регульованим приводом/В. Миколаїв // У СТ. – 2006. – № 11, ч. 2. – С. 6-16.

61. Ніколаєв В. Потенціал енергозбереження при змінному навантаженні лопатевих нагнітачів / В. Ніколаєв // Сантехніка. - 2007. - № 6. - С. 68-73; 2008. -№ 1. -С. 72-79.

62. Оводов В. С. Приклади розрахунків з сільськогосподарського водопостачання та каналізації: навч. посібник / В. С. Оводов, В. Г. Ільїн. – М.: Державне видавництво сільськогосподарської літератури, 1955. – 304 с.

63. Патент 2230938 Російська Федерація, МПК 7 Б 04 Д 15/00. Спосіб регулювання роботи системи лопатевих нагнітачів при змінному навантаженні / В.Миколаїв.

64. Патент на корисну модель №61736, МПК Е03В 11/16. Система управління насосним агрегатом / Ф. В. Кармазінов, Ю. А. Ільїн, В. С. Ігнатчик та ін; опубл. 2007, Бюлл. №7.

65. Патент на корисну модель №65906, МПК ЕОЗВ 7/04. Багатозонна система водопостачання / Ф. В. Кармазінов, Ю. А. Ільїн, В. С. Ігнатчик та ін; опубл. 2007, Бюлл. №7.

66. Патент на корисну модель № 81817, МПК 05В 15/00. Система контролю подачі води/А. Н. Кім, О. А. Штейнміллер. ; опубл. 2008, Бюлл. №9.

67. Правила технічної експлуатаціїсистем та споруд комунального водопостачання та каналізації: затв. Наказом Держбуду Росії від 30.12.1999. - М.: Держбуд Росії, 2000. - 123 с.

68. Прегер Є. А. Аналітичний метод дослідження спільної роботи насосів та трубопроводів каналізаційних насосних станцій: навч. посібник/Є. А. Прегер. - Л.: ЛИСИ, 1974. - 61 с.

69. Прегер Е. А. Аналітичне визначення в проектних умовах продуктивності відцентрових насосів, що паралельно працюють у мережі / Е. А. Прегер // Наукові праці ЛИСИ. - Л., 1952. - Вип. 12. – С. 137-149.

70. Промислове насосне встаткування. - М.: ТОВ "Грундфос", 2006. - 176 с.

71. Променерго. Малогабаритні автоматичні насосні станції ЗАТ "Променерго" - вид. 3-тє, дод. – СПб., 2008. – 125 с.

72. Пфлейдерер К. Відцентрові та пропелерні насоси: пров. з 2-го німецького видання/К. Пфлейдерер. - М.; Л.: ОНТІ, 1937. - 495 с.

73. Райзберг Б.А. Дисертація та вчений ступінь: посібник для претендентів / Б. А. Райзберг. - 3-тє вид. - М.: ІНФРА-М, 2003. - 411 с.

75. Рутковська Д. Нейронні мережі, генетичні алгоритми та нечіткі системи / Д. Рутковська, М. Пилиньський, Л. Рутковський. - М.: Гаряча лінія– Телеком, 2004. – 452 с.

76. Селіванов А. С. Розробка моделей функціональної та структурної діагностики при оптимізації систем подачі та розподілу води: автореф. дис. . канд. техн. наук/А. С. Селіванов. – СПб, 2007. – 27 с.

77. СНіП 2.04.01-85 *. Внутрішній водопровід та каналізація будівель. - М.: ГПЦПП, 1996.

78. СНіП 2.04.02-84 *. Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди. - М.: ГПЦПП, 1996.

79. СНіП 2.04.03-85. Каналізація. Зовнішні мережі та споруди. - М.: ДП ЦПП, 1996.

80. СНіП 3.05.04-85 *. Зовнішні мережі та споруди водопостачання та каналізації. - М.: ДП ЦПП, 1996.

81. Сумарок С. В. Математичне моделювання систем водопостачання / С. В. Сумарок. – Новосибірськ: Наука, 1983. – 167 с.

82. Турк В. І. Насоси та насосні станції / В. І. Турк. - М.: Будвидав, 1976. -304 с.

83. Фаддєєв Д. К. Обчислювальні методи лінійної алгебри / Д. К. Фаддєєв, В. Н. Фаддєєва. - М.: Лань, 2002. - 736 с.

84. Феофанов Ю. А. Підвищення надійності систем водопостачання міст (з прикладу Санкт-Петербурга) / Ю. А. Феофанов // Російська архітектурно-будівельна енциклопедія. – М., 2000. – Т. 6. – С. 90-91.

85. Феофанов Ю. А. Методика визначення неврахованих витрат та втрат у системах водопостачання Санкт-Петербурга / Ю. А. Феофанов, П. П. Махнєв, М. М. Хямяляйнен, М. Ю. Юдін // ВСТ. – 2006. – № 9, ч. 1. – С. 33-36.

86. Форсайт Дж. Машинні методи математичних обчислень/Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер. - М.: Світ, 1980. - 177 с.

87. Хасілєв В. Я. Елементи теорії гідравлічних ланцюгів: автореф. дис. . докт. техн. наук. / В. Я. Хасілєв. – Новосибірськ, 1966. – 98 с.

88. Хорунжий П. Д. Розрахунок гідравлічної взаємодії водопровідних споруд / П. Д. Хорунжий. – Львів: Вища школа, 1983. – 152 с.

89. Хямяляйнен М. М. Комплексні гідравлічні розрахункисистеми подачі води Санкт-Петербурга / М. М. Хямяляйнен, С. В. Смирнова, М. Ю. Юдін // ВСТ. – 2006. – № 9, ч. 1. – С. 22-24.

90. Чугаєв Р. Р. Гідравліка / Р. Р. Чугаєв. - Л.: Вища школа, 1982. - 670 с.

91. Шевельов Ф. А. Водопостачання великих міст зарубіжних країн / Ф. А. Шевельов, Г. А. Орлов. - М.: Будвидав, 1987. - 347 с.

92. Шевельов Ф. А. Таблиці для гідравлічного розрахунку водопровідних труб/ Ф. А. Шевельов, А. Ф. Шевельов. -М. : Будвидав, 1984. - 352 с.

93. Штейнміллер О. А. Завдання оптимального синтезу підвищувальних систем подачі та розподілу води (СПРВ) мікрорайону / О. А. Штейнміллер, А. Н. Кім // Вісник цивільних інженерів. - 2009. - №1 (18). – С. 80-84.

94. Штейнміллер О. А. Колективні системи водопостачання / О. А. Штейнміллер // Євробуд, Додаток "Будинок". – СПб., 2003. – С. 5457.

95. Штейнміллер О. А. Колективні системи водопостачання / О. А. Штейнміллер // Інженерні системи АВОК Північний Захід. – СПб., 2005. – № 4 (20). – С. 22-24.

96. Штейнміллер О. А. Проблеми в системах господарсько-питного водопостачання будівель. Установки підвищення тиску / О. А. Штейнміллер // Інженерні системи АВОК Північний Захід. – СПб., 2004. – № 2 (14). – С. 26-28.

97. Штейнміллер О. А. Свердловинні водозабори / О. А. Штейнміллер // Збірник тез доповідей науково-практичної конференції. Серія "Підйом вітчизняної промисловості - підйом Росії" / за ред. А. М. Гримітліна. – СПб., 2005. – С. 47-51.

98. Штейнміллер О. А. Статична та полірежимна оптимізація параметрів насосного обладнання системи "районна насосна станція - абонентська мережа" / О. А. Штейнміллер, А. Н. Кім // Вісник цивільних інженерів. – 2009. – № 2 (19). – С. 41-45.

99. Штейнміллер О. А. Чисельні методи вирішення задачі оптимального синтезу підвищильних систем подачі та розподілу води мікрорайону / О. А. Штейнміллер // Вісник цивільних інженерів. – 2009. – № 4 (21).1. С. 81-87.

101. GRUNDFOS. Каталог продукції. Електронний ресурс. / GRUNDFOS // Технічна документація 2007. – Електрон, дан. - М.: ТОВ "Грундфос", 2007. - 1 електрон, опт. диск (CD-ROM).

102. Hydraulics in Civil and Environmental Engineering: Solutions manual. - Taylor & Francis, 2004. - 680 p.

103. ІТТ. Vogel Pumpen. Ловара. Загальний каталог (поз. №771820390 від 2/2008 russisch). – 2008. – 15 с.

104. Mohammad Karamouz. Water Resources Systems Analysis / Mohammad Karamouz, Ferenc Szidarovszky, Banafsheh Zahraie. - Lewis Publishers/CRC,2003. - 608 p.

105. Pump Life Cycle Costs: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems. Executive Summary/Hydraulic Institute, Europump, U.S. Department of Energy's Office of Industrial Technologies (OIT). - 2000. - 16 p.

106. Rama Prasad. Research Perspectives in Hydraulics and Water Resources Engineering / Rama Prasad, S. Vedula. - World Scientific Publishing Company, 2002.368 p.

107. Thomas M. Walski. Розширений water distribution modeling and management / Thomas M. Walski, Donald V. Chase, Dragan A. Savic. - Bentley Institute Press, 2004. - 800 p.

Зверніть увагу, наведені вище наукові тексти розміщені для ознайомлення та отримані за допомогою розпізнавання оригінальних текстів дисертацій (OCR). У зв'язку з чим у них можуть бути помилки, пов'язані з недосконалістю алгоритмів розпізнавання. У PDF файлах дисертацій та авторефератів, які ми доставляємо, таких помилок немає.

ЗАТВЕРДЖУЮ

Директор інституту природних ресурсів

А.Ю. Дмитрієв

Базова робоча програма модуля (дисципліни) «експлуатація насосних та компресорних станцій»

Напрямок (спеціальність) ООП 21.03.01 «Нафтогазова справа»

Номер кластера ( для уніфікованих дисциплін)

Профіль(и) підготовки (спеціалізація, програма)

« Експлуатація та обслуговування об'єктів транспорту та зберігання нафти, газу та продуктів переробки»

Кваліфікація (ступінь) Бакалавр

Базовий навчальний план прийому 2014 м.

Курс 4 семестр 7

кількість кредитів 6

Код дисципліни Б1.ВМ5.1.4

Форма навчання заочна

Види навчальної діяльності	Тимчасовий ресурс за заочною формою навчання
Лекції, год
Практичні заняття, год
Лабораторні заняття, год
Аудиторні заняття, ч
Курсова робота,ч
Самостійна робота, год

Вигляд проміжної атестації іспит

Забезпечуючий підрозділ кафедра ТХНГ ІПР

2014 р.

1. Цілі освоєння модуля (дисципліни)

В результаті освоєння дисципліни Б1.ВМ5.1.4 «Експлуатація насосних та компресорних станцій» бакалавр набуває знання, уміння та навички, що забезпечують досягнення цілей Ц1, Ц3, Ц4, Ц5 ООП 21.03.01 «Нафтогазова справа»:

Код мети	Формулювання мети	Вимоги ФГОС та зацікавлених роботодавців
	Готовність випускників до виробничо-технологічної та проектної діяльності, що забезпечує модернізацію, впровадження та експлуатацію обладнання для видобутку, транспорту та зберігання нафти та газу	Вимоги ФГОС, критерії АІОР, відповідність міжнародним стандартам EUR-ACE та FEANI. Потреби науково-дослідних центрів ВАТ «ТомськНДПІнафта» та підприємств нафтогазової промисловості, підприємства ТОВ «Газпром», АК «Транснафта»
	Готовність випускників до організаційно-управлінської діяльності для ухвалення професійних рішень у міждисциплінарних галузях сучасних нафтогазових технологій з використанням принципів менеджменту та управління
	Готовність випускників до вміння обґрунтовувати та відстоювати власні висновки та висновки в аудиторіях різного ступеня міждисциплінарної професійної підготовленості	Вимоги ФГОС, критерії АІОР, відповідність міжнародним стандартам EUR–ACE та FEANI, запити вітчизняних та зарубіжних роботодавців
	Готовність випускників до самонавчання та безперервного професійного самовдосконалення в умовах автономії та самоврядування	Вимоги ФГОС, критерії АІОР, відповідність міжнародним стандартам EUR–ACE та FEANI, запити вітчизняних та зарубіжних роботодавців

Загальною метою вивчення дисципліни є набуття студентами базових знань, пов'язаних з експлуатацією насосних та компресорних станцій.

Вивчення дисципліни дозволить студентам оволодіти необхідними знаннями та вміннями в області насосів та компресорів. Придбати знання, вміння та навички при проектуванні, спорудженні та експлуатації насосів та компресорів та його допоміжного обладнання.