[发明专利]长距离输水工程系统水泵选型节能方法

摘要

本发明公开了一种长距离输水工程系统水泵选型节能方法，步骤包括(1)选择水泵；(2)确定调速泵和定速泵台数；(3)核定各个工况时调速泵和定速泵是否工作在高效区内，若工作偏出高效区，则应重新选泵；(4)枚举法计算上述经核定的调速泵和定速泵数量组合方案的泵站泵组的年综合费用；(5)以年综合费用最小为原则，确定泵站调速泵和定速泵台数的最优组合方案。本方法在长距离调水工程系统中研究节约能源，具有特别重要的意义，也是本发明需要解决的问题。

主权项

一种长距离输水工程系统水泵选型节能方法，其特征在于，所述长距离输水工程系统在输水工程始端和末端的输水系统沿线上设置连续的若干级泵站，包括以下步骤：S31：确定长距离输水工程系统的若干级泵站的级数和位置，选择水泵；S32：调速泵和定速泵台数的确定(1)调速泵和定速泵不同型号时，应满足：$\left\{\begin{array}{c}2Q_1+{\mathrm{nQ}}_2=Q\\ Q_1=2Q_2\\ H=H_p\end{array}\right.---\left(2\right)$式中Q—总调水量；Q₁—调速泵额定转速设计工况点的流量；Q₂—定速泵额定转速设计工况点的流量；n—定速泵台数；n＝1，2，…，nH—调速泵和定速泵扬程；H_p—泵站出口设定压力；(2)调速泵和定速泵相同型号时，应满足：$\left\{\begin{array}{c}(2+n)Q_1=Q\\ H=H_p\end{array}\right.---\left(3\right)$式(2)、(3)中，Q、H_p已知，需求出Q₁、Q₂、H；分别设n＝1，2，…，n即可得到相应的几个方案；结合水泵产品样本及参数，初步确定调速泵和定速泵数量的组合方案；S33：核定各个工况时调速泵和定速泵是否工作在高效区内，若工作偏出高效区，则应重新选泵；S34：枚举法计算上述经核定的调速泵和定速泵数量组合方案的泵站泵组的年综合费用；$Zb=(\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{M}_i+\underset{i=1}{\overset{l}{\Σ}}{P}_i)(\frac{i{(1+i)}^y}{{(1+i)}^y-1}+\mathrm{\α})+\underset{i=1}{\overset{n-k}{\Σ}}\left(\frac{{\mathrm{\ρgQ}}_i{H}_i}{1000{\mathrm{\η}}_i}\right)tb\×{10}^{-4}---\left(4\right)$式中：Zb——泵站年综合费用，万元/年；n——所选用的水泵数目(包括备用水泵)，台；k——备用水泵的数目，台；l——调速器的数目，台；M_i——第i台水泵和电机的初投资，万元；P_i——第i台调速器的初投资，万元；y——投资回收期的年限，；α——设备年大修费率；ρ——输送介质的密度；Q_i——第i台水泵的流量，m³/h；H_i——第i台水泵的扬程，m；η_i——第i台水泵的扬程的总效率(％)；t——水泵的年运行时间，h；b——电价，元/kw·h；i——银行年利率；g——重力加速度，为9.81m/s²；S35：以年综合费用最小为原则，确定泵站调速泵和定速泵台数的最优组合方案。