Przedmowa 9

Wykaz ważniejszych oznaczeń 11

Część I. WYBRANE ZAGADNIENIA RACJONALNEGO DOBORU I ENERGOOSZCZĘD­NEJ EKSPLOATACJI POMP I INSTALACJI POMPOWYCH 15

1. Wprowadzenie 17

2. Podstawowe wiadomości o układach pompowych i pompach wirowych20

2.1. Podstawowe parametry pracy układu pompowego 20

2.2. Rodzaje pomp wirowych, ich parametry pracy oraz obszary zastosowań 22

2.3. Charakterystyki pompy i grupy pomp; współpraca pompy z rurociągiem 26

2.3.1. Charakterystyki przepływu, mocy i sprawności pompy. Pagórek sprawności 26

2.3.2. Punkt pracy pompy w układzie. Współpraca kilku pomp 30

2.3.3. Kawitacja. Charakterystyki kawitacyjne 33

2.3.4. Zakres dopuszczalnej ciągłej pracy pompy 37

2.4. Regulacja i sterowanie parametrami pracy pomp i układów pompowych 41

2.4.1. Sposoby regulacji 41

2.4.2. Regulacja dławieniowa 42

2.4.3. Regulacja zmiennoobrotowa 46

2.4.4. Regulacja przez zmianę liczby włączonych pomp, połączonych równolegle 48

2.4.5. Ograniczenia przy doborze pomp oraz wyborze sposobu ich regulacji 50

2.5. Układy napędowe pomp 52

2.5.1. Rodzaje napędów pomp wirowych 52

2.5.2. Najważniejsze informacje o silnikach elektrycznych. Silniki asynchroniczne 53

2.5.3. Tradycyjne napędy elektryczne o zmiennych prędkościach obrotowych 55

2.5.4. Tyrystorowe napędy o zmiennych prędkościach obrotowych 58

2.5.5. Porównanie różnych sposobów realizacji zmian prędkości obrotowej 59

2.5.6. Silniki synchroniczne z magnesami trwałymi 60

2.5.7. Napęd turbiną parową 62

3. Efektywność energetyczna układu pompowego 63

3.1. Przyczyny strat energii w pompach i układach pompowych 63

3.2. Główne źródła strat energii powstałych poza zespołami pompowymi 64

3.2.1. Niewłaściwy dobór pomp 64

3.2.2. Nieracjonalna koncepcja układu pompowego 65

3.2.3. Niepoprawne hydraulicznie rozwiązanie i wykonanie instalacji 66

3.2.4. Negatywne skutki wieloletniego użytkowania 67

3.2.5. Zbyt energochłonna regulacja wydajności 67

3.3. Sprawność chwilowa procesu pompowania (transportu) cieczy i inne wskaźniki efek­tywności energetycznej układów pompowych 68

3.4. Zużycie energii i jej koszt oraz sprawność średnia pompowania w czasie Ta 70

3.5. Wskaźniki energochłonności EEI i efektywności energetycznej MEI oraz spraw­ność 74

3.5.1. Wskaźnik EEI dla pomp obiegowych 74

3.5.2. Wskaźnik MEI dla pomp do wody75

3.5.3. Sprawność średnia ważona pompy 78

3.6. Energochłonność silników elektrycznych 79

4. Sposoby i koszty powiększenia efektywności energetycznej pompowania 81

4.1. Sposoby zmniejszenia energochłonności instalacji pompowej 81

4.2. Koszt cyklu życia LCC i LCC′ zespołu pompowego 82

4.3. Okres zwrotu kosztów modernizacji 84

5. Optymalny dobór pomp 86

5.1. Czynniki wpływające na dobór pomp 86

5.2. Wyznaczenie charakterystyki układu 88

5.3. Ogólne zasady optymalnego doboru pomp do instalacji nowych i modernizowanych 88

5.4. Dobór parametrów znamionowych oraz wybór pojedynczej pompy 90

5.5. Ustalenie parametrów znamionowych grupy pomp oraz wybór pomp 95

6. Modernizacje układów pompowych 97

6.1. Cechy bardzo dobrej instalacji pompowej97

6.2. Poprawa doboru pomp 98

6.3. Zmiana koncepcji hydraulicznej i/lub struktury pompowej układu 104

6.4. Modernizacja rurociągów zmniejszająca opory przepływu 106

6.5. Zmiana sposobu regulacji 108

7. Modernizacje zwiększające sprawność pompy i zespołu pompowego 110

7.1. Sprawność pompy i zespołu pompowego 110

7.2. Modernizacje uszczelnień 111

7.3. Zabiegi zmniejszające straty hydrauliczne i tarczowe 116

7.4. Inne zabiegi modernizacyjne pomp 118

7.5. Modernizacje zwiększające sprawność zespołu pompowego 122

8. Działania poprzedzające modernizację 123

8.1 Zbiór działań w zakresie przygotowania i wykonania modernizacji 123

8.2 Audyt energetyczny 130

9. Energooszczędna eksploatacja pomp i instalacji pompowych 133

9.1 Warunki i narzędzia eksploatacji energooszczędnej 133

9.1.1. Warunki ekonomicznej pracy pompy i instalacji pompowej 133

9.1.2Narzędzia użytkownika instalacji pompowej 134

9.1.3. Niezawodność pracy a energochłonność 135

9.2 Podstawowe zasady racjonalnej eksploatacji pomp 136

9.2.1. Zapoznanie się z działaniem pompy i instalacji oraz z DTR 136

9.2.2. Podstawowe zasady montażu pomp i rurociągów oraz instalacji elektrycznej 136

9.2.3. Racjonalna obsługa i nadzór nad pracą pomp 139

9.3 Monitorowanie pracy zespołu pompowego. Wielkości kontrolowane. Typowe nie­sprawności 141

9.3.1. Monitorowanie ciągłe i okresowe 141

9.3.2. Dopuszczalny poziom drgań zespołu pompowego 142

9.3.3. Stopień zmniejszenia sprawności 142

9.3.4. Luzy hydrauliczne w uszczelnieniach wewnętrznych 143

9.3.5. Typowe niesprawności zespołów pompowych 143

9.4. Optymalne sterowanie lub optymalne, bieżące regulowanie parametrów pracy grupy pomp podczas ich eksploatacji 145

9.5. Wpływ kształtu charakterystyki obiektu odbierającego ciecz na zużycie energii przez grupę pomp 151

9.5.1. Możliwe kształty charakterystyki obiektu zasilanego 151

9.5.2. Charakterystyka m.s.c. i jej racjonalizacja 152

9.5.3. Charakterystyka m.s.w. i jej racjonalizacja 154

9.6. Nieustalone stany pracy pomp i ich skutki 156

9.6.1. Ustalone i nieustalone stany pracy pomp 156

9.6.2 Rodzaje warunków pracy pompy 157

9.6.3. Charakterystyki zupełne 158

9.6.4. Przykłady zdarzeń powodujących nieustaloną pracę pomp 160

9.6.5 Zapobieganie negatywnym skutkom pracy pomp w warunkach odbiegających od normalnych 163

10. Przykłady liczbowe dotyczące możliwych lub wykonanych modernizacji i przewidy­wanych lub uzyskanych oszczędności energii 165

10.1. Dobór optymalnych energetycznie parametrów znamionowych pompy i/lub silnika elektrycznego oraz poprawa doboru pomp 165

10.2 Zmiana koncepcji hydraulicznej układu i/lub zmiana struktury pompowej 180

10.3 Modernizacja rurociągów. Wybór charakterystyki rurociągu 186

10.4. Zmiana sposobu regulacji i/lub zmiana sposobu regulowania prędkości obrotowej 187

10.5 Inne działania modernizacyjne i eksploatacyjne 194

11. Zadania do samodzielnego rozwiązania 210

Literatura do części I 221

Część II. POTENCJAŁ EFEKTYWNOŚCI ENERGETYCZNEJ I WYTWARZANIE

ENER­GII ELEKTRYCZNEJ W KONTEKŚCIE EMISJI CO2 I ZMIAN KLIMATYCZ­NYCH

NA ZIEMI 223

1. Wstęp 225

2. Efekt cieplarniany i zmiany klimatu na Ziemi 227

2.1. Efekt cieplarniany i jego przyczyny 227

2.2. Zmiany klimatu Ziemi na przestrzeni dziejów 227

3. Wpływ emisji CO2 do atmosfery na zmiany klimatyczne 233

4. Przyczyny i sposoby redukowania spalania paliw kopalnych 237

5. Model energetyki. Jakie odnawialne źródła energii? 240

5.1. Produkcja energii elektrycznej w Polsce 240

5.2. Rodzaje OZE możliwych do wykorzystania w Polsce 241

5.3. Racjonalny model energetyki w Polsce w najbliższych dziesięcioleciach 243

6. Zalety wykorzystania efektywności energetycznej jako czwartego paliwa i jego koszt 245

6.1. Uwagi ogólne 245

6.2. Moc uniknięta i koszt uniknięcia budowy nowych źródeł 246

6.3. Porównanie kosztów uniknięcia z kosztami budowy nowych źródeł energii 251

6.4. Efektywny koszt uniknięcia. Dodatkowe korzyści z wykorzystania potencjału efektyw­ności energetycznej 253

6.5. Przykład liczbowy 255

7. Podsumowanie 256

Literatura do części II 258

Skorowidz rzeczowy do części I 260

Skorowidz rzeczowy do części II 269

• Titel: Efektywne energetycznie układy pompowe
• Autor: Waldemar Jędral
• ISBN: 978-83-781-4949-1, 9788378149491
• Veröffentlichungsdatum: 2020-10-14
• Format: E-book
• Artikelkennung: e_1s5a
• Verleger: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej