Search

The object of the study is the main dewatering system of the mine. Climate change has stimulated the refusal to use coal in many countries. In conditions of massive closure of mines, there is a need to pump out mine waters to avoid flooding. A significant water influx determines the high cost of electricity consumed by pumps. It is proposed to increase the efficiency of the mine dewatering system due to the introduction of a smart power supply grid with photovoltaic generation. The relative value of the annual balance of payment for energy consumption is chosen as an optimization parameter. The rated capacity of the photovoltaic station is optimized according to the criterion of approaching, with accuracy up to the permissible mismatch, the absolute value of the optimization parameter to zero. The relationship between the optimization parameter and the rated capacity of the photovoltaic station is represented by a parabolic regression. Regression parameters are estimated in the case study for a specific mine based on the results of a single-factor simulation experiment conducted using a computer model of a smart power grid. The randomness of natural, technical and economic factors is taken into account. Based on the prediction intervals for the regression, the optimal rated capacity of the photovoltaic station for the selected mine is estimated at 3.164 MW with a pump capacity of 1.732 MW. It was found that the annual energy savings for the case study conditions reach 3,745 MWh. Equipping the power supply grid of the main dewatering system with a photoelectric station of optimal configuration will reduce the cost of consumed electricity to several percent. This will make it possible to avoid financial costs for maintaining the balance of underground water and reduce the flooding probability of coal regions being transformed, Об'єктом дослідження є головний водовідлив шахти. Зміни клімату стимулювали відмову від використання вугілля у багатьох країнах. В умовах масово закриття шахт виникає необхідність відкачування шахтних вод для уникнення підтоплень. Суттєвий водоприплив визначає велику вартість електроенергії, що споживається насосами. Запропоновано підвищити ефективності функціонування водовідливу шахти за рахунок впровадження розумної системи електропостачання з фотоелектричними генеруючими потужностями. В якості параметра оптимізації обрано відносне значення річного сальдо по оплаті за енергоспоживання. Встановлена потужність фотоелектричної станції оптимізується за критерієм наближення до нуля, з точністю до допустимого розузгодження, модуля параметра оптимізації. Зв'язок параметра оптимізації зі встановленою потужністю фотоелектричної станції представлено параболічною регресією. Параметри регресії оцінені для конкретної шахти за результатами однофакторного імітаційного експерименту, що проводився з використання компʼютерної моделі розумної системи електропостачання. Враховано випадковий характер природних, технічних та економічних чинників. Спираючись на інтервали прогнозування для регресії, оптимальна встановлена потужність фотоелектричної станції для обраної шахти оцінена величиною 3,164МВт при потужності насосних агрегатів 1,732МВт. Встановлено, що річна економія електроенергії для заданих умов досягає 3745МВт∙год. Обладнання системи електропостачання головного водовідливу фотоелектричною станцією оптимальної конфігурації дозволить знизити до декількох відсотків вартість спожитої електроенергії. Це дасть змогу уникнуть фінансових витрат на підтримання балансу підземних вод, знизить імовірність підтоплень вугільних регіонів, що трансформуються

Дисертація присвячена розробці конструкції, обґрунтуванню основних параметрів та дослідженню функціонування наногенератора з генерацією гідроударів для впливу на пластову систему та її мікро- і нанопори з метою підвищення видобутку вуглеводнів. В дисертації проведено аналіз існуючих методів підвищення продуктивності нафтових свердловин та запропонований наногенератор, що встановлюється через муфту на гнучкій трубі колтюбіну для мобільної обробки нафтової свердловини. Проведені розрахунки з використанням програмної оболонки Mathcad дозволили встановити основні параметри наногенератора та визначити залежності тиску гідроудару від продуктивності насосного агрегату. Проведено аналіз отриманих даних. Розроблено стартап-проект для реалізації наногенератора, з дисковими соплами та п’єзоелементом, в якому проведено економічний аналіз існуючих рішень та наведено список переваг запропонованого технічного рішення. The dissertation is devoted to the design development, substantiation of the main parameters and investigation of the functioning of the nanogenerator with the generation of hydraulic shocks to influence the reservoir system and its micro- and nanopores in order to increase the production of hydrocarbons. In the dissertation, an analysis of the existing methods of increasing the productivity of oil wells was carried out and a nanogenerator was proposed, which is installed through a coupling on a flexible pipe of a coiled tubing for mobile treatment of an oil well. Calculations using the Mathcad software shell made it possible to establish the main parameters of the nanogenerator and to determine the dependence of the water hammer pressure on the performance of the pumping unit. An analysis of the received data was carried out. A start-up project for the implementation of a nanogenerator with disc nozzles and a piezo element was developed, in which an economic analysis of existing solutions was carried out and a list of the advantages of the proposed technical solution was given.

У монографії розглянуто моделювання робочого процесу вільно-вихрового насоса, що має вдосконалену геометрію робочого колеса, досліджено вплив співвідношення геометричних параметрів робочого колеса на характеристики насоса для розроблення методичних рекоме-ндацій щодо розрахунку нового та вдосконалення наявного насосного обладнання з метою підвищення його технічного рівня. Основну увагу приділено вдосконаленню математичної моделі робочого процесу віль-новихрового насоса, яка ґрунтується на рівнянні різниці моментів кіль-кості руху рідини, що виходить із робочого колеса насоса та входить до нього.

The article provides basic brief information, taken from the sites of factories and manufacturers, reference literature, about pumping units for hydraulic fracturing, which are created in different countries. Currently, special pumping units are used for hydraulic fracturing, assembled on various removalinstallation chassis, providing four-wheel drive. The main technical characteristics of the installations, which give only a general assessment of the unit without the installation diagram and the list of the element base of the implementation, are given. In order to compare the pumping units of different companies, the tables are built according to the indicators of the same characteristics. A decisive criterion, which reflects the totality of energy and weight and size characteristics, small size, is proposed. It makes it possible to substantiate further development, which will be associated with hydraulic driven pumping units, that is, with the wider use of modern hydraulic machines and hydraulic equipment. It should be noted that the installation for hydraulic fracturing is generally a dynamic machine, the operation of which is accompanied by non-stationary processes of movement of the process fluid in the well, in the fractured formation, under the action of formation pressure at depths exceeding 1500 m. At the same time, during developing the pumping unit, a new design of an adjustable axial piston pump ANP-500 with a working volume of 500 cm3/rev and a pressure of 35 MPa, developed at the Research Institute Hydroprivod (Kharkov), was used. A review of known sources has shown that further improvement, development and increase in the efficiency of pumping units and units for hydraulic fracturing is becoming an urgent problem in the oil and gas industry. This problem can be solved by making an informed choice of the drive; ensuring smooth flow control; a significant reduction in the pulsation of the supply and pressure of the mixture entering the well; reduction of weight and dimensions., Наведено основні короткі відомості про насосні установки для гідравлічного розриву пласта, створені в різних країнах, взяті з сайтів заводів та фірм-виробників, довідкової літератури. В даний час для гідравлічного розриву пласта застосовуються спеціальні насосні установки, які змонтовані на різних монтажно-транспортних шасі, що забезпечують повний привід. Наведено основні технічні характеристики установок, що дають лише загальну оцінку виробу без схеми встановлення та переліку елементної бази реалізації. З метою зіставлення насосних установок різних фірм таблиці побудовані за однойменними показниками. Запропоновано вирішальний критерій, що відображає сукупність енергетичних та масогабаритних характеристик, компактність. Він дозволяє обґрунтувати подальший розвиток, який буде пов'язаний із гідроприводними насосними агрегатами, тобто з більш широким використанням сучасних гідромашин та гідроапаратури. Слід зазначити, що установка для гідравлічного розриву пласта являє собою в цілому динамічну машину, робота якої супроводжується нестаціонарними процесами руху технологічної рідини в свердловині, в пласті, що розривається, при дії пластового тиску на глибинах понад 1500 м. При цьому при розробці насосного агрегату використовувалася нова конструкція регульованого аксіально-поршневого насоса АНП-500 з робочим об'ємом 500 см3/об та тиском 35 МПа, що розроблений у НДІ Гідропривід (м. Харків). Огляд відомих джерел показав, що подальше вдосконалення, розвиток та підвищення ефективності насосних установок та агрегатів для гідравлічного розриву пласта стає актуальною проблемою нафтогазової промисловості. Ця проблема може бути вирішена шляхом обґрунтованого вибору приводу; забезпечення плавного регулювання подачі; суттєвого зниження пульсації подачі та тиску суміші, що надходить у свердловину; зменшення маси та габаритів.

Дисертація присвячена вирішенню актуального науково-прикладного завдання у галузі вимірювання і контролю якісних характеристик природного газу - удосконалення методів і технічних засобів для вимірювання теплоти згоряння та числа Воббе природного газу із застосуванням розробленого приладу - аналізатора енергетичних характеристик газу. Об’ єкт дослідження: процес вимірювання вищої теплоти згоряння та числа Воббе природного газу. Предмет дослідження: методи та засоби вимірювання вищої теплоти згоряння та числа Воббе природного газу. В роботі виконаний аналіз сучасного стану наукового, нормативного і технічного забезпечення вимірювання енергетичних характеристик природного газу. Проаналізовано фактори, які впливають на кількісну оцінку енергетичних характеристик природного газу. Розглянуто прямі і опосередковані методи визначення енергетичних характеристик природного газу і технічні засоби для реалізації цих методів в лабораторних, промислових та польових умовах. Оцінено сучасну вітчизняну і закордонну нормативну базу щодо визначення енергетичних характеристик природного газу. За результатами аналізу визначено показники кращих зразків техніки щодо вимірюваних параметрів, точності та експлуатаційних характеристик, встановлено шляхи можливого розвитку засобів вимірювання енергетичних характеристик природного газу, від високоточних калориметрів до засобів експрес-контролю теплоти згоряння природного газу за місцем його споживання., The thesis is devoted to solving of the actual scientific and applied task in the branch of natural gas measurement and qualitative characteristics testing - improvement of methods and technical means for calorific value and Wobbe number of natural gas measurement. Object of research: the process of measuring the higher heat of combustion and the Wobbe number of natural gas. Subject of research: methods and means of measuring higher heat of combustion and Wobbe number of natural gas. The analysis of the current state of scientific, normative and technical support for measuring the energy characteristics of natural gas is performed in the work. Factors influencing the quantitative assessment of energy characteristics of natural gas are analyzed. Direct and indirect methods for determining the energy characteristics of natural gas and technical means for the implementation of these methods in laboratory, industrial and field conditions are considered. The modem domestic and foreign regulatory framework for determining the energy performance of natural gas is assessed. According to the results of the analysis, the indicators of the best samples of equipment in terms of measured parameters, accuracy and performance characteristics, ways of possible development of means of measuring energy performance of natural gas, from high-precision calorimeters to means of express control of natural gas combustion at the place of consumption. It is shown that due to the peculiarities of the gas transportation system of Ukraine, the heat of combustion (energy value) of natural gas can differ significantly even within one district of the region. Given the new requirements for indicating the amount of gas consumed in units of energy, the importance of rapid control of its energy characteristics at the place of its consumption using portable equipment for gas consumers has been demonstrated.

Робота присвячена методам й засобам автоматизованого управління peжимами роботи насосного aгpeгатa АПЕ 720-185-6. Запропоновані алгоритмічні і технічні рішення щодо автоматизації процесів функціонування aгpeгату в peжимах, передбачених технологічним регламентом енергоблоку ТЕС. Запропоновано SCADA - систему диспетчерізації управління peжимами роботи aгpeгату.

Метою данної роботи запропоновано метод регулювання витрат головного магістрального насоса нафтоперекачувальної станції з використанням синхронного електроприводу з регулюванням частоти. В результаті аналізу технологічних режимів роботи було обрано лінійна виробничо-диспетчерська станція, на яких найбільш раціонально встановлювати частотно-регульований електропривод. Побудовано механічні та динамічні характеристики електроприводу. Виконано розрахунок електромагнітної сумісності перетворювача частоти з мережею. Були проведені техніко-економічні розрахунки щодо вартості та окупності використання частотно-регульованого електропривода. The purpose of this work is a method of regulating the flow of the main main pump of the oil pumping station using a synchronous electric drive with frequency control. As a result of the analysis of technological modes of operation the linear production and dispatching station on which it is most rational to establish the frequency-regulated electric drive was chosen. Mechanical and dynamic characteristics of the electric drive are constructed. The calculation of the electromagnetic compatibility of the frequency converter with the network is performed. Technical and economic calculations were made regarding the cost and payback of the use of frequency-regulated electric drive. Целью данной работы предложен метод регулирования расходов главного магистрального насоса нефтеперекачивающей станции с использованием синхронного электропривода с регулированием частоты. В результате анализа технологических режимов работы была выбрана линейная производственно-диспетчерская станция, на которых наиболее рационально устанавливать частотно-регулируемый электропривод. Построено механические и динамические характеристики электропривода. Выполнен расчет электромагнитной совместимости преобразователя частоты сети. Были проведены технико-экономические расчеты по стоимости и окупаемости использования частотно-регулируемого электропривода.

В роботі було проведено аналіз стану системи транспортування нафти України та аналіз методів регулювання режимів роботи насосних агрегатів. В результаті проведення аналізу ряду методів був обраний метод частотний та дросельний. В результаті математичного моделювання були визначені номінальні режими насосного агрегату де переконалися в правильності роботи агрегату. Було розроблено функціональну схему управління. Обрано засоби автоматизації.

Магістерська дисертація на тему «Автоматизована система керування режимом роботи мережевого насосу Кременчуцької ТЕЦ за критерієм енергоефективності»: 84 с., 4 р., 20 табл., 36 рис., 42 джерела. Об'єкт дослідження–автоматизована система керування режимом роботи мережевого насосу. Мета роботи–виконання заходів щодо зниження обсягів споживання електричної енергії на власні потреби при роботі живильних насосів. Методи дослідження – загальнонаукові методи, такі як аналіз і синтез, методи класифікації, порівняння; теорія оптимального управління для розробки алгоритмів управління; комп'ютерне моделювання для перевірки ефективності математичних моделей. В роботі розглянуті основні причини використання регульованого електроприводу для керування насосними агрегатами. Розглянуто переваги використання автоматизованих частотно-регульованих електроприводів в насосних установках, а також регулювання режимів роботи насосних установок, основні завдання автоматизованої системи управління та її структура. Наведені адаптивний алгортм управління перетворювачем частоти та адаптинвий регулятор тиску як способи підтримання стабільного тиску в системі водопостачання. Master's thesis on "Automated control system of operation mode of Kremenchug CHP network pump according to energy efficiency criterion": 84 pages, 4 sections, 20 tables, 36 figures, 42 sources. The object of study – automated control system for network pump operation. The purpose of the work is implementation of measures to reduce the consumption of electricity for own needs during the operation of feed pumps. Research methods – general scientific methods, such as analysis and synthesis, methods of classification, comparison; theory of optimal control for the development of control algorithms; computer simulation to test the effectiveness of mathematical models. The paper considers the main reasons for the using of adjustable electric drive to control pumping units. The advantages of using automated frequency controllability of electric drives in pumping units, as well as control of operating modes of pumping units, the main tasks of the automated control system and its structure are considered. Indicates an adaptive frequency converter control algorithm and an adaptive contoller of pressure as a ways to maintain a stable pressure in the water supply system.

Робота присвячена системі керування насосним агрегатом. Розробленій варіант системи автоматизації, реалізований на мікропроцесорному контролері TSX Premium 57302. Запропоноване використання розподіленої системи управління на базі мікропроцесорного контролера TSX Premium 57302 та персонального комп’ютера з програмним забезпеченням “Monitor Pro”. Проведений гідродинамічний розрахунок агрегату, аналіз та моделювання режимів роботи агрегату та надійність функціонування АСУ ТП.

Розроблено автоматичну систему керування електроприводом свердловинного насосу, досліджено доцільність використання регульованого електроприводу для керування насосними агрегатами. Розглянуто переваги використання автоматизованих частотно-регульованих електроприводів в насосних установках. Наведений алгоритм управління перетворювачем частоти. Розроблено автоматичну систему підтримання рівня води у резервуарі. The automatic control system of the electric drive of the downhole pump is developed, expediency of use of the regulated electric drive for control of pump units is investigated. The advantages of using automated frequency-regulated electric drives in pumping units and methods of their regulation are considered. The algorithm of control of the frequency converter is resulted. An automatic system for maintaining the water level in the tank has been developed. Разработана автоматическая система управления электроприводом скважинного насоса, исследованы целесообразность использования регулируемого электропривода для управления насосными агрегатами. Рассмотрены преимущества использования автоматизированных частотно-регулируемых электроприводов в насосных установках. Приведенный алгоритм управления преобразователем частоты. Разработан автоматическую систему поддержания уровня воды в резервуаре.

Purpose. Increase the efficiency of the water supply system by automating the energy audit, which will allow to formulate preliminary recommendations for reducing the electricity consumption in the water supply system of any type.Methodology. The paper uses methods of systematization, analysis and synthesis of the main practical solutions for improving the efficiency of the water supply system; methods of algorithmization of propagation and mathematical modeling.Findings. An approach to the previous energy audit of any water supply system is developed. A list of general solutions for increasing the efficiency of the water supply system by means of electric drive is proposed.Originality. The method of conducting energy audits of the water supply system is proposed, which, unlike the known ones, allows indirectly to identify the main disadvantages of the water supply system, which allows to take measures to improve the efficiency of the system.Practical value. The algorithm of the previous energy audit of the system was developed water supply. Recommendations for improving the efficiency of the water supply system are developed, which take into account the experience of past years and the results of computer simulation., Цель работы. повысить эффективность работы системы водоснабжения за счет автоматизации эне-ргетического аудита, что позволит сформировать предварительные рекомендации для уменьшения электропотребления в системе водоснабжения любого типа.Методы исследования. В работе использованы методы систематизации, анализа и синтеза основных практических решений для повышения эффективности работы системы водоснабжения; методы алгоритмизации, прогнозирования и математического моделирования.Полученные результаты. Разработан подход к предварительному энергоаудиту любой системы водоснабжения. Предложен перечень общих решений для повышения эффективности работы системы водоснабжения средствами электрического привода.Научна новизна. Предложен метод проведения энергетического аудита системы водоснабжения, который, в отличие от известных, позволит косвенно определить основные недостатки системы водоснабжения и принять меры для повышения эффективности работы системы.Практическая ценность. Разработан алгоритм предварительного энергетического аудита системы водоснабжения. Разработаны рекомендации для повышения эффективности работы системы водоснабжения, которые учитывают опыт прошлых лет и результаты компьютерного моделирования., Мета роботи. підвищити ефективність роботи системи водопостачання за рахунок автоматизації енергетичного аудиту, що дозволить сформувати попередні рекомендації для зменшення електроспоживання у системі водопостачання будь-якого типу.Методи дослідження. У роботі використано методи систематизації, аналізу та синтезу основних практичних рішень для покращення ефективності роботи системи водопостачання; методи алгоритмізації, прогнозування та математичного моделювання.Отримані результати. Розроблено підхід до попереднього енергоаудиту будь–якої системи водопостачання. Запропоновано перелік загальних рішень для підвищення ефективності роботи системи водопостачання засобами електричного приводу.Наукова новизна. Запропоновано метод проведення енергетичного аудиту системи водопостачання, який, на відміну від відомих, дозволяє опосередковано визначити основні недоліки системи водопостачання, що дозволить вжити заходів для підвищення ефективності роботи системи.Практична цінність. Розроблено алгоритм попереднього енергетичного аудиту системи водопостачання. Розроблено рекомендації для підвищення ефективності роботи системи водопостачання, які враховують досвід минулих років і результати комп’ютерного моделювання.

У виконані магістерської роботи здійснено оптимізацію процесу автоматизації насосного агрегата за допомогою розробки нейронної мережі. Змодельовано математичну модель дослідницького стенду ПЧ-АД-ВД, на основі якого було обрано оптимальні параметри агрегату. Розроблено функціональну схему автоматизації , орієнтуючись на яку було підібрано ПЛК та інші елементи шафи управління. Здійснено аналіз використання усіх варіантів використання нейронної мережі у сучасних системах автоматичного управління. В результаті чого було обрано найкращий варіант інтеграції нейронної мережі в систему управління насосного агрегата, а саме в якості налаштовувача існуючого ПЛК. Згенеровано оптимальну нейронну мережу для даної системи та досліджено її на точність результатів.

Запропоноване в магістерскій роботі використання розподіленої системи управління на базі мікропроцесорного контролера ”Premium” та персонального комп’ютера з програмним забезпеченням “Monitor Pro” забезпечує вирішення таких завдань: - збір, обробка, архівування й відображення всіх параметрів, що контролюються; - автоматичне керування технологічним устаткуванням й установками відповідно до регламентів безпечного ведення технологічного процесу; - автоматичне формування, архівування та друк зведених звітів і паспортів.

У даній магістерській дисертації проведено аналіз методів управління агрегатами насосних станцій водопостачання. Досліджено способи оптимізації роботи насосних станцій для підвищення їх енергоефективності та економічності установок. Розглянуто основні причини доцільності використання регульованого електроприводу для керування насосними агрегатами. Розроблено сучасну систему управління на базі логічного контролера та перетворювачів частоти, яку при розробці можна легко адаптувати під необхідні вихідні дані системи водопостачання. In this Master's thesis the analysis of methods of the water supplement pumping stations aggregates control was carried out. The methods of optimizing the work of pumping stations to increase their energy efficiency and efficiency of installations were investigated. The main reasons for the use of an adjustable electric drive for controlling pump units were considered. The modern control system on the basis of the logic controller and frequency converters, which during the development can be easily adapted for the necessary initial data of the water supply system, was developed. В данной магистерской диссертации проведен анализ методов управления агрегатами насосов станций водоснабжения. Исследовано способы оптимизации работы насосных станций для повышения их энергоэффективности и экономичности установки. В работе было рассмотрено основные причины целесообразности использования регулируемого электропривода для управления насосными агрегатами. Разработано современную систему управления на базе логического контроллера и преобразователей частоты, которую при разработке можно легко адаптировать под необходимые исходные данные системы водоснабжения.

Дана робота присвячена побудові та введенню в експлуатацію САУ магістрального насосного агрегату для перекачування нафти. Були вивчені загальні принципи побудови автоматизованої системи управління технологічним процесом. Більш детально були розглянуті методи збору, передачі та обробки інформації. Розглянуті функціональні вузли будь-якої системи автоматичного керування: різноманітні датчики, що призначені для вимірювання тиску, температури, витрат, рівня, мікропроцесорна техніка та ін.

В науковій роботі шляхом комп’ютерного моделювання досліджено роботу насосного агрегату з мережею водоспоживання та двох насосних агрегатів на водопровідну мережу. Для цього розроблено модель відцентрового насоса, модель мережі, електропривода, одного насосного агрегата з водопровідною мережею та двох насосних агрегатів з мережею. В результаті дослідження дано рекомендації до побудови систем водопостачання з кількома насосами. Також у роботі досліджено питання енергоспоживання насосною станцією в різних режимах роботи. Розроблено алгоритм роботи системи керування двома насосними агрегатами та перевірено його працездатність шляхом комп’ютерного моделювання., В научной работе путем компьютерного моделирования исследована работа насосного агрегата с сетью водопотребления и двух насосных агрегатов на водопроводную сеть. Для этого разработана модель центробежного насоса, модель сети, электропривода, одного насосного агрегата с водопроводной сетью и двух насосных агрегатов с сетью. В результате исследования даны рекомендации к построению систем водоснабжения с несколькими насосами. Также в работе исследован вопрос энергопотребления насосной станцией в различных режимах работы. Разработан алгоритм работы системы управления двумя насосными агрегатами и проверено его работоспособность путем компьютерного моделирования., In the scientific work by computer modeling the work of the pump unit with a network of water consumption and two pump units on the water supply network was investigated. For this purpose a model of a centrifugal pump, a network model, an electric drive, one pump unit with a water supply network and two pump units with a network have been developed. As a result of the study, recommendations were given for building water supply systems with several pumps. Also, the issue of power consumption of the pump station in different operating modes is investigated. The algorithm of operation of the control system of two pump units was developed and its efficiency was checked by computer modeling.

Агрегат АЖЕ 160 призначений для живлення водою стаціонарних парових котлів теплоенергетичних блоків ТЕЦ, забезпечення живильною водою з температурою до 165˚С котелень і парогенераторних установок.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена підвищенню енергоефективності електроприводів насосів за рахунок зниження втрат води та усунення поривів водопровідних мереж, що виникають при пусках насосних агрегатів. Побудовані математична та комп'ютерна моделі електропривода насосного агрегату як електромеханогідравлічної системи з розподіленими параметрами водопровідної магістралі. Встановлено, що основною причиною частих поривів водогінних мереж є хвильові процеси, які виникають при прямому пуску електропривода насосного агрегату. Визначено вплив параметрів водогінної мережі на підвищення тиску при пуску насосних агрегатів. Встановлені залежності кидків тиску від параметрів водопровідної мережі та керування електроприводом при пуску. Пуск частотнорегульованого електропривода за визначеними параметрами сприяє усуненню надмірного підвищення тиску у водогінних мережах. The dissertation for the degree of technical sciences candidate, speciality 05.09.03 – electrical complexes and systems. – NTU "KhPI". – Kharkiv, 2016. Dissertation is sanctified to the increase of efficiency of electromechanics of pumps due to the decline of losses of water and removal of gusts of plumbings networks that arise up at starting of pumping aggregates. The mathematical and computer models of electromechanic of pumping aggregate as systems are built with the up-diffused parameters of water-main. Wave processes which arise at direct launch of the pump are the main reason for rushes of water supply systems. Influence of parameters of plumbing network is certain on the increase of pressure at starting of pumping aggregates. The set dependences of throws of pressure are on the parameters of plumbing network and management an electromechanic at starting. The set dependences of throws of pressure are on the parameters of plumbing network and management an electromechanic at starting. Starting of the frequency-managed electromechanic assists the removal of excessive increase of pressure in plumbings networks.

Improving the efficiency of hydraulic drives in cyclic systems.Purpose. To determine the advantages and disadvantages of the main methods to control hydraulic systems and the possibility of combining them.Design/methodology/approach. It was considered the basic methods of productivity regulation of cycle action hydraulic devices and determined their advantages and disadvantages. It was detected the dependence of hydraulic system efficiency from the control methods of pumping units and their connection to the technological process of the system.Findings. As a result it is proposed methodology for the analysis of the system in order to determine an effective method for regulating the pump unit, depending on the particular system.Originality/value. It is found the structural division of hydraulic system units with taking into account the work modes of devices that are included in its composition., Рассмотрены основные методы регулирования производительности работы гидроприводов циклическогодействия и определены их преимущества и недостатки. Определена зависимость эффективности работы гидросистемы от способов регулирования насосных агрегатов и их связь с технологическим процессом работы системы. Предложено структурное разделение елементов гидравлической системы с учетом режимов работы устройств, которые входят в ее состав. В результате предложено методику проведения анализа работы системы с целью определения эффективного способа регулирования насосного агрегата в зависимости от конкретной системы, Розглянуто основні методи регулювання продуктивності роботи гідроприводів циклічної дії та визначено їх переваги і недоліки. Визначено залежність ефективності роботи гідросистеми від способів регулювання насоснихагрегатів та їх зв'язок з технологічним процесом роботи системи. Запропоновано структурний розподіл елементів гідравлічної системи з урахуванням режимів роботи пристроїв, які входять до її складу. В результаті запропоновано методику проведення аналізу роботи системи з метою визначення ефективного способу регулювання насосного агрегату в залежності від конкретної системи

The structure of energy losses due to friction of kinematical pairs has been studied. The main reasons of devices failure having friction pairs have been defined. The advantages and disadvantages of automatic centralized lubrication systems have been demonstrated and their classification and areas of application have been provided. The results of the comparison of resource and time-cost for equipment (mining excavators, trolleybuses) with and without centralized automatic lubrication systems have been presented. The concepts of improving the lubrication process and increasing the industrial equipment resource have been offered, Рассмотрена структура энергетических потерь за счет трения кинематических пар. Определены основные причины выхода из строя аппаратов, имеющих пары трения. Показаны преимущества и недостатки автоматических централизованных систем смазывания, представлена их классификация и области применения. Представлены результаты сравнения ресурсных и временных затрат для машин (карьерные экскаваторы, троллейбусы) с использованием автоматических централизованных смазочных систем и без. Предложены направления по улучшению процесса смазывания и повышению ресурса промышленного оборудования, Розглянуто структуру енергетичних втрат за рахунок тертя кінематичних пар. Визначено основні причині виходу з ладу апаратів, які мають пари тертя. Показано переваги і недоліки автоматичних централізованих систем змащування, представлені їх класифікація і область використання. Представлено результати порівняння ресурсних і часових затрат для машин (кар’єрні екскаватори, тролейбуси) з використанням централізованих змащувальних систем і без. Запропоновано напрямки з покращення процесу змащення і підвищенню ресурсу промислового обладнання.

Сучасні дослідження електроприводних магістральних насосних агрегатів є комплексним завданням значної технічної складності, оскільки їх функціонування характеризується протіканням взаємозв’язаних електромагнітних, механічних і гідравлічних процесів. Швидкий розвиток цифрових обчислювальних машин сприяв розробці нових методів математичного моделювання і розрахунку стаціонарних та перехідних режимів роботи електротехнічних систем. Це дало змогу по-новому підійти до багатьох питань проектування та експлуатації різного роду об'єктів. Одним із таких методів моделювання є уніфікований комп’ютерно-орієнтований метод Bond Graph. Основна ідея статті полягає у застосуванні швидко прогресуючого методу Bond Graph для проведення комп’ютерного експрес-аналізу енергетичних процесів у електроприводних магістральних насосних агрегатах. Автором розроблено графо-енергетичну Bond Graph модель електроприводного відцентрового насосного агрегату, яка складається з асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, відцентрового насосу та запірної арматури. Запропонована модель відрізняється від існуючих аналогів здатністю відображати у графічній формі перетоки енергії між конструктивними елементами реального агрегату, враховувати ефекти насичення магнітопроводу і витіснення струму в роторі двигуна та в’язкість рідини в насосі. Об’єктом дослідження вибрано магістральний насосний агрегат нафтоперекачувальної станції «Плещівка» NGK-500/450/100 із електроприводом 4АЗМВ-2500/6000-У2 філії «Магістральні нафтопроводи «Дружба» ПАТ Укртранснафта. Досліджено енергетичні параметри даного агрегату за умови пуску на повністю відкриту напірну засувку. Отримано графічні залежності споживаної електроенергії за час пуску, миттєві значення активної і реактивної потужностей електродвигуна, механічної потужності на його валу та гідравлічної потужності на напірному патрубку насоса. Проведені дослідження енергетичних параметрів динамічних режимів роботи магістральних насосних агрегатів дають змогу аналізувати ефективність перетворення енергії у кожній фізичній області (електричній, механічній та гідравлічній), що в подальшому дозволить розробити та реалізувати енергоефективні режими їх функціонування., Modern studies of the electrically driven main pumping units are considered to be a complex technical issue because their operation is characterized by running of interconnected electromagnetic, mechanical, and hydraulic processes. Rapid development of digital computers contributed to the development of new methods for mathematical modeling and calculating of stationary and transient operation modes of electrical engineering systems. This allowed us to redefine a new approach to many design and operation issues of various objects. One of such modeling methods is a unified computer-based method of Bond Graph. The main idea of the article consists in utilization of rapidly progressing Bond Graph method for conducting computer express analysis of energy processes in the electrically driven main pumping units. The author developed a graphical energy Bond Graph model of the electrically driven centrifugal pumping unit, which consists of an asynchronous motor with a squirrel-cage rotor, centrifugal pump, and valves. The proposed model differs from the existing analogues by the ability to display energy overflows between the structural elements of the real unit in a graphical form and take into account the effects of magnetic saturation and current displacement in an engine rotor, as well as the fluid viscosity in a pump. The main pumping unit of the oil pumping station “Pleshchivka” NGK-500/450/100 with an electric drive 4AZMV-2500/6000-U2 of the PJSC Ukrtransnafta Branch “Main Oil Pipelines “Druzhba” was chosen as a study object. The studies of the unit energy parameters during starting-up when the block valve is fully opened were carried out. Graphical dependencies of consumed electricity, instantaneous active and reactive power values of the electric motor, mechanical power on its shaft, and hydraulic power on the ascending nipple were obtained during starting-up procedure. The conducted studies of energy parameters of the main pumping units dynamic operation modes allow to analyze the efficiency of energy conversion in each individual area (electrical, mechanical, and hydraulic), which will further provide a possibility to elaborate and realize energy-efficient modes of their operation.

Mathematical expressions to determine the amount of pumped water pumping units were obtained. The algorithms of time-domain information exchange between the control center and controlled item under call for values of required parameters of the controlled item were developed. The algorithm of periodic information exchange in case when the controlled item initiates connection in the course of emergency shutdown of pumping station was reviewed., Получены математические выражения с целью определения количества перекаченной воды насосным агрегатом. Разработаны алгоритмы обмена информацией временной области между пунктом управления и контролируемым пунктом при вызове значений необходимых параметров от контролируемого пункта. Рассмотрен алгоритм обмена информацией в случае, если инициатором организации сеанса связи является контролируемый пункт при аварийном отключении насосной станции., Отримані математичні вирази з метою визначення кількості перекачаної води насосними агрегатами. Розроблені алгоритми обміну інформацією часової області між пунктом управління і контрольованим пунктом при визові значень необхідних параметрів від контрольованого пункту. Розглянутий алгоритм періодичного обміну інформацією у випадку коли ініціатором організації сеансу зв’язку є контрольованим пункт при аварійному відключенні насосної станції.

Mathematical expressions to determine the amount of pumped water pumping units were obtained. The algorithms of time-domain information exchange between the control center and controlled item under call for values of required parameters of the controlled item were developed. The algorithm of periodic information exchange in case when the controlled item initiates connection in the course of emergency shutdown of pumping station was reviewed.

Отримані математичні вирази з метою визначення кількості перекачаної води насосними агрегатами. Розроблені алгоритми обміну інформацією часової області між пунктом управління і контрольованим пунктом при визові значень необхідних параметрів від контрольованого пункту. Розглянутий алгоритм періодичного обміну інформацією у випадку коли ініціатором організації сеансу зв’язку є контрольованим пункт при аварійному відключенні насосної станції. Mathematical expressions to determine the amount of pumped water pumping units were obtained. The algorithms of time-domain information exchange between the control center and controlled item under call for values of required parameters of the controlled item were developed. The algorithm of periodic information exchange in case when the controlled item initiates connection in the course of emergency shutdown of pumping station was reviewed.

Розглянуто структуру енергетичних втрат за рахунок тертя кінематичних пар. Визначено основні причині виходу з ладу апаратів, які мають пари тертя. Показано переваги і недоліки автоматичних централізованих систем змащування, представлені їх класифікація і область використання. Представлено результати порівняння ресурсних і часових затрат для машин (кар’єрні екскаватори, тролейбуси) з використанням централізованих змащувальних систем і без. Запропоновано напрямки з покращення процесу змащення і підвищенню ресурсу промислового обладнання. The structure of energy losses due to friction of kinematical pairs has been studied. The main reasons of devices failure having friction pairs have been defined. The advantages and disadvantages of automatic centralized lubrication systems have been demonstrated and their classification and areas of application have been provided. The results of the comparison of resource and time-cost for equipment (mining excavators, trolleybuses) with and without centralized automatic lubrication systems have been presented. The concepts of improving the lubrication process and increasing the industrial equipment resource have been offered. Рассмотрена структура энергетических потерь за счет трения кинематических пар. Определены основные причины выхода из строя аппаратов, имеющих пары трения. Показаны преимущества и недостатки автоматических централизованных систем смазывания, представлена их классификация и области применения. Представлены результаты сравнения ресурсных и временных затрат для машин (карьерные экскаваторы, троллейбусы) с использованием автоматических централизованных смазочных систем и без. Предложены направления по улучшению процесса смазывания и повышению ресурса промышленного оборудования.

Розглянуто основні методи регулювання продуктивності роботи гідроприводів циклічної дії та визначено їх переваги і недоліки. Визначено залежність ефективності роботи гідросистеми від способів регулювання насосних агрегатів та їх зв'язок з технологічним процесом роботи системи. Запропоновано структурний розподіл елементів гідравлічної системи з урахуванням режимів роботи пристроїв, які входять до її складу. В результаті запропоновано методику проведення аналізу роботи системи з метою визначення ефективного способу регулювання насосного агрегату в залежності від конкретної системи. Improving the efficiency of hydraulic drives in cyclic systems. Purpose. To determine the advantages and disadvantages of the main methods to control hydraulic systems and the possibility of combining them. Design/methodology/approach. It was considered the basic methods of productivity regulation of cycle action hydraulic devices and determined their advantages and disadvantages. It was detected the dependence of hydraulic system efficiency from the control methods of pumping units and their connection to the technological process of the system. Findings. As a result it is proposed methodology for the analysis of the system in order to determine an effective method for regulating the pump unit, depending on the particular system. Originality/value. It is found the structural division of hydraulic system units with taking into account the work modes of devices that are included in its composition. Рассмотрены основные методы регулирования производительности работы гидроприводов циклического действия и определены их преимущества и недостатки. Определена зависимость эффективности работы гидросистемы от способов регулирования насосных агрегатов и их связь с технологическим процессом работы системы. Предложено структурное разделение елементов гидравлической системы с учетом режимов работы устройств, которые входят в ее состав. В результате предложено методику проведения анализа работы системы с целью определения эффективного способа регулирования насосного агрегата в зависимости от конкретной системы.

Наводяться результати наукових досліджень енергоефективності роботи системи во-допостачання хімічного підприємства. Проаналізовані недоліки функціонування існуючої системи водопоста-чання, обумовлені нераціональною організацією технологічного процесу. Запропоновані шляхи підвищення енергоефективності цієї системи за рахунок модернізації обладнання та оптимізації процесу водопостачання. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/19934 Приводятся результаты научных исследований энергоэффективности работы системы водоснабжения химического предприятия. Проанализированы недостатки функционирования существующей системы водоснабжения, обусловленные нерациональной организацией технологического процесса. Предложены пути повышения энергоэффективности этой системы за счет модернизации оборудования и оптимизации процесса водоснабжения. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/19934 The results of research efficiency of the water supply of the chemical enterprise. The shortcomings of the function-ing of existing water supply system due to irrational organization process are analyzed. Ways to improve the energy ef-ficiency of the system by upgrading equipment and optimizing the water supply are suggested. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/19934

У даній роботі проведено аналіз графіка водоспоживання мережею та розглянуто послідовність проектування технологічного процесу роботи насосної станції на мережу з урахуванням раціоналізації енерговитрат насосними агрегатами та стабілізації тиску. Запропоновано використання декількох насосних агрегатів при паралельній їх роботі на мережу з розрахунком кількості можливих включень-виключень насосів в аналізований період. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/24130 В данной работе проведен анализ графика водопотребления сетью и рассмотрена последовательность проектирования технологического процесса работы насосной станции на сеть с учётом рационализации энергозатрат насосными агрегатами и стабилизации давления. Предложено использование нескольких насосных агрегатов при их параллельной работе на сеть с расчётом количества возможных включений-выключений насосов в анализируемый период. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/24130 The analysis of the diagram of water consumption by network is done in the article and the sequence of design process of pumping station’s work on the network considering the pump units energy costs’ rationalization and pressure stabilization is considered. The use of several pump units parallel working on the network considering the number of possible pumps’ switching on / off during analyzed period is offered. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/24130

Rotation speed increase of pump unit shaft is the most effective and at the same time the least used method of their energy-intensity radical increase. Such pumps are widely used in different branches of industry: as feed pumps for small power units, for hydrofining systems in metallurgy, for formation pressure increase in oil field. The main problems, connected with rotation speed increase and pump types, for which rotation quantity increase will be more effective, are regarded in the given article. Повышение частоты вращения вала насосных агрегатов является наиболее эффективным и в то же время мало использованным способом радикального повышения их энергонасыщенности. Такие насосы широко применяются в различных отраслях промышленности: в качестве питательных в небольших энергоблоках, в системах гидроочистки в металлургии, для повышения пластового давления (ППД) на нефтепромыслах. В данной статье рассматриваются основные проблемы, связанные с повышением частоты вращения, а также типы насосов, для которых повышение количества оборотов будет наиболее выгодным. // Укр. версія: Підвищення частоти обертання вала насосних агрегатів є найбільш ефективним і в той же час найменш використаним засобом радикального підвищення їх енергонасиченості. Такі насоси широко застосовуються у різних галузях промисловості: як насоси живлення у невеликих енергоблоках, у системах гідроочистки у металургії, для підвищення пластового тиску (ППТ) на нафтопромислах. У цій статті розглядаються основні проблеми, пов’язані з підвищенням частоти обертання, а також типи насосів, для яких підвищення кількості обертів буде найбільш ефективним. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/1035

Проведено аналіз ефективності насосних агрегатів в усталених режимах роботи з урахуванням взаємодії електромеханічної та гідравлічної підсистем. Розроблено рекомендації щодо погодження режимних параметрів гідравлічних мереж, насосів та приводних електродвигунів, віднайдено компромісне значення витрати нафти, за якого коефіцієнт корисної дії насосного агрегату загалом сягає максимального значення., Проведен анализ эффективности насосных агрегатов в установившихся режимах работы с учетом взаимодействия электромеханической и гидравлической подсистем. Разработаны рекомендации по согласованию режимных параметров гидравлических сетей, насосов и приводных электродвигателей, найдено компромиссное значение расхода нефти, при котором коэффициент полезного действия насосного агрегата вцелом достигает максимального значения., The analysis of efficiency of pump aggregates in withstand working processes with taking into account the interaction of electromechanical and hydraulic subsystems is provided. Recommendations of approval the regime parameters of hydraulic systems, pumps and electro-drive motors are given. The compromise decision of oil charges, in which the output-input ratio of pump aggregate in complex will get its maximum level, is also found.