بررسی و بهینه سازی راندمان کار الکتروپمپها با تاکید بر سیستم پمپاژ شرکت های بهره برداری وابسته

مصرف بی رویه انرژی اثر نامطلوبی بر رشد و توسعه اقتصادی یک کشور دارد. هدف از این تحقیق نشان دادن حجم عظیمی از انرژی الکتریکی است که بدلیل تلفات زیاد ناشی از بهره برداری ضعیف الکتروپمپهای ابرسانی از بین میرود. الکتروپمپهای بزرگ در شرکتهای بهره برداری وابسته به سازمان اب و برق خوزستان معمولا از نوع جریان محوری با دبی زیاد و فشار کم که بیشتربرای مصارف کشاورزی مکانیزه و ابرسانی صنعتی مورد استفاده قرارمیگیرند میباشند. در این تحقیق شاخص راندمان بهره برداری فعلی این سیستمها اندازه گیری و با شاخص راندمان استاندارد و قابل انتظار انها مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد که با استاندارد کردن طراحی و بهره برداری از این سیستمها و همچنین اعمال مدیریت و برنامه ریزی در بهره برداری از منابع اب و انرژی کشور میتوان سالانه 1/5 درصد در مصرف انرژی الکتریکی کل کشور صرفه جویی نموده و هزینه تولید برق را 579 میلیارد ریال در سال کاهش داد.

چرخش اب در صنعت و کشاورزی مکانیزه توسط الکتروپمپها صورت میپذیرد. کاربرد و موارد استفاده وسیع و گوناگون پمپها در صنعت و کشاورزی موجب تحولات و پیشرفتهای زیادی در صنعت پمپ سازی شده و همه ساله پمپهای متنوع در ابعاد و طرحهای گوناگون برای مقاصد مختلف به بازار عرضه می شوند. اما انچه مورد توجه این تحقیق است شامل پمپهای پروانه دار بزرگی است که جریان در ضمن عبور از پروانه دارای جهتی تقریبا محوری ( Axial Flow ) بوده و بمنظور انتقال حجم زیادی اب در کشاورزی مکانیزه و شرکتهای بهره برداری وابسته به سازمان اب و برق خوزستان مورد استفاده قرار میگیرند. از مشخصه های مهم این پمپها دبی زیاد، فشار نسبی کم، و سرعت مخصوص بالا است. نقطه مقابل این پمپها، پمپهای سانتریفیوژ با پروانه کشیده قرار دارند که مشخصه انها جریان شعاعی، دبی نسبی کم، فشار زیاد و سرعت مخصوص کم میباشد.

عدم وجود دستورالعمل و استاندارد مشخص در طراحی، انتخاب ، نصب و بهره برداری از سیستمهای پمپاژ ابرسانی کشورموجب شده تا این سیستمها اکثرا با راندمان پایینی بهره برداری و مقدار زیادی از انرژی الکتریکی که می تواند برای مصارف ضروری تر در نظر گرفته شود بصورت افت در این سیستمها از بین رود. با توجه به مصرف بیش از 20 درصد انرژی الکتریکی تولیدی در جهان توسط سیستمهای پمپاژ، و به لحاظ محدود بودن منابع و نیروگاههای تولید کننده انرژی الکتریکی هرگونه تحقیق و یا ارایه طریقی درجهت کاهش اتلاف انرژی الکتریکی سیستمهای پمپاژ می تواند از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد.

با توجه بموارد فوق هدف مشخص این تحقیق بدست اوردن شاخصهای فعلی راندمان بهره برداری سیستمهای پمپاژ بزرگ و مقایسه انها با شاخصهای استاندارد راندمان بهره برداری میباشد. در این تحقیق، 5 ایستگاه پمپاژ مکانیزه شرکتهای بهره برداری سازمان اب و برق واقع در مناطق مختلف خوزستان برای مطالعه انتخاب گردید. وجود رودخانه های پر اب کشور در استان خوزستان و موقعیت جغرافیایی و اقلیمی استان باعث شده است تا بخش عمده ای از صنعت اب کشور باین استان اختصاص و استان را بصورت یکی از قطبهای مهم کشاورزی و صنعتی در سطح کشور مطرح نماید. بهمین دلیل بررسی راندمان ایستگاههای مورد مطالعه در خوزستان میتواند الگوی مناسبی از وضعیت راندمان بهره برداری فعلی از ایستگاههای پمپاژ بزرگ در سطح کشور باشد. بحث در مورد مقدار و هزینه انرژی الکتریکی مصرف شده و صرفه جویی شده ناشی از بهره برداری استاندارد در بخشهای کشاورزی و صنعتی از اهداف نهایی این تحقیق است.

برای نیل به هدف فوق، راندمان کلی الکتروپمپها شامل راندمان هیدرولیکی ، مکانیکی ، حجمی و الکتریکی در سیستم پمپاژ (پمپ، موتور وسیستم لوله کشی) اندازه گیری شده است. با استفاده از مقادیر اندازه گیری شده، شاخصهای فعلی بهره برداری برای سیستمهای پمپاژ بزرگ شرکتهای بهره برداری محاسبه شده است. سپس شاخصهای استاندارد بهره برداری با استفاده از مشخصات نامی این سیستمها (ارایه شده توسط کارخانجات سازنده) محاسبه و با شاخصهای فعلی بهره برداری مقایسه گردید.