Optymalizacja zarządzania ciśnieniem sieciowym

Optymalizacja zarządzania ciśnieniem sieciowym

Dowiedz się, jak zoptymalizować zarządzanie ciśnieniem sieciowym za pomocą środków zwiększających i zmniejszających ciśnienie, co pozwala na osiągnięcie wstępnie wybranego minimalnego stałego ciśnienia, aby zaspokoić potrzeby konsumentów.

W tym module usłyszysz, jak kontrolować ciśnienie w sieci dystrybucji wody, aby zapewnić osiągnięcie wybranego stałego ciśnienia minimalnego w celu zaspokojenia potrzeb konsumentów.

Utrzymywanie zoptymalizowanego ciśnienia w całej miejskiej sieci dystrybucyjnej nie jest możliwe z jednego źródła ciśnienia ani jednej głównej stacji pomp, a w sieciach dystrybucyjnych zawsze będzie występować ciśnienie wyższe lub niższe od wymaganego.

Zacznijmy od przyjrzenia się właściwościom sieci rurociągów.

Sieć może być ułożona na różnych poziomach podłoża, składać się z rur o różnej wielkości i zasilać większą lub mniejszą liczbę konsumentów, znajdujących się blisko i daleko od głównej stacji pomp.

Wyobraź sobie sieć w całym mieście.

Bez zwiększania ciśnienia, ciśnienie wody będzie nieuchronnie spadać, gdy woda będzie przemieszczać się przez rury, pozostawiając ludzi
na końcu sieci i na większej wysokości bez wody lub z niewielkim jej ciśnieniem w kranie.

Aby uniknąć pozostawienia niektórych osób w tych punktach krytycznych bez wody lub z niewielkim ciśnieniem wody, konieczne będzie zwiększenie ciśnienia w głównej stacji  pomp.

Ale zwiększenie ciśnienia w głównej stacji pomp w celu spełnienia potrzeb
w punktach krytycznych w sieci zwiększa również ciśnienie w całej sieci, powodując w większości miasta zbędne nadciśnienie.

Można to jednak złagodzić, dzieląc sieć dystrybucyjną na strefy.

Oznacza to, że niektóre strefy mogą mieć własną pompownie, a inne strefy mogą mieć zawory redukujące ciśnienie (PRV).

W module 2 opisujemy sieć podzieloną na strefy z wykorzystaniem Strefowych obszarów pomiarowych (DMA).

Podział ciśnienia na strefy umożliwi pracę głównej pompowni i większości sieci przy znacznie niższym ciśnieniu.

Zazwyczaj istnieje duże zapotrzebowanie na wodę rano, ale gdy wszyscy pójdą do pracy, zapotrzebowanie spada znacząco do momentu powrotu ludzi do domu.

Pompa wspomagająca o zmiennej prędkości obrotowej automatycznie dopasuje się do zmian wzorca, aby utrzymać zużycie energii na jak najniższym poziomie.

Jak zatem sprawić, aby robił to zestaw podnoszenia ciśnienia?

Wystarczy po prostu zdefiniować nastawę ciśnienia w pompowni.

Pompa będzie następnie pracować w celu utrzymania tego samego ciśnienia przez cały czas – ale w okresach zmniejszonego poboru wody, takich jak w ciągu dnia lub w nocy, zmniejszy swoją prędkość, aby oszczędzać energię.

Przy bardzo niskim zapotrzebowaniu na przepływ pompa może całkowicie wyłączyć się, aby nie zużywać żadnej energii.

Popularne rozwiązania do zwiększania ciśnienia obejmują pompy podnoszenia ciśnienia ze zmienną prędkością pracy, które osiągają ustaloną nastawę stałej wartości ciśnienia na wylocie tych pomp.

Podobnie, zawory PRV pracują w celu utrzymania stałego ciśnienia na wyjściu lub za zaworem.

Ustawienie ciśnienia w  pompowni lub na zaworach PRV zależy od szczytowego zapotrzebowania na przepływ, tak więc w tym momencie szczytowego przepływu ciśnienie w punktach krytycznych w sieci będzie wystarczające, aby zaspokoić potrzeby klientów.

Efektywniejszy sposób działania polega na wykorzystaniu układu proporcjonalnego sterowania ciśnieniem.

Praca tego układu polega na ustawianiu ciśnienia w pompie podnoszącej ciśnienie zgodnie z zapotrzebowaniem na przepływ tak, aby nastawa ciśnienia była najwyższa przy szczytowym zapotrzebowaniu na przepływ i niższa, gdy zapotrzebowanie na przepływ zmaleje.

Firma Grundfos przeniosła sterowanie ciśnieniem w sieci o jeden krok dalej.

Nazywamy ten system Optymalizacją sieci dystrybucji wody.

Opracowaliśmy rozwiązanie, które automatycznie i codziennie dostosowuje krzywą proporcjonalnego sterowania ciśnieniem, aby zapewniać minimalne ciśnienie w punktach krytycznych w sieci.

Podsumujmy to, co przedstawiliśmy w tym module:

Dlaczego wymaga się więcej niż jednego źródła ciśnienia lub pompowni do optymalnego zarządzania ciśnieniem w sieci miejskiej Jak podział miejskiej sieci dystrybucyjnej na strefy ciśnieniowe pozwala skutecznie sterować i obniżać ciśnienie w sieci

Jak funkcja zwiększania ciśnienia i zawory PRV są wykorzystywane do regulacji ciśnienia w sieci z różnym zapotrzebowaniem na przepływ

Jak pompy podnoszące ciśnienie z proporcjonalną regulacją ciśnienia zapewniają wydajniejsze sterowanie ciśnieniem w sieci