مدیریت مصرف انرژی در ایستگاههای پمپاژ با استفاده از مدل‌سازی دینامیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی

2 کارشناس ارشد مکانیک، شرکت پالایش نفت کرمانشاه

چکیده

سیستم‌های انتقال سیال از جمله بزرگ‌ترین مصرف کنندگان انرژی در صنایع مختلف از جمله سیستم‌های آبرسانی می‌باشند که لزوم پرداختن به عملکرد بهینه آنها به ویژه از نظر مصرف انرژی با اهمیت است. با توجه به اینکه رفتار سیال در این گونه سیستم‌ها در شرایط متفاوت بهره‌برداری عموماً دینامیکی یا به عبارتی وابسته به زمان است، مطالعه رفتار این سیستم‌ها با استفاده از یک مدل دینامیکی امکان ارزیابی دقیق‌تر عملکرد سیستم را فراهم می‌سازد. در این تحقیق مدل دینامیکی یک سیستم انتقال سیال شامل ایستگاه پمپاژ، خط لوله و مخزن ارائه شده است. به منظور معرفی قابلیتهای مدل ارائه شده، محاسبات نمونه‌ای از مصرف انرژی در یک ایستگاه پمپاژ آب شرب که در حال کار می‌باشد در وضعیتهای مختلف قرارگیری پمپ‌ها در مدار سیستم انجام شده است. از نتایج این تحلیل می‌توان برای ارائه پیشنهادهایی به منظور برآورد مصرف انرژی در ایستگاههای پمپاژ با توجه به شرایط بهره‌برداری و نیز شیوه کارکرد سیستم‌های کنترلی آنها استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Energy Consumption Management in Pumping Stations Using Dynamic Modeling

نویسندگان [English]

  • Farzad Veysi 1
  • Mehrdad Shemshadie 2
1 Assis. Prof. of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Razi University
2 MSc in Mechanical Engineering, Kermanshah Petroleum Refining Co.
چکیده [English]

Fluid transportation systems are among the high energy consumers in different industries such as water distribution systems. It is, therefore, important to study their optimized performance as regards their energy consumption. The fluid behavior in these systems under different operational conditions is actually dynamic, or time-dependent; the study of these systems by a dynamic model, hence, allows system performance to be evaluated more accurately. In this paper, a dynamic model is presented for a fluid transportation system consisting of a pumping station, a pipeline, and a reservoir tank. Sample calculations of energy consumption for a pumping station are presented. The results obtained from this study can be used for formulating recommendations on energy consumption estimation of pumping stations based on their operational conditions and control method used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pumping station
  • Dynamic
  • Fluid
  • Modeling
  • state space
1-Ertin, E., Dean, A., Moor, M., and Priddy, K. (2004). “Dynamic optimization for optimal control of water distribuation system.” SPIE proceedings series, (Dec. 25, 2006).
2- Eker I, Grimble MJ, Kara T. (2003). “Operation and simulation of city of Gaziantep water supply system in Turkey.” Renewable Energy, 28(9), 901-916.
3- Pulido-Calvo I, Gutierrez-Estrada J, Asensio-fernandez R. (2006). “Optimal design of pumping stations of inland intensive fishfarms.” Aquacultural Engineering, 35 (9), 283-291.
4-Ph.D Course M128. (2003). “Selecting a centrifugal pump by system analysis.”
. (Dec. 25, 2006).
5- Colebrook, C.F. (1938). “Tubulent flow in pipes, with particular reference to the transition region between the smooth and rough pipe laws.” Journal of Institution of Civil Engineers, 24, 133-156.
6- Ashrae Handbook Committee Information. (2005). Ashrae handbook fundamentals, Mark S. Owen, ed.