Underlag för övergång från ventilstyrt till frekvensstyrt rörsystem

• Main Author: Bahar, Akbar
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) 2009
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-99890

Sedan 2000-talet har Sveriges största kraftvärmeverk MälarEnergi, har övergått från ventilstyrda rörsystem till frekvensstyrda i sina stora pumpsystem. På detta sätt har över 30 miljoner kronor samt över tusen ton CO2 sparats. Idag har MälarEnergi tillsatts en utredning i syfte till att se över möjligheten att genomdriva en liknande energieffektivisering för sina mindre pump- och rörsystem. Dessvärre saknas det korrekta data över tryckfallen i dessa mindre system, eftersom många av dessa är byggda under slutet av 1970-talet. Detta examensarbete handlar om att ta fram ett underlag för val av nya pumpar till ett valt pump- och rörsystem, AMP41-42. Först konstrueras fram en teoretisk modell för tryckfallet i rörsystem för att sedan ska kontrolleras genom olika test. Vidare måste en analys av flödet i systemet göras. Vid det här laget finns det tillräckligt med underlag för att välja en lämplig frekvensstyrd pump till rörsystemet. Resultatet visade att tryckfallet på grund av rörfriktion, böjar etc i rörsystemet är relativt litet, cirka 0.5 bar vid ett flöde på runt , medan tryckfallet orsakat av reglerventilen uppgick till cirka 1.8 bar vid samma flöde. Med hänsyn tagen till engångsförluster och förutsatt att reglerventilen monteras bort vid eventuellt övergång till frekvensstyrt rörsystem, undersöktes ett antal, 5 stycken, olika pumpar med avseende på deras årliga effektförbrukning. Det visades att den årliga effektförbrukningen för två av dessa kandiderade pumpar låg på 27 500 kWh respektive 30 500 kWh, jämfört med den nuvarande pumpen i rörsystemet, som ligger på cirka 202 000 kWh. Detta innebär en minskning på över eller att över 165 000 kWh/år, kan sparas vid en eventuell övergång till frekvensstyrd pump för det valda rörsystemet. För varje sparad kWh minskar utsläppet av CO2 med 0.5 kg och med ovanstående siffror blir det en minskning på 84 ton CO2 per år. Detta kan inte förklaras med någonting annat än en väl förtjänst för miljön. 3 20m80% === Since 2000, Sweden's largest combined power and heating plant,CHP Mälarenergi, has moved from valve controlled to frequency controlled piping in their large pump systems. In this way, more than SEK 30 million and over one thousand tonnes of CO2 is saved. Mälarenergi has initiated an investigation to review the possibilities to get similar energy g a ins in their smaller pump and piping systems. Unfortunately, there is no accurate data of the cases of pressure change in these smaller systems, since many of these are built in the late 1970s. The aim of this thesis is to develop a basis for selection of new pumps at a selected pump and pumping system, AMP41-42. First a theoretical modelfor the pressure drop in pipelines is built and then it is checked in different tests. Furthermore, an analysis of the flow in the system is made. By now there is sufficient basis for selecting an appropriate frequency-driven pump to the piping. The results showed that the pressure drop due to piping friction, bends, etc. in the piping system is relatively small around 0.5 bar at a flow rate of around , while the pressure drop caused by the control valve was approximately 1.7 bar at the same flow. Taking into account one-time losses and provided that the control valve is dis mounted at any transition to a frequency controlled piping system, a number of 5 different pumps were examined, in terms of their annual power consumption. It was shown that the annual power consumption of two of these candidate pumps were at 27 500 kWh and 30 500 kWh per year, compared with the existing pump in the piping, which is around 202 000 kWh/year. This represents a reduction of over 80% or over 165 000 kWh/year, which can be saved in the event of a transition to a frequency-driven pump for the selected pipeline. Every kWh saved helps to reduce emis-sions of CO2 by 0.5 kg and with the figures above there is a reduction of 84 tonnes of CO2 per year. This can be considered as an environmentaly friendly design change. 3 20m