Аналіз показників ефективності та надійності роботи насосного агрегата на засадах системного підходу

Abstract

На засадах системного підходу сформовано модель насосного агрегата нафтоперекачувальної станції як єдиної системи з підсистемами різної фізичної природи. Формалізовано математичну модель ефективності та надійності синхронного двигуна та відцентрового насоса в залежності від витрати рідини при зміні частоти обертання роторів агрегата. Встановлено, що екстремальні значення показників ефективності та надійності досягаються при різних значеннях витратного навантаження, що вимагає залучення методів багатокритеріальної оптимізації для знаходження ”узгодженого оптимуму” з метою вибору режиму роботи насосного агрегата.

На основе системного подхода сформирована модель насосного агрегата нефтеперкачивающей стан- ции как единой системы с подсистемами различной физической природы. Формализована математическая модель эффективности и надежности синхронного двигателя и центробежного насоса в зависимости от расхода жидкости при изменении частоти вращения роторов агрегата. Установлено, что экстремальные значения показателей эффективности и надежности достигаются при разных значениях расходной нагрузки, что требует привлечения методов многокритериальной оптимизации для нахождения "согласованного оптимума" для выбора режима работы насосного агрегата.

Based on the system approach, a pump unit of oil pumping station model has been developed as a unified system with subsystems of different physical nature. A mathematical model of efficiency and reliability of synchronous motor and centrifugal pump as polynominals has been developed and the values of their coefficients have been calculated depending on the fluid flow rate when changing the speed of rotation of the the pump units rotors. It has been established that the extreme values of efficiency and reliability parameters are achieved by different values of loading flow rate that requires involving multicriteria optimization methods to find the "agreed optimum" to select the operating mode of the pump unit.