Диссертация (1151723), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Из вышеизложенного следует, чтополная энергия струйного аппарата на выходе из сопла определяется позависимости (5,3).2Рк V02 Р р Vp+=+g ρ 2g g ρ 2g(5,2)(при допущении отсутствия потерь напора в сопле и линии рециркуляции).РрVp2Рк V02=+Вследствие малой величиныможно записать, что.g ρ g ρ 2g2gПотенциальная энергия в линии рециркуляции равна полной энергии струйногоаппарата перед соплом и раскладывается на потенциальнуюРки скоростнойgρV02напор(как указывалось выше), можно считать кавитационным запасом.2gДанный факт подтверждает правомерность зависимости напора в линиирециркуляции от кавитационного запаса.
Степень увеличения кавитационногозапаса осевого насоса увеличивает расход электроэнергии на величину NВ =9,8⋅Qл.р.⋅Рр (таблица 5.1).Из таблицы 5.1 видно, что максимальная мощность в линии рециркуляциидостигает 156,8 кВт, что составляет 15 % мощности основного двигателя, приэтом кавитационный запас увеличивается на 0,8 м.Какправило,осевыенасосыустанавливаютнаголовныхмежхозяйственных насосных станциях площадью орошения более 1000 га. Вслучае, когда поливной сезон насчитывает 3000 часов работы насосногооборудования, что характерно для максимальной продолжительности поливногопериода, средний расход электроэнергии на линию рециркуляции составит470400 кВт, что при стоимости 1 кВт 3,5 руб.
определяет дополнительныезатраты на электроэнергию в размере 1 млн 646,4 тыс. руб.103Простейшие расчеты показывают, что на площади 1000 га ущерб (Ущ) отпотери урожая при прекращении поливов овощных культур (преимущественновозделываемых на орошении) из за остановки оборудования головных насосныхстанций, как минимум, составит порядка 10 млн рубУщ=У*Ц*1000(5.3)где У –урожайность овощных культур на поливе , в среднем принятая вразмере 300-350 ц/га;Ц- закупочная цена овощных культур, определяемая из расчета 340 -400руб./цСледовательно, предотвращенный ущерб не сравним с затратами наэксплуатацию линии рециркуляции, составляющими порядка 1, 7 млн руб.,Экономическая эффективность от внедрения мероприятия новой техникисоставит 8,3 тыс.
руб./га5.2 Расчет экономической эффективности от использования незаглублённыхнасосных станций с центробежными насосами, оборудованными линиейрециркуляцииРасчет экономического эффекта от сокращения сроков строительстваповерхностных насосных станций с линией рециркуляции для центробежныхнасосов выполнялся по зависимости 5.4 [36]Э ф = Е н Ф( t 1 − t 2 ) ,(5.4)где Ф – стоимость основных фондов (сметная стоимость объекта новой техники),досрочно введённых в действие;t1, t2 – продолжительность строительства по сравниваемым вариантам вгодах;Ен – коэффициент экономической эффективности, доли единицы.104На рисунке 5.1 представлена зависимость экономического эффекта (Эф)строительства поверхностных насосных станций от колебаний уровней вводоисточнике.
Расчеты выполнены по данным проекта «Реконструкцияорошаемого участка на площади 473 га в ОПХ «Рассвет» Аксайского районаРостовской области». (Рабочий проект, Книга 8, Сметы, Южводпроект, Ростовна-Дону, 2012 г.).ЭФ, тыс.руб.350ЭФ=f(∆)300331,08 тыс. руб.250257,01 тыс. руб.200150182,94 тыс. руб.100500357Колебания уровняв водоисточнике, мРисунок 5.1 – Зависимость колебаний уровня воды в водоисточнике отдостигнутого экономического эффекта в сфере эксплуатации насосной станциидосрочного вводаИспользующиеся исходные данные и экономический эффект строительстваповерхностного станционного узла при различных значениях колебаний уровняводы в водоисточнике приведены в таблице 5.1.105Таблица 5.2 – Исходные данные для расчёта экономического эффектастроительства поверхностного станционного узла при различных значенияхколебаний уровня воды в водоисточникеНаименованиепоказателяКолебание уровня в водоисточнике, м35ЗаменяемаяПоверхностнаяЗаменяемаяПоверхностная н.с.заглублённаян.с.
с линиейзаглублённаяс линиейн.с.рециркуляциин.с.рециркуляцииОсновноеоборудование, насосКоличество, штРабочие параметры:Q – подача, м3/сН– напор, мСметная стоимостьстанционного узлаФ, тыс. руб. в томчисле:(основныефонды)Коб – стоимостьоборудования, тыс.руб.С/ – стоимость СМР,тыс.
руб.С–расчётнаястоимость СМР, тыс.руб.Куд – удельные кап.вложения, тыс. руб.Т – срок службы, годt1, t2 –продолжительностьстроительства, годЕн – коэффициентэкономическойэффективности, долиединицыЭф – приведенный кгодовомуэкономическийэффект, тыс. рубОценка1Д200-951Д200-951Д200-951Д200-9533330,16690,20,13290,20,16690,20,12890,22201,181229,42910,21338,6620,3830,1620,3830,11940,20679,02321,3650,81600,1560,02120,1614,855,2082,355,2081,325,021,325,021,31,840,602,200,60экономической0,120,12182,94257,01эффективностифункционированиялиниирециркуляции за счет предотвращенного ущерба от потери урожайностиполиваемыхсельхозугодийвыполняласьаналогичнооценкелинии106рециркуляции для вихревых насосов. При максимальном значении мощности влинии рециркуляции 13,5 кВт, периоде работы насосного оборудования -3000 чна поливе 1000 га и стоимости электроэнергии 3,5 руб/кВт /ч затраты наэлектроэнергию составят 141, 75 тыс.
руб. Предотвращенный ущерб от потериурожая – не менее 10 млн руб. на 1000 га , что гарантирует экономическуюэффективность порядка 9,86 тыс. руб./гаОбщая экономическая эффективность оснащения насосной станции сцентробежными насосами линией рециркуляции, как минимум, составит (10+0,18) – 0,14)/1000 =10,04 тыс. руб./гаВыводы по главеНа основании проведённых исследований следуют ниже представленныевыводы.Оснащение заглублённых насосных станции с осевыми насосами линиямирециркуляции:-обеспечиваетвозможностьпостояннойэксплуатациинасосногооборудования с падением уровня в водоисточнике на 1 м;- предотвращает ущерб, связанный с потерей продукции растениеводстваот прекращения подачи воды, в объеме не менее 10 млн.
руб. на 1000 гаорошаемой площади, занятой овощными культурами. При средней мощностиоборудованиянеобходимойдляэксплуатациилиниирециркуляции,непревышающей 156 кВт и соответствующей мощности приводных двигателей неболее 1500 кВт, дополнительная стоимость электроэнергии на полив 1000 га приработе насосов в период вегетации до 3000 ч составит порядка 1,7 млн. руб., чтонеизмеримо меньше предотвращенного ущерба. Экономическая эффективностьоснащения заглублённых насосных станций с осевыми насосами линиямирециркуляции достигает 8,3 тыс. руб./га.107Поверхностные насосные станции с центробежными насосами и линиейрециркуляции позволяют:- сократить срок строительства станционного узла в 3–3,5 раза: с 1,84 -2,2года для заглублённых до 0,6 года для поверхностных станций;- обеспечить эксплуатацию насосного оборудования с постояннымирабочими параметрами (напором и расходом) вне зависимости от колебанийуровней в водоисточнике;- осуществлять пуск насосного оборудования без вакуум насосногооборудования;- снизить сметную стоимость станционного узла с 2201 тыс.
руб. до 1229тыс. руб. при колебании воды в водоисточнике на 3 метра и с 2910,2 тыс. руб. до1338,6 тыс. руб. при колебании уровней на 5 метров, что с учетом сокращениясроков строительства обеспечивает приведенный к годовому экономическийэффект от досрочного ввода основных фондов не менее 183 тыс. руб.Экономическая эффективность использования линий рециркуляции дляцентробежныхнасосовзасчетпредотвращенияущербаотпотерисельхозпродукции составит не менее 9,86 тыс. руб./га, а общая экономическаяэффективность внедряемого мероприятия с учетом результата от сокращениясроков строительства определится в размере не менее 10,04 тыс. руб./га.108ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.
Изучениесовременногосостояниятехническогосостояниямелиоративных систем позволило установить, что наряду с существеннымизносом насосных станций, оборудованных в основном центробежными иосевыми насосами, на снижение эксплуатационных гидравлических параметроввлияет увеличенная степень заиления водозаборных сооружений, снижениеотметок уровня воды в водоисточниках, уменьшение кавитационного запасаосевыхнасосовидопустимойвакуумметрическойвысотывсасыванияцентробежных насосов. Кроме того выявлено, что существующие теории расчетакавитационного запаса насосного оборудования основаны на определениигеометрической высоты всасывания, потерь напора во всасывающих линиях ивеличины скоростного напора перед входом потока на рабочее колесо.2.
Проведены экспериментальные лабораторные исследования методовповышения кавитационного запаса центробежных и осевых насосов с помощьюструйных аппаратов с целью определения влияния на КПД и кавитационныйзапас насосного оборудования, геометрических и гидравлических параметровструйного аппарата. Проведен шестифакторный эксперимент на основеположенийтеориипланированияэкспериментов.Вкачествефакторов,влияющих на величину кавитационного запаса и КПД, рассмотрены диаметрнаружного сопла, ширина щели в сопле, длина цилиндрической части камерысмешения струйного аппарата, расстояние от обреза сопла до начала ступицырабочего колеса, напор в линии рециркуляции, напор потока перед входом нарабочее колесо насоса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
