Диссертация (1151723), страница 2
Текст из файла (страница 2)
ДостоверностьСтепеньнастоящей работы подтверждается результатами лабораторных и натурныхисследований, полученных с использованием современной измерительнойтарированной аппаратуры и по утвержденным и апробированным методикам.Апробациярезультатовпроводиласьпоэтапноспредставлениемдостигнутых результатов, которые были доложены и одобрены, на Всероссийскойнаучно-практической конференции «Актуальные вопросы природообустройства имелиорацииЮгаРоссии»(Новочеркасск,Новочеркасскийинженерно-мелиоративный институт им. А.К.
Кортунова Донской ГАУ, 03–06 октября 2016г.), Федеральном Форуме «Молодые аграрии: Агроэкология». (Ростовскаяобласть, Неклиновский р-н, с. Натальевка, ДОК «Спутник» 15–20 сентября 2017г.), на Региональном молодёжном научно-инновационном конкурсе «УМНИК 2017» (Ростов-на-Дону, БЦ Лига Наций, Южный ИТ-парк, декабрь 2017 г.), на«Молодёжном инновационном конвенте Ростовской области» (Ростов-на-Дону,ВЦ ДонЭкспоцентр, 13 апреля 2018 г), на международной научно–практическойконференции «Новости передовой науки» (София, Болгария : Бял ГРАД-БГ, 15 –22 мая 2018 г.).Макет струйной установки для увеличения кавитационного запаса осевых ицентробежных насосов отмечен дипломом на выставке ВЦ «Царицынскаяярмарка» (12–14 апреля, г.
Волгоград, 2016 г.).8Результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работприняты для проектирования и эксплуатации на головных насосных станцияхФГБУ«Управление«Ставропольмелиоводхоз»,ФГБУ«УправлениеРостовмелиоводхоз».Личный вклад автора в получении результатов, изложенных в работезаключается в анализе литературных источников, обосновании направленияисследований, изготовлении лабораторной установки и проведении лабораторныхи натурных исследований, обработке полученных результатов, формированиивыводов и предложений производству, во внедрении результатов исследований.Публикации.Основныеположениядиссертационнойработыопубликованы в 13 печатных работах, в том числе одна статья – в издании,входящем в международную базу цитирования Scopus, 5 – в журналах,рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получено 4 патента.
Общий объёмопубликованных работ 4,05 п.л., из них 3,0 п.л. принадлежит автору.Структура и объём диссертацииДиссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов иприложений. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста ивключает в себя 39 рисунков, 27 таблиц, 19 приложений, список используемойлитературы из 123 наименований, из них 20 работ зарубежных авторов.9СОВРЕМЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ1.МЕЛИОРАТИВНЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ И АНАЛИЗСУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕОРИЙ РАСЧЕТА ГИДРАВЛИЧЕСКИХПАРАМЕТРОВ ВСАСЫВАЮЩИХ ЛИНИЙ НАСОСНОГООБОРУДОВАНИЯ1.1Современные проблемы эксплуатации насосных станциймелиоративных системВ годы подъема мелиоративного строительства до конца 90-х готовпостроена целая сеть насосных станций мелиоративного назначения.
В настоящеевремя в Р.Ф. на мелиоративных системах, по состоянию на 2015 году поДепартаменту мелиорации и сельскохозяйственного водоснабжения только вСКФО и ЮФО в федеральной собственности для целей орошения насчитывалось404 насосные станции с общей мощностью 539517 кВт (таблица 1.1). [31]Мелиоративные насосные станции классифицируют по назначению –оросительные и осушительные, по виду источника – речные, водохранилищные, сводозабором из подземных источников;по расположению оборудования относительно поверхности земли –наземные (стационарные, передвижные), полузаглубленные, заглубленные;по характеру управления – с ручным управлением (все операции по пуску,регулированию и остановке агрегатов выполняют соответствующие приборыавтоматы,расположенныевнутризданиястанции),автоматическиедистанционные (все управление осуществляется с дистанционного пункта,расположенного на некотором расстоянии от насосной станции);по режиму работы и назначению – оросительные сезонные с подачей воды вканал и трубопроводную сеть, оросительные круглогодовые с подачей воды врегулирующие водохранилище и оросительно-обводнительные с сезоннойподачей воды на орошение и круглогодовой подачей на обводнение;Таблица 1.1 Наличие насосных станций Департамента Мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения поСеверо-Кавказкому региону по состоянию на 1.01.2001 гРеспублики, края,областиМинмелиоводхозРеспублики ДагестанДепартанент«Севосетинмелиоводхоз»Комитет КарачевоЧеркесской Республикипо мелиорации земель исельскохозяйственномуводоснабжениюФГБУ « Управление «Ставропольмелиоводхоз»ФГБУ « Управление «Кубаньмелиоводхоз»ФГБУ « Управление «Ростовмелиоводхоз»ФГБУ « Управление «Каббалкмелиоводхоз»Итого в среднем поРегиону:Стационарная3510443710173Орош.площадьна1 кВтуст.
мощ.,кВт/га2,52Стационарная637881567201,13Стационарная1061182501091,66СтационарнаяПлавучаяСтационарная23213910767316195050201669777240,921321,26Стационарная1212622242002920,76Стационарная1141112548051,3940413905395175400,99Тип насоснойстанцииКол-воКол-во насосныхнасосныхагрегатов, шт.станций, шт.Суммарнаяустановленнаямощность, кВт.Орошаемаяплощадь,тыс. ганасосные станции для водоподъема из подземных источников применяютпри орошении небольших участков, водопонижении, связанном с дренажоморошаемых площадей или производственно строительных работ, а также впромышленном и гражданском водоснабжении.В состав сооружений гидротехнического узла машинного водоподъема(насосной станции) при заборе воды из отрытого водоисточника входит:водозаборное сооружение, подводящий канал, аванкамера, здание насоснойстанции с гидромеханическим оборудованием, напорный трубопровод иводовыпускное сооружение.В зависимости от принятого основного гидромеханического оборудования,естественных, эксплуатационных и производственных условий, некоторыесооружения могут отсутствовать или быть объединены.В кризисных условиях развития мелиорации особое значение приобретаютвопросыэксплуатациямелиоративныхнасосныхстанций,наосновересурсосберегающих технологий, заключающихся в увеличении межремонтныхсроков службы сооружений и оборудования, экономии электрической энергии,снижениинепроизводственныхпотерьводыииспользованиисредствавтоматизации в управлении насосным оборудованием и трубопроводной сетью.Из вышеизложенного видно, что насосные станции являются одним изосновных элементов в оросительной системе, от надежности работы которых вомногом зависит продуктивность сельхозпредприятия.Проведенные исследования динамики изменений орошаемых земель [22],только по Ростовской области, показывают уровень снижения площади орошенияс 433,4 до 361,8 тыс.
га (Таблица 1.2), что указывает на утрату работоспособностисооружений, средний процент износа, на основании анализа техническогосостояния всего мелиоративного комплекса проведенного Департаментоммелиорации Минсельхоза РФ в 2015 г., составляет 56 %. Данный рост относитсяи к насосным станциям.12Таблица 1.2 – Динамика изменения орошаемых земель Ростовской областиГоды20002001200220032004200520062007Из них наОрошаемые Госсистемах,земли,тыс.гатыс. га433,4433,4400,2407,2413,2420,1424,2361,8288,7288,7281,1292,8269,9302,7305,8272,2Местномстоке,тыс.
гаГоды144,7144,7112,1114,4116,8117,4118,489,620082009201020112012201320142015Из них наОрошаемые Госсистемах, Местномземли,тыс.гастоке,тыс. гатыс. га335,9349,2342,4344,0320,0299,4292,4292,0268,9263,8263,7260,0248,0231,0225,1244,987,084,078,784,072,068,467,347,1Ниже описаны возможные неисправности оборудования и сооружений,которые могут возникнуть в процессе эксплуатации насосных станций и накоторые необходимо обратить внимание при дальнейшей эксплуатации.Наибольшее влияние на эксплуатацию насосных станций оказываютводозаборные сооружения. Водозаборным называют сооружение, через котороевода из источника поступает в насосную станцию. Такое сооружение не должнодопускать попадания в насосную станцию наносов, плавающего мусора,водорослей, ила, рабы.Водозаборные сооружения являются ответственным элементом насоснойстанции.
Наиболее широко распространены береговые и русловые водозаборныесооружения. У береговых водозаборов входные отверстия всегда доступны дляобслуживания, что гарантирует бесперебойную их работу.Русловые водозаборы расположены в водоеме и, как правило, удалены отберега. Их входные отверстия труднодоступны, а иногда и совершеннонедоступны для осмотра.От надежности работы водозаборных сооружений зависит надежностьработы насосной станции в целом.На работу водозаборных сооружений могут оказать большое влияниегидробиологические условия. Обрастание решеток, сеток, затворов внутренней13поверхности самотечных труб моллюсками и другими организмами, что приводитк уменьшению пропускной способности этих элементов.Водная растительность, интенсивно развивающаяся в реках с малойглубинойинебольшимискоростямитеченияводы,забиваетрешеткиводоприемника и уменьшает живое сечение входных отверстий, но наиболеепагубное влияние на эксплуатацию насосных станций оказывает заилениеводозаборных сооружений, вследствие которого меняютсягидравлическиехарактеристики насосного оборудования, и всасывающих трубопроводов, вплотьдо полной остановки насосных станций.Из внутристанционных трубопровод, всасывающих трубопроводы являютсянаиболее ответственные, в процессе эксплуатации всасывающие трубопроводы,также, как и все виды водозаборных сооружений заиляются, в результате чегоуменьшается их поперечное сечение и уменьшается скорость движения воды ипотери напора, и как следствие, уменьшается допустимая вакуумметрическаявысота всасывания и кавитационный запас насосного оборудования.
Заилениеводозаборных сооружений и падениеотметок уровнейв водоисточникахнаблюдаются, как в средней полосе РФ, когда отметки вВолгоградскомводохранилище упала до критических значений 13,5 м, что грозило остановкой 14головных насосных станций ФГБУ «Управление «Саратовмелиоводхоз» (Рисунок1.1), так и для водоисточников с высоким содержанием взвешенных части горныхрек.На основании вышеизложенного проведен обзор существующих теорийрасчета кавитационного запаса насосного оборудования мелиоративных насосныхстанций.14Рисунок 1.1 – Расчетный и фактические режимы работы Волгоградскоговодохранилища во 2-ом квартале 2017 и 2018 гг.1.2 Кавитация и признаки кавитационных явленийПри движении жидкости в сужающемся трубопроводе, по форме трубкиВентури, в узком сечении скорость, как правило, достигает максимальногозначения, а давление уменьшается.Величина давления в узком сечении 2-2 (рисунок 1.1) в соответствии суравнением Д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
