Отзыв ведущей организации (Создание и исследование полирядного конденсатного насоса первого подъема с мультипланными рабочими органами)

УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель главного управляющего директора— Директор по НИОКР а ГМС" .Б. Твердохлеб ведущей организации — Управляющей Компании «Группа ГМС» (000 «УК «Группа ГМС») на диссертацию Рябцева Егора Андреевича «Создание и иссле- дование полирядного конденсатного насоса первого подъема с мультипланными рабочими органами», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.13 — «Гидравлические машины и гидропневмоагргеаты» Диссертационная работа Рябцева Е. А. посвящена разработке конденсат- ного насоса с новой конструкцией гидравлической части, обеспечивающей бескавитационную работу агрегата в широком диапазоне подач до О = 1,3 м'/с (на весь агрегат).

Работа содержит 202 страницы, включая 172 рисунка и 32 таблицы. Список использованных источников содержит 110 наименований. Актуальность Одной из важнейших проблем при проектировании конденсатных насосных агрегатов является обеспечение бескавитационной работы. Решение этой задачи требует создания подпорных устройств (шнеков, осевихревых ступеней и т.п.), а также новых компоновок насосного оборудования, например, двухвальных конструкций конденсатных насосов.

Использование конструкций, со- держащих в едином корпусе несколько насосов, является перспективным направлением совершенствования конденсатных гидромашин. Тем не менее, применяемые В настоягций момент Однокорпусные кон- струкции агрегатов конденсатных нассосов имеют ряд недостатков, описание которых подробным образом приведено в тексте работы.

В этом свете, поставленные в диссертационной работе задачи по созданию конденсатного агрегата с обеспечением его бескавитационной работе в широком диапазоне подач и полученные результаты являются актуальными, представляют научный и практический интерес, позволяют повысить эффективность и качество функционирования насосных агрегатов, работающих в об- ласти высоких подач. Научная новизна Автором разработана конструкция конденсатного насоса с оригинальными полирядными мультипланными рабочими органами, обеспечивающих бескавитационную работу гидромашины в широком диапазоне подач ® = 0,425— 0,65 м'/с) с учетом глубокого разрежения на входе, исключающую или снижающую большинство недостатков существующих конденсатных гидромашин, благодаря использованию нестандартных проектно-конструкторских решений.

На основе расчетно-теоретических исследований, предложена методика проектирования рабочих органов, позволяющая спроектировать полирядную проточную часть для насосов различного назначения. Полученные результаты экспериментального исследования, позволили установить детали рабочего процесса полирядного рабочего колеса„ обладающего повышенными антикавитационными свойствами по сравнению с осевым аналогом, спроектированным на те же параметры. Экспериментальным путем установлена работоспособность и эксплуатационные свойства предлагаемой конструкции. Практическая значимость работы Полученные в ходе исследования результаты могут быть использованы для проектирования новых насосных агрегатов, а также для модернизации существующих осевых гидромашин.

Наряду с существующими аналогами, разработанная конструкция является конкурентоспособной. Кроме того, полученные в работе расчетно-теоретические и экспериментальные данные позволяют верифицировать методики проектирования проточных частей осевых насосов, применяемые для разработок насосов различного назначения. Достоверность Обеспечена использованием различных компьютерных вычислительных комплексов, хорошо зарекомендовавших себя при создании и исследовании гидравлических машин, экспериментальными данными и сравнением результатов с существующими аналогами. Результаты не противоречат физическим процессам, каноничным положениям теории механики жидкости и газа, а также существующим данным о функционировании лопастных гидромашин, полученных ранее другими авторами в предметной области исследования. Структура работы Диссертационная работа общим объемом 202 страницы состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений.

Библиографический список содержит 110 ссылок. Во введении описана актуальность диссертационной работы, цель и задачи исследования, научная новизна, личный вклад и практическая ценность ре- зультатов. В первой главе сделан обзор существующих проблем, возникающих при работе конденсатных насосов и имеющих отношение к кавитационному фактору. Рассмотрены процессы формирования и развития кавитации в конденсатных насосных агрегатах. Проанализированы различные современные способы повьш1ения антикавитационных свойств.

На основании литературно-патентного обзора сформулированы задачи исследования и возможного устранения недостатков рассмотренных аналогичных конструкций. Во второй главе произведена конструкторско-технологическая разработка агрегата конденсатных насосов, предназначенного для откачки конденсата из конденсатора турбоустановки. К достоинствам предлагаемой конструкции от- носится: реализация нескольких насосов в едином корпусе, меньшая занимая площадь, удобство обслуживания и монтажа. Автор привел описание оригинальных рабочих органов, названных полирядными, с разделением подачи на 3 рабочих ряда.

В проточной части каждого ряда установлены так называемые мультипланные решетки. Рябцев Е. Л. изложил сущность полирядных осевых рабочих органов с мультипланными решетками, предложил методику их проектирования, а также оценил геометрические параметры проточной части, лопастей и лопаток, основываясь на общей теории проектирования лопастных гид- ромашин. В третьей главе представлены результаты первого этапа компьютерного исследования с помощью программного продукта решения трехмерной гидро- динамической задачи, разработанного в НИУ «МЭИ». В главе приведены общие сведения о математической модели, постановки граничных условий. Опи- саны результаты анализа расчетно-теоретического исследования, на основе которого приведена коррекция геометрических параметров лопастей рабочего колеса и лопаток направляющего аппарата.

Форма и геометрические параметры лопастей рабочего колеса оптимизировалась с точки зрения достижения необходимых значений коэффициента кавитации о, рассчитанных с учетом обеспечения бескавитационной работы насоса первого подъема. Вторым параметром оптимизации был выбран гидравлический КПД. Представленные результаты моделирования были получены на параметры форсированного режима насоса, на котором вероятнее всего возникновение кавитации.

Анализ данных и коррекция геометрических параметров позволили сформулировать наиболее пред- почтительные геометрические параметры лопастных и лопаточных систем в кавитационном отношении и с точки зрения снимаемой направляющим аппара- том циркуляции. В четвертой главе представлены результаты расчетно-теоретического исследования с применением хорошо зарекомендовавшего себя программного обеспечения АМ$т"Б СГХ. В главе приведена постановка граничных условий, процесс создания 30 модели и расчетной сетки для случаев течения жидкости как в рядах рабочих органов по отдельности, так и в совокупности. Полученные в ходе многократного моделирования данные позволили дополнить методику проектирования мультипланных решеток, учитывая их взаимное расположение друг относительно друга, и методику проектирования полирядных рабочих органов с учетом выбора разбивки подачи Д по рядам.

Многоитерационный процесс моделирования позволил провести коррекцию геометрической формы лопастей и лопаток с сохранением определенного ранее коэффициента кавитации о для достижения спрогнозированного во второй главе напора Н = 16 м на форсированном режиме для обеспечения необходимого подпора спроектированному агрегату.

Показано, что в случае функционирования всех трех рядов в совокупности неизбежны перетечки жидкости на входе в колесо и между рабочим колесом и направляющим аппаратом и даны рекомендации по их устранению и технологической отработке рабочих органов. В пятой главе описана модель пилотного образца вертикального полирядного мультипланного осевого конденсатного насоса. Рассмотрены различные варианты изготовления гидравлической части сложной формы, выработаны рекомендации по созданию рабочих органов с высокой степенью точности. Изготовлен, собран и смонтирован на испытательный стенд образец насоса, Проведены экспериментальные исследования с опытным насосом в лаборато- риях НИУ «МЭИ». В результате сравнения гидравлических и кавитационных характеристик полирядного насоса с характеристиками традиционного осевого насоса установлено, что применение данных рабочих колес позволит увеличить зону функционирования насоса до срыва характеристики до 20;'о.

Выводы по работе отражают полученные в ходе исследования основные результаты, соответствуют поставленным задачам и имеют научнопрактическое значение. Замечания по диссертации 1. Не произведено исследование влияния сеточной модели и модели турбу- лентности на результаты, полученные расчетно-теоретическими методами. Также в работе отсутствует исследование влияния свойств жидкости (плотность, вязкость и т.д.) на рабочий процесс полирядного мульти- планного насоса. 2. Отсутствует подробное исследование влияния полиряднои* и мультипланной структуры проточной части на обратные токи, возникающие на недо- грузочных режимах. 3. Не исследовано влияние величины осевого зазора между лопастными системами в проточных частях на антикавитационные свойства и развиваемый насосом напор.

4. В работе мало внимания уделено вопросам регулирования предлагаемой конструкции агрегата. Заключение Указанные замечания не носят принципиального характера и не снижают научную и практическую значимость диссертационной работы. Публикации автора отражают основные научно-практические результаты диссертации. Результаты опубликованы в журналах, входящих в перечень ВАК ~3 статьи), докладывались на научно-технических конференциях. Личный вклад Рябцева Е. А. в выполнении работы не вызывает сомнений. Диссертационная работа сделана на достойном научном и техническом уровне, все основные результаты соответствуют физическим представлениям и теории лопастных гидромашин.

Совокупность теоретических и практических результатов, полученных автором в ходе исследования, представляют решения сформулированных задач, направленных на улучшение технико-экономических показателей насосного оборудования. Поставленные задачи раскрыты последовательно и полным образом, рекомендации достаточно обоснованы, выводы обладают научной новизной. Автореферат соответствует содержанию диссертации. Диссертация Рябцева Егора Андреевича на тему: «Создание и исследова- ние полирядного конденсатного насоса первого подъема с мультипланными рабочими органами» является законченной квалификационной работой и соответствует требованиям п.п.

9-14 «Положения о присуждении ученых степеней», предъявляемого к кандидатским диссертациям, а ее автор заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.13— «Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты». Отзыв на диссертационную работу Рябцева Егора Андреевича рассмотрен и одобрен на заседании Дирекции по НИОКР ООО «УК Группа ГМС» «14» мая 2018 года. Главный специалист, ООО "УК 'Труппа ГМС", к.т.н .