Содержание к диссертации
Введение
1 Общая характеристика изучаемого вопроса 9
1.1 Краткая классификация вакуумных насосов 9
1.2 Основные параметры и характеристики вакуумных насосов 11
1.3 Обзор основных типов отечественных вакуумных насосов 15
1.4 Вакуумные насосы зарубежного производства .27
1.5 Анализ выполненных научных исследований по повышению эффективности вакуумного насоса доильных установок 31
1.6 Выводы 38
2 Теоретическое исследование процесса создания разрежения вакуумным насосом 40
2.1 Теоретическое обоснование влияния параметров впускного отверстия в насосе на его выходные характеристики 43
2.2 Проводимость элементов различной формы 50
2.3 Энергетическая оценка пластинчатого вакуумного насоса 61
2.5 Выводы 65
3 Программа и методика экспериментальных исследований рабочего процесса вакуумного насоса в лабораторных условиях 66
3.1 Программа экспериментальных исследований 66
3.2 Методика экспериментальных исследований 67
3.2.1 Методика исследования влияния площади поперечного сечения впускного отверстия насоса 71
3.2.2 Методика исследования влияния формы впускного отверстия 72
3.2.3 Методика исследования влияния частоты вращениявала ротора насоса 75
3.3 Измерительные приборы 77
4. Результаты экспериментальных исследований 80
4.1 Определение оптимальных значений исследуемых факторов 80
4.1.1 Определение площади сечения впускного отверстия 80
4.1.2 Оценка формы впускного отверстия 83
4.1.3 Оценка частоты вращения вала ротора насоса 87
4.2 Определение влияния оптимальных значений исследуемых факторов на выходные параметры насоса 90
4.2.1 Действительная производительность вакуумного насоса 90
4.2.2 Действительная потребная мощности для привода насоса 92
4.2.3 Величина разрежения в системе 94
4.2.4 Коэффициент подачи насоса (заполнения камеры всасывания) 96
4.3 Выводы 99
5 Расчет экономической эффективности 100
5.1 Исходные данные для расчета 100
5.2 Методика расчета 101
5.3 Определение затрат на изготовление модернизированного насоса 103
5.4 Результаты расчета экономической эффективности 106
6 Общие выводы и предложения ПО
Список использованной литературы 112
Приложения 122
- Основные параметры и характеристики вакуумных насосов
- Теоретическое обоснование влияния параметров впускного отверстия в насосе на его выходные характеристики
- Методика исследования влияния формы впускного отверстия
- Действительная потребная мощности для привода насоса
Введение к работе
Важным фактором при повышении эффективности работы доильных машин и технологии доения в целом является поддержание постоянства вакуумного режима в технологических линиях доильных установок различных модификаций. Анализ научных работ отечественных и зарубежных исследователей показал, что в результате несоблюдения заданных параметров вакуумного режима в молочных линиях возрастает количество заболеваний коров маститом, нарушается работа аппаратов и других узлов доильных установок, снижается производительности труда операторов и продуктивность животных. Работа доильных аппаратов без нарушения нормальных физиологических процессов у животных возможна только при определенном разрежении, характерном для каждого из них. Согласно установленным зоотехническим нормам, величина разрежения в доильном аппарате должна находиться в пределах 42...53 кПа, колебания вакуумметрического давления в любой точке вакуумпровода не более 3 кПа, а время стабилизации вакуумметрического давления после мгновенного изменения расхода воздуха на 15 м3/ч не должно быть более 3 с [31].
В качестве энергетического источника вакуума в доильных установках используются вакуумные насосы различных типов. Их рабочие параметры, и в первую очередь производительность, определяют стабильность и величину рабочего разрежения в доильных машинах.
В результате анализа потенциальных возможностей методов и технических средств создания разрежения установлено, что наиболее распространенными и перспективными в настоящее время являются ротационные вакуумные насосы пластинчатого типа. Между тем, учеными установлено, что большинство вакуумных машин данного типа недостаточно надежны в эксплуатации и зачастую эксплуатируется с пониженной на 35...40% производительностью [86]. На это существует целый ряд причин. Это несовершенность системы смазки, низкая теплостойкость и износостойкость пластин ротора, по-
5 вышенный уровень шума, загрязнение воздуха масляной пылью, а также ряд других причин.
Поэтому для поддержания необходимого вакуумного режима возникла потребность в дальнейшем совершенствовании вакуумных насосов и улучшении показателей их работы.
Для осуществления данной цели назрела необходимость в разработке простой, надежной, и доступной методики расчета.
Совершенствование ротационных вакуумных насосов позволяет увеличить надежность, снизить расход электроэнергии и, соответственно, повысить эффективность процесса доения.
Методика исследования. В работе использованы аналитический, экспериментальный и расчетно-конструктивный методы.
Аналитический метод включал изучение технологического процесса с применением методов аналогового моделирования, классической механики, термодинамики, системы программных средств ПК.
В экспериментальных исследованиях использовались методы физического моделирования для проверки теоретических положений и выводов. Использование расчетно-конструктивного метода на основе математического и экспериментального моделирования и прогнозирования позволило получить оптимальные технико-технологические и конструктивные параметры вакуумного насоса.
Результаты исследования обрабатывались с применением известных методов математического анализа с использованием программных средств ПК.
Научная новизна. На основании аналитических исследований получены расчетные зависимости для определения объемной подачи и потребной мощности ротационного вакуумного насоса с учетом изменения коэффициента подачи и проводимости входного элемента. В результате исследований обоснованы основные конструктивные и режимные параметры вакуумного насоса и получены аналитические зависимости для определения степени влияния основных факторов на показатели работы насоса. Указаны пути увеличения произво-
дительности и снижения потребной мощности привода силовых станций и обеспечения постоянства вакуумного режима доильных установок. Построена математическая модель газодинамических процессов. Практическую ценность представляют:
Усовершенствованная методика расчета конструктивно-технологических параметров ротационного вакуумного насоса;
Математическая модель процесса откачки воздуха вакуумным насосом;
Результаты теоретических и экспериментальных исследований по обоснованию конструктивно-технологической схемы;
Обоснованная конструктивно-технологическая схема вакуумного насоса;
Результати энергетической и экономической оценки исследуемого объекта.
Цель исследования.
Целью данного исследования является повышение эффективности вакуумного насоса за счет совершенствования конструктивно-технологической схемы и оптимизации его параметров.
Задачи исследования.
Для достижения указанной цели определены следующие задачи исследования:
произвести анализ технических средств для создания разрежения в доильных установках;
обосновать наиболее перспективную и рациональную конструктивно-технологическую схему насоса, применительно к насосным станциям современных доильных установок;
выявить оптимальные параметры и режимы работы вакуумного насоса;
установить основные теоретические зависимости для определения режимных и конструктивных параметров;
провести экспериментальные исследования для изучения комплексного
влияния основных факторов на выходные параметры - дать технико-экономическую оценку процесса оптимизации конструктивно-технологических параметров насоса.
Предмет исследования: Процесс работы ротационного вакуумного насоса при различных конструктивно-технологических параметрах.
Объект исследования: Ротационный пластинчатый вакуумный насос доильной установки.
Ожидаемые результаты: Получение стабильного вакуума, повышение производительности, эксплуатационной надежности, и снижение энергетических затрат. Сокращение расходов на обслуживание.
Реализация результатов исследований.
Разработанные методы расчета и определения конструктивных и технологических параметров исследуемого вакуумного насоса используются в учебном процессе кафедры при подготовке лабораторных работ по дисциплине «Механизация животноводства».
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников СПбГАУ, (г. Санкт-Петербург-Пушкин), Великолукской ГСХА (г. Великие Луки) и других ВУЗов в 2003 -2007 г.
Публикация.
По материалам исследований опубликовано три печатные работы, одна из которых в журнале "Сельский механизатор".
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка используемой литературы и приложений, изложенных на 143 страницах машинописного текста, в том числе 38 рисунков и 32 таблиц. Список используемой литературы включает 116 наименований, в том числе 6 - на иностранных языках. Имеются 15 приложений на 22 страницах.
8 На защиту выносятся:
классификация технических средств для создания разрежения в доильных установках;
рациональная конструктивно-технологическая схема вакуумного насоса доильной установки;
теоретические зависимости для определения конструктивно-технологических и режимных параметров
оптимальные параметры и режимы работы вакуумного насоса;
результаты экспериментального исследования процесса;
математические модели, характеризующие влияние основных конструктивно-технологических факторов на выходные параметры насоса;
экономическая эффективность исследований.
Основные параметры и характеристики вакуумных насосов
Для расчета вакуумных систем и правильного выбора вакуумных насосов необходимо знать их параметры.
Основными параметрами любого вакуумного насоса являются наибольшее давление запуска, наибольшее выпускное давление, наименьшее рабочее давление вакуумного насоса, наибольшее рабочее давление, предельное остаточное давление, быстрота действия и производительность.
Наибольшим впускным давлением рнач. называется максимальное давление во входном сечении вакуумного насоса, при котором насос может начать работу. Не все насосы способны начинать работу с атмосферного давления; для некоторых необходимо предварительное разрежение - «форвакуум». Давление запуска обычно заметно превышает наибольшее рабочее давление [73].
Наибольшим выпускным давлением рнаИб. называется давление в выходном сечении насоса, при котором он еще может осуществлять откачку. Все насосы, у которых наибольшее выпускное давление ниже атмосферного, должны иметь на выходе так называемый форвакуумный насос. В качестве форвакуум-ных насосов чаще всего используются насосы механические насосы объемного действия [73].
Наименьшее рабочее давление вакуумного насоса рм - это минимальное давление, при котором насос длительное время сохраняет номинальную быстроту действия. Наименьшее рабочее давление примерно на порядок выше предельного давления. Использование насоса для работы при давлениях между предельным и наименьшим рабочим экономически не оправдано из-за ухудшения его удельных характеристик [72,73].
Наибольшим рабочим давлением рраб. называется наибольшее давление во входном сечении, при котором вакуумный насос длительное время сохраняет номинальную быстроту действия. Рабочие диапазоны давлений вакуумных насосов в основном определяются их принципом действия и приближенно показаны на рисунке 1.2.
Предельным остаточным давлением росг. называется минимальное давление, которое может обеспечить насос без откачиваемого объекта. Невозможность беспредельного понижения давления обусловлена тем, что в каждом реальном насосе существуют перетекания газа из полости нагнетания в полость всасывания. Обратный поток может также состоять из газов, выделяющихся из конструкционных материалов, и газов, натекающих из окружающей среды через неплотности. С понижением давления поток откачиваемого газа, проходящий через насос, уменьшается, в то же время обратный поток остается практически неизменным; поэтому наступает момент, когда эти потоки становятся одинаковыми и давление во входном сечении насоса перестает уменьшаться. Это и есть предельное остаточное давление, достигаемое насосом [72,73,79]. У насосов, в которых применяют рабочие жидкости (насосы с масляным уплотнением, струйные), полное остаточное давление определяется составом и состоянием рабочей жидкости и обычно на порядок выше давления остаточных газов, которое зависит обычно от конструкции и качества изготовления насоса. Очевидно, если откачиваемый сосуд не защищен от проникновения паров рабочей жидкости насоса, то предельное остаточное давление в сосуде или в вакуумной системе не может быть ниже полного остаточного давления насоса. Быстротой действия вакуумного насоса SH или быстротой откачки объекта, называется объем газа, поступающий через входной патрубок в единицу времени при определенном давлении. Основная характеристика вакуумного насоса - зависимость быстроты действия от давления на входе в насос показана на рисунке 1.3. Качество насоса тем лучше, чем шире диапазон давлений, в пределах которого быстрота действия насоса мало изменяется. У многих насосов быстрота действия зависит от рода откачиваемого газа. Для каждого типа насосов существует кривая зависимости быстроты действия насоса SH от давления всасывания рвс. Быстрота действия вакуумного насоса, м3/с, может быть определена из выражения [79] Производительностью насоса Q называется поток газа, проходящий через его входное сечение при данном давлении, то есть количество газа, уделяемое в единицу времени при этом давлении. Производительность насоса, так же как и быстрота действия, зависит от давления и при достижении предельного остаточного давления близка к нулю. Производительность и быстрота действия насоса связаны соотношением где рвс. - давление во входном сечении насоса (давление всасывания). 1.3 Обзор основных типов отечественных вакуумных насосов Как было сказано выше, основным видом откачки вакуумных систем доильных установок является объемная откачка. К данному виду, в основном, относятся поршневые насосы и насосы ротационного типа. В нашей стране доильные установки до 1952 г. комплектовали вакуумными насосами поршневого типа (рисунок 1.5 а). Вакуумные поршневые насосы (ВПН) относятся к насосам объемного принципа действия. Они предназначены для откачивания сухих газов и классифицируются по устройству органов распределения и перепуска (рисунок 1.4).
Теоретическое обоснование влияния параметров впускного отверстия в насосе на его выходные характеристики
Исследованию материалов для изготовления лопаток ротационных компрессоров и вакуум насосов посвящена работа Ю.В. Пешти. Он пришел к выводу, что асботекстолит является наиболее подходящим материалом для пластин насосов и компрессоров, работающих в условиях жидкостной смазки. Его можно использовать для изготовления пластин, работающих со скоростью скольжения 15 - 17 м/с [75].
Работа Н.И. Мжельского [62] была посвящена исследованию влияния температурного режима и смазки на геометрические размеры текстолитовых пластин, а также изучению внутренних перетечек газа.
Труды СЕ. Захаренко [39] посвящены расчету коловратных компрессоров. В своей работе автор считает, что увеличение частоты вращения ротора с целью снижения относительной величины перетечек воздуха вызывает обратное действие, так как увеличиваются потери на всасывании и уменьшается коэффициент подачи насоса.
Следовательно, снижение величины перетечек через зазоры остается одним из главных факторов повышения технико-экономических показателей вакуумных насосов или компрессоров. Также СЕ. Захаренко исследовал зазоры различной формы, которые могут встречаться в компрессорах. Опыты подтвердили выведенную им зависимость расхода воздуха через щели и показали, что газ в щелях дросселируется вследствие значительного сопротивления при движении.
Значительный интерес вызывают работы связанные с совершенствованием конструкций ротационных вакуумных машин.
Так например П.В. Сидоренко [86] считает, что совершенствование пластинчатых вакуумных насосов доильных установок и процесса их работы целесообразно осуществлять увеличением кратности их действия. По его мнению, насосы двукратного действия имеют большую теоретическую производительность в сравнении с насосами повышенной кратности при одних и тех же размерах ротора.
Работа А.П. Гукова [33] также посвящена совершенствованию машин пластинчатого типа за счет использования в них вращающегося корпуса. По мнению данного автора, насосы с вращающимся корпусом имеют меньшую мощность привода при равной теоретической подаче в сравнении с существующими насосами доильных установок.
Немало научных исследований связано с обоснованием рациональных конструкций вакуумных насосов для доильных установок, их изучением и дальнейшим совершенствованием.
Здесь можно отметить исследования, проведенные инженерами Днепропетровского филиала УкрНИИ разведения КРС СЕ. Чернявским и В.И. Левченко [102]. Авторы считают, что наиболее рациональной конструкцией вакуумной машины для доильных установок является конструкция водокольцевого вакуумного насоса. Опытным путем они установили, что разрежение, создаваемое данным насосом намного стабильнее, чем ротационным.
Работы Н.А. Яковенко, А.И. Оберемченко посвящены изучению режимов работы вакуумных водокольцевых насосов [108].
Совершенствованию конструкции гидрокольцевого насоса посвящен труд Н.В. Камышанченко, В.И. Рыжкова и Н.А, Чеканова. В данном насосе был использован вращающийся корпус [40].
На основании анализа ряда конструкций водокольцевых вакуумных машин С.С. Руднев считает, что при конструировании ротационных вакуумных насосов с жидкостным поршнем следует принимать отношение длины ротора к его диаметру равным 1,25 - 1,4 [62]. В.И. Тетерюков считает, что отношение длины ротора к диаметру, равное 1,11 не обеспечивает полного выталкивания воздуха, поскольку он не успевает полностью выходить наружу из ячеек ротора и частично перетекает из полости нагнетания в полость всасывания [93].
Весьма интересной является работа Л.П. Карташова [42,47], в которой рассматривается исследование конструкции насоса эжекторного типа. По мнению автора, данная конструкция отличается исключительной простотой и по своим техническим показателям наиболее перспективна при использовании в доильных установках.
Среди подобных работ можно выделить работу И.Е. Волкова и Б.Г. Зи-ганшина [5] в которой авторы проводят исследования конструкции двухротор-ного вакуумного насоса, как энергетического источника вакуума в доильной установке.
Несмотря на большой накопленный опыт по совершенствованию вакуумных систем, разработке новых конструкций [1,2,3,4, 6, 7, 8, 9,10,11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 40, 66, 78, 82, 112, 113], оптимизации их параметров, все же они имеют большое количество недостатков. Следовательно, требуется дальнейшее изучение этого вопроса.
Выполненные исследования по изучению процесса создания разрежения основаны на экспериментальных данных, полученных при работе вакуумной системы.
В результате экспериментальных исследований накоплен большой объем материалов по разработке методики расчета. Исследованию рабочего процесса вакуумных насосов для создания методики расчета, обоснованию конструктивных и технологических параметров посвящены работы И.Н. Краснова, В.И. Квашенникова, Б.И. Королева, В.И. Кузнецова, А.И. Пипко, В.Я. Плисков-ского, Л.Н. Розанова, Е.С. Фролова, И.В. Автономова, В.И. Васильева, С.К. За-харенко, В.А. Румянцевой, А.Г. Головинцева, Б.В. Канторовича, В.Е. Лисичкина, Н.И. Мжельского и других [23,33,44,46,48,51,53,61,62,72,73,76,79,81,83,84, 104]. В своих трудах учеными было отведено значительное место принципам построения вакуумных систем и их расчету, дано описание методов измерения потока разреженных газов, а также даны рекомендации по применению насосов наиболее совершенной конструкции, по их правильной эксплуатации и их прочностной расчет. Методика, представленная авторами работ, позволяет связать геометрические параметры насосных установок и физико-механические свойства газа с выходными параметрами, такими как производительность, быстрота действия, мощность, потребляемая на привод, к.п.д., давление всасывания и нагнетания и т.д.
Методика исследования влияния формы впускного отверстия
Чтобы исследовать влияние данного фактора на выходные параметры насоса и его внешнюю характеристику необходимо, учитывая количество опытов и их повторность, изменить параметры всасывающего канала в корпусе насоса несколько раз растачивая его стенки и впускной патрубок, что очень проблематично в связи со сложностью конструкции самого корпуса и точностью его изготовления. Чтобы упростить данную задачу мы смоделировали процесс истечения газа через отверстие определенного сечения в экспериментальной камере, которая была установлена при помощи соединительных патрубков в непосредственной близости к входному сечению насоса. Камера состояла из двух частей. Между ними помещали металлические пластины толщиной Ь, в которых были выполнены отверстия одной и той же формы (в данном случае овальной) и разного сечения (рисунок 3.3). В ходе опытов площадь отверстий составляла 20,58; 28,36; 38,40; 50; 58,56 см2. Опыт проводился с трехкратной повторностью для каждого сечения отверстия в следующей последовательности.
После установки пластины с отверстием герметизируем экспериментальную камеру при помощи стяжных болтов. На вакуумной магистрали при помощи одного из переходников устанавливаем индикатор КИ 4840М. Повернув барабан индикатора против часовой стрелки на пять оборотов, устанавливаем наибольшее сечение щели индикатора. Включаем насос, и после достижения требуемого теплового режима поворотом барабана по часовой стрелке устанавливаем рабочее разрежение, равное 52 кПа [54]. Засасываемый во время работы вакуумной системы воздух проходит через прибор и поступает к вакуумному насосу, минуя исследуемое отверстие в экспериментальной камере.
По шкале на корпусе и на барабане определяем расход воздуха в условных единицах и долях, умножаем его на 20 (постоянная индикатора) и в результате получаем расход воздуха (подачу насоса) Уд. Далее снимаем показания приборов, измеряющих давление воздуха до и после дросселирования через отверстие (pi и р2 в Па), а также давление нагнетания (рн, Па). По перепаду давлений pi и р2 определяем проводимость соответствующего отверстия согласно методике описанной в п.п. 2.1 и используя математические методы выводим основную зависимость, связывающую теоретическую быстроту действия с коэффициентом подачи r)v через проводимость впускного отверстия.
Исследования влияния формы впускного отверстия в насосе на выходные параметры проводилось по аналогичной предыдущей методике для сечения впускного отверстия с той лишь разницей, что в экспериментальную камеру устанавливались пластины в которых были выполнены отверстия с площадью сечения 38,40 см разной формы (рисунок 3.3). В качестве форм мы исследовали круглое, овальное, прямоугольное, треугольное, ромбовидной, щелевое отверстия. Данный фактор является качественным и не имеет численного выражения. Форму впускных и нагнетательных окон, очень часто выбирают исходя из технологических соображений, без учета других факторов. Окна могут быть, прямоугольной (насос УВД 10.000), овальной (насос УВ 45) или в виде канала. В насосах РВН-100, РВН-200, РВН-25 окна имеют форму щелей, полученных фрезерованием [34, 62, 70].
Так как на начальном этапе исследования выбираются три уровня варьирования фактора (верхний, нулевой и нижний), то мы остановимся на исследовании только трех основных форм отверстий. Из всего разнообразия возможных форм впускных и выпускных окон практический интерес представляют три формы: круглая, прямоугольная и треугольная.
Круглые отверстия являются наиболее технологичными. Их легко выполнить и они наиболее удобны для движения потоков воздуха. Поэтому в большинстве случаев конструкторы предпочитают эту форму окон всем остальным. Прямоугольные отверстия уступают в этом отношении, но позволяют в большей степени использовать площадь статора, на котором они расположены. Треугольные отверстия на практике не применяются. Однако исследование характеристики пневмодвигателей [27,28,29,56,68,77,103] с такой формой впускных окон представляет интерес в силу некоторых свойств треугольных отверстий, позволяющих пропускать потоки большей или меньшей интенсивности, благодаря чему возможно таким способом получать различные законы изменения давления в камерах.
Для простоты исследования, а также ясного физического смысла данного фактора можно перейти от качественной его характеристики к количественной выразив его через коэффициент сопротивления трению X, который при одинаковой площади сечения отверстий для разных форм имеет различное значение. Он вычисляется по приближенной формуле Альтшуля [17,36,43,90].
Действительная потребная мощности для привода насоса
Оптимизация технологических и конструктивных параметров исследуемого насоса позволит снизить энергетические затраты на 10% и получить годовую экономию по прямым эксплуатационным затратам в размере 1155,55 руб./год. в расчете на одну единицу машины. Данное исследование по совершенствованию конструктивной и технологической схемы насоса приведет к увеличению запаса по производительности на 8,8%, что в свою очередь повлияет на ресурс машины.
При внедрении результатов исследования в масштабах Великолукского района Псковской области эффективность учитывалась с учетом имеющегося молочного поголовья и количества доильных установок. По данным районного управления сельского хозяйства молочное поголовье Великолукского района составляет 5000 голов. Используемые доильные установки различных марок составляют 50 единиц. Из них доильные установки А ДМ - 8 с вакуумным насосом УВД 10.000 составляют 44% от общего количества или в количественном выражении единицы. Таким образом годовой экономический эффект составит 25422 руб. 1. Необходимость совершенствования вакуумных машин доильных ус тановок определяется экономическими предпосылками. Приведенный анализ существующих конструкций и классификация вакуумных насосов, свидетель ствуют о большом их разнообразии и широком диапазоне реализуемых ими режимов. 2. Для обеспечения бесперебойной работы современных доильных установок и повышения эффективности их применения целесообразно использовать в них ротационные вакуумные насосы пластинчатого типа 3. Совершенствование ротационного вакуумного насоса потребовало теоретического обоснования его конструктивных и технологических параметров. В основу математического моделирования процесса положены закономерности течения воздуха в низком вакууме. Получены основные зависимости процесса: проводимость впускного отверстия в зависимости от площади его сечения (2.22, 2.26); проводимости впускных элементов круглого, прямоугольного, треугольного эллиптического сечений (2.34, 2.38, 2.39, 2.40); коэффициент подачи (2.44); производительность вакуумного насоса (2.45); коэффициент заполнения межпластинчатой камеры (2.50); быстрота действия насоса в зависимости от коэффициента заполнения межпластинчатой камеры (2.69). 4. Результаты предварительного эксперимента позволили выявить значимые факторы, влияющие на работу вакуумного насоса, необходимые для второго этапа исследования. В качестве наиболее значимых следует отметить такие факторы, как площадь сечения впускного отверстия, форма впускного отверстия и частота вращения вала ротора насоса. 5. Обработка многофакторного эксперимента позволила выявить оптимальные конструктивные и режимные параметры установки, значение которых можно использовать при совершенствовании конструктивно-технологической схемы (X! = 38,40...50 см2; Х2 - прямоугольная, треугольная; Х3 = 1450±25 мин"1). Установлена связь между исследуемыми факторами и выходными величинами. 6. Оптимизация исследуемого процесса в значительной мере повлияла на рабочий режим и энергетическую характеристику, что позволило повысить произ-водительность насоса в среднем на 8,8% (V = 64,77 м /ч) и снизить потребную мощность в среднем на 10% (N = 3,6 кВт), в сравнении с серийным образцом. Установка обеспечивает необходимую стабильность вакуумного режима согласно зоотехническим нормам (Рсис=53,3 кПа). 7. Оптимизация технологических и конструктивных параметров исследуемого насоса позволит снизить энергетические затраты на 10% и получить годовую экономию по прямым эксплуатационным затратам в размере 1155,55 рубУгод. в расчете на одну единицу машины. Данное исследование по совершенствованию конструктивной и технологической схемы насоса приведет к увеличению запаса по производительности на 8,8%, что в свою очередь повлияет на ресурс машины. При этом срок окупаемости капитальных вложений составляет 0,19 года. При внедрении результатов исследования в масштабах Великолукского района Псковской области позволит получить годовой экономический эффект в размере 25422 руб.
