Введение к работе
Актуальность проблемы. Одна из главных задач, решаемых в настоящее время в мире, это рациональное использование земли и воды для промышленности и сельского хозяйства. При использовании воды для орошения земли усовершенствованием является полив дождеванием, что позволяет затрачивать меньшее количество воды, осуществлять полив на участках со сложным рельефом, с небольшой глубиной промачивания, что особенно важно при орошении земель с близкими грунтовыми водами.
Наиболее целесообразно использование для этой цели закрытых оросительных систем (ЗОС) с широкозахватными высокопроизводительными дождевальными машинами ("Фрегат", "Днепр", "Волжанка").
В связи с частыми изменениями расхода воды в ЭОС, связанными с включениями и отключениями дождевальных машин (ДМ), для подачи воды потребовались автоматически работающие насосные станции. Однако автоматическое включение и отключение насосных агрегатов обеспечивает лишь изменение расходов в то время, как давление для большинства режимов работы ЭОС значительно превосходит требуемые для используемых ДМ.
Это приводит с одной стороны к излишним затратам электроэнергии на подачу воды, а с другой к снижению надежности работы. и увеличению утечек воды из ЭОС.
В связи с этим особенно необходимо регулирование работы насосных станций, обеспечивающее для каждого режима работы ЗОС требуемый напор на выходе из станций при заданной подаче.
Автоматическое регулирование работы насосных станций должно осуществляться по изменению отдельных, в основном гидравлических параметров ЭОС (расход, давление).
-г -
Как правило, при проектировании ЭОС параметры регулирования принимают на основании расчетов стационарных процессов, соответствующих режимам до и после изменения расходов воды в ЭОС.
Фактически регулирование работы насосных станций связано с переходными процессами, вызываемыми как включениями и отключениями ДМ, так и самим регулированием насосных агрегатов.
Для расчета переходных процессов в ЭОС наиболее пригодна методика, разработанная на кафедре "Насосы и насосные станции" МГМИ (автор д.т.н. К.П.Вишневский).
Однако эта методика в основном использовалась для расчетов переходных процессов, вызываемых отключениями и включениями ДМ и насосов. Регулирование работы насосных агрегатов учитывалось лишь для отдельных случаев.
Экспериментально изменение параметров ЭОС при регулировании работы насосных станций практически исследовано не было.
Отсутствие данных, позволяющих обоснованно принимать значения параметров для автоматического, регулирования работы насосных станций ЭОС, привело к необходимости проведения данной работы.
Целью работы являлось создание методики обоснования основных параметров автоматического регулирования работы насосных станций с учетом переходных процессов, возникающих при этом.в ЭОС.
Выполнение поставленной цели было связано с решением следующих задач:
усовершенствование существующей методики расчета пере-, ходных процессов в напорных системах водоподачи для случаев, связанных с регулированием работы насосных станций;
натурные исследования процессов в ЭОС, возникающих при
- З -регулировании работы насосных станций;
расчетно-теоретические исследования процессов в ЗОС, вызываемых автоматическим регулированием работы насосных станций с использованием методики расчета;
разработка рекомендаций по обоснованию параметров автоматического регулирования работы насосных станций ЗОС на основании результатов расчетно-теоретических и экспериментальных исследований.
Научная новизна заключается в следующем:
сформулирована математическая модель, учитывающая процессы в ЗОС, связанные с автоматическим регулированием работы насосных станций;
реализация математической модели в программном комплексе для ЭВМ позволила определять параметры автоматического регулирования насосных станций ЗОС с учетом переходных процессов;
впервые выполнены экспериментальные исследования процессов, возникающих при автоматическом регулировании насосных станций ЗОС в натурных условиях, результаты которых подтверждают достоверность решений с использованием принятой математической модели;
установлено, что при автоматическом регулировании работы насосных станций ЗОС, необходимо учитывать не только изменение параметров регулирования при переходных процессах, связан-, ных с включением и отключением ДМ, но и то, что при стационарных режимах расходы воды ДМ вследствие избыточных напоров в отдельных частях ЗОС могут отличаться от предусмотренных проектом.
Практическая ценность работы. Проведенные исследования дали возможность составить рекомендации по определению парамет-
- 4 -ров автоматического регулирования работы насосных станций ЗОС.
Реализация предложенной математической модели в программном комплексе для ЭВМ, позволяет.проводить расчеты автоматического регулирования работы насосных станций с учетом переходных процессов в ЗОС.
Реализация работы. Результаты диссертационной работы внедрены на насосной станции НСП-І4 Рыбницкой оросительной системы.
На защиту выносятся: методика обоснования основных параметров автоматического регулирования работы насосных станций с учетом переходных процессов при этом в 300.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на научно-технических конференциях МГМИ (I989-I99I гг).
Дублинации. По теме диссертации опубликованы три статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, литературы и приложения. Работа изложена на 146 страницах машинописного текста, иллюстрирована 42 рисунками и I таблицей. Список литературы, насчитывает 118-наимено-ваний.
