Содержание к диссертации
Введение
1 Проблемы очистки оросительной воды от мусора и водорослей в от крытых каналах и перспективы их решения 10
1.1 Анализ состояния проблемы 10
1.2 Оценка эффективности работы водозаборных сооружений и насосных станций 23
1.3 Краткий обзор литературных данных по очистке оросительной воды от мусора и водорослей 30
1.4 Обзор технических средств, обеспечивающих очистку оросительной воды на водозаборах насосных станций 38
Структурная схема проведения НИР и ОКР 45
2 Результаты исследования работы водозаборных сооружений и подво дящих каналов 46
2.1 Месторасположения и краткая характеристика объектов 46
2.2 Методика исследований 48
2.3 Метеорологические условия исследований 52
2.4 Результаты исследований гидробиологического режима оросительного канала 54
2.5 Гидравлические исследования 57
2.5.1 Разработка гидродинамической модели потока, обеспечивающей циркуляционный перенос мусора и водорослей 57
2.5.2 Разработка алгоритма расчета поперечного циркуляционного течения в канале для очистки оросительной воды 60
2.5.3 Натурные гидравлические исследования параметров открытых каналов при различных режимах работы насосной станции 63
Выводы 69
3 Разработка технических предложений и способов очистки оросительной воды и обоснование основных параметров их конструктивного исполнения 71
3.1 Технические предложения и теоретическое обоснование основных характеристик воздушно-пузырьковой завесы 71
3.2 Технические предложения и теоретическое обоснование основных характеристик гидроструйной установки 79
3.3 Технические предложения и теоретическое обоснование основных характеристик активной механической очистки оросительной воды 82 Выводы 89
4 Лабораторные исследования. 90
4.1 Состав оборудования и приборов гидравлических стендов при лабораторных исследованиях 90
4.2 Лабораторные исследования воздушно-пузырьковой завесы 92
4.3 Лабораторные исследования активной механической очистки водозаборного устройства 93
Выводы 98
5 Производственные исследования разработанных технических устройств очистки оросительной воды на водозаборах насосных станций 99
5.1 Методика исследований 99
5.2 Производственные исследования воздушно-пузырьковой завесы 101
5.3 Производственные исследования гидроструйной завесы 105
5.4 Производственные исследования активной механической очистки оросительной воды. 106
Выводы 112
6 Техническая и экономическая оценка от применения разработанных устройств очистки оросительной воды 114
6.1 Оценка эффективности работы водозаборного сооружения и насосных станций при применении разработанных устройств очистки оросительной воды 114
6.2 Экономическая эффективность от применения разработанных устройств очистки оросительной воды 116
Выводы 119
Общие выводы по работе 120
Предложения производству 121
Предложения эксплуатационным организациям 122
Список использованных источников 123
Приложения
- Оценка эффективности работы водозаборных сооружений и насосных станций
- Результаты исследований гидробиологического режима оросительного канала
- Технические предложения и теоретическое обоснование основных характеристик гидроструйной установки
- Лабораторные исследования активной механической очистки водозаборного устройства
Введение к работе
Дальнейшее устойчивое развитие агропромышленного комплекса России невозможно без широкого применения комплексных мелиорации на сельскохозяйственных угодьях, три четверти которых, в силу естественных причин или под влиянием длительного нерационального использования, нуждаются в этом.
Расчеты показывают, что для устойчивого производства сельскохозяйственной продукции в России необходимо иметь мелиоративный клин площадью 30-35 млн. га, что составляет 23 - 27% площади пашни [131].
Для решения поставленной задачи необходимо планировать, проектировать, строить и эксплуатировать гидромелиоративные системы и водохозяйственные объекты с учетом достижений научно-технического прогресса, в так называемых «ландшафтных мелиорациях» с сохранением вновь созданных и имеющихся экосистем.
Создание совершенных оросительных систем имеет ряд особенностей, заключающихся в их конструктивной сложности, большой протяженности напорных трубопроводов, наличия большого количества подводящих каналов, трубопроводной арматуры, подкачивающих насосных станций. Надежность работы системы в целом и отдельных ее элементов характеризуется способностью обеспечивать и сохранять значение заданных показателей технических характеристик в течение всего срока эксплуатации в границах установленных допусков, отклонение от которых сопровождается снижением эффективности работы системы.
Одним из основных элементов оросительной сети являются каналы и насосные станции. Только на территории Саратовской области общая протяженность магистральных каналов и межхозяйственных каналов составляет 2,5 тыс. км, воду транспортируют более 2-х тысяч стационарных, плавучих и передвижных насосных станций [113].
Анализ опыта эксплуатации насосных станций указывает на низкие показатели их работы из-за засоренности оросительной воды мусором, в большей степени растительного происхождения, и зелеными водорослями.
По мере увеличения срока эксплуатации каналы зарастают водорослями, травой, кустарником, засоряются остатками травы, соломы, камыша, срезанными ветками, заносятся илом.
Засоренность оросительной воды является одной из основных причин снижения производительности работы насосных станций и водозаборных сооружений.
В настоящее время, очистка оросительной воды производится с применением сороудерживающих решеток, сеток, кассет. Однако, установлено, что эффективность этого способа не высока, в частности, из-за того, что очистка сороудерживающих элементов производится вручную, причем, в период цветения воды, с очень частой периодичностью (через 20-40 мин). Оператор, зачастую, не успевает хорошо очистить решетку, поэтому иногда приходится отключать насосно-силовые агрегаты.
Недостаточная очистка оросительной воды приводит к снижению производительности подкачивающих насосных станций, расположенных на транзитных участках магистральных каналах, до 73%, а на тупиковых — до 63%. Кроме этого, засорение сороудерживающих решеток и перепад уровней в 0,1 м вызывает увеличение потребления электроэнергии до 1,22 кВт/ч на каждый кубометр подаваемой воды, тогда как при нормальной работе потребление составляет 0,6 — 0,7 кВт/ч. В процессе эксплуатации систем перепад на сороудерживающих решетках может достигать 0,3 — 0,5 м, что вызывает кавитационные процессы в насосно-силовых агрегатах, быстрый износ рабочих колес и выход насосного оборудования из строя [54].
Усугубляется выше изложенное еще и тем, что забираемый насосами мусор попадает в напорные трубопроводы закрытой оросительной сети, забивая до 25% дождевальных аппаратов и насадок широкозахватных машин. В результате качество и эффективность полива в значительной степени снижается, приводя к потере урожая сельскохозяйственных культур.
Таким образом, проблема очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения и зеленых водорослей является актуальной и в настоящее
7 время требует дополнительных исследований, теоретических и конструктивных проработок.
1. Цель исследований. Научное обоснование новых способов и методов очистки оросительной воды от мусора и водорослей на насосных станциях, разработка технических средств очистки оросительной воды, определение их параметров для применения при проектировании и реконструкции.
2.3адачи исследований: анализ современных технических средств, методов и способов очистки оросительной воды на насосных станциях; разработка гидродинамической модели потока, обеспечивающего циркуляционный перенос мусора и водорослей; разработка алгоритма расчета поперечного циркуляционного течения в канале для очистки оросительной воды; изучение гидравлических параметров открытых каналов при различных режимах работы насосной станции; разработка новых способов и технических средств очистки оросительной воды; провести производственные испытания новых конструкций технических средств для очистки оросительной воды и определить их экономическую эффективность.
3. Научная новизна. В результате исследований разработана гидродинами ческая модель потока, обеспечивающего циркуляционный перенос мусора и во дорослей предложены новые научные подходы к разработке средств очистки на водозаборах подкачивающих насосных станций.
Теоретически обоснованы и созданы новые конструктивные решения технических средств очистки по двум основополагающим способам. Определены оптимальные параметры разработанных технических средств очистки при условии максимальной эффективности их работы.
4. Практическая значимость. Использование разработанных средств очист ки оросительной воды на водозаборах насосных станций позволяет повысить
8 производительность насосно-силовых агрегатов, обеспечить бесперебойную работу широкозахватных дождевальных машин и, как следствие, увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.
Разработанные технические средства обеспечивают автоматический режим управления процессом проведения работ по очистке воды, что снижает эксплуатационные и энергетические затраты на 15-20% по сравнению с традиционными.
Новые технические средства очистки оросительной воды от мусора и водорослей разработаны применительно к водозаборам насосных станций с забором воды из каналов оросительных систем Саратовской области.
5. Реализация основных результатов. Опытные образцы разработанных средств очистки оросительной воды от мусора и водорослей различного конст руктивного исполнения внедрены в 2001 - 2003 гг. на водозаборах насосных станций Советской и Энгельсской оросительных систем.
По результатам исследований составлены инструкции по эксплуатации разработанных средств очистки оросительной воды.
6. На защиту выносятся: - гидродинамическая модель потока, обеспечивающего циркуляционный пе ренос мусора и водорослей; разработанные технические средства очистки оросительной воды от мусора и водорослей; . результаты экспериментальных исследований работы технических средств; автоматизированное устройство для создания воздушно-пузырьковой завесы; устройство для создания гидроструйной завесы; автоматизированное устройство активной механической очистки оросительной воды.
7. Апробация работы и публикации. Работа выполнена на кафедре «Гид равлика и гидравлические машины» Федерального государственного образова тельного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский го сударственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова. Эффективность работы разработанных технических средств очистки оросительной воды от мусо-
9 pa и водорослей подтверждена результатами лабораторных и полевых исследований, а также практикой эксплуатации экспериментальных образцов на действующих оросительных системах Саратовской области.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Заслуженного мелиоратора РФ, доктора сельскохозяйственных наук, профессора М.Н. Богрова (г. Волгоград, 2001); на Международной научно-практической «Экологические проблемы мелиорации» (Костяковские чтения) ВНИИГиМ, г.Москва, 2002г.; на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» им. Н.И. Вавилова (г. Саратов, 2000-2003 гг.); на межкафедральном семинаре института мелиорации и леса ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» им. Н.И. Вавилова (г. Саратов, 2003 г.).
По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, получено 1 положительное решение на выдачу патента РФ.
8. Структура и объем и работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и предложений производству, списка используемых источников и приложений.
Общий объем работы 178 страниц, в том числе 20 таблиц, 47 рисунков, 37страниц приложений. Список литературы из 181 наименований, из них 3 иностранных.
Оценка эффективности работы водозаборных сооружений и насосных станций
Для оценки эксплуатационных качеств оросительной системы, водозаборных сооружений и насосных станций наряду с традиционными показателями их технического состояния (хорошее, удовлетворительное и плохое) необходимо иметь представление о степени надежности [28,42,43,101,121]. Для исследования надежности работы оросительной системы и ее элементов - водозаборное сооружение, насосная станция, а так же при исследовании любых других систем, первостепенное значение имеет выбор критериев надежности. Оросительная система характеризуется следующей спецификой - вероятностный характер влияния различных факторов (в том числе и погодных), наличие в ее составе как технических объектов, так и людей, наличие управления, появление в основном частичных, а не полных отказов и др. Поэтому общепринятые критерии надежности систем, используемые в радиоэлектронике, автоматике и подобных технических системах, для оросительной системы в «чистом виде» без учета ее специфики применяться не могут. В противном случае возможны серьезные ошибки, искажающие истинное положение дел. При установлении таких критериев необходимо исходить из определения надежности системы, которое в свою очередь, должно определяться целью ее функционирования. Немаловажные принципы выбора критериев - простота, наглядность, ясный физический смысл. Надежность любой системы характеризуется показателями безотказности, ремонтопригодности, долговечности и сохранности. В существующих методиках [28, 42, 43, 101, 121], при определении этих показателей надежности, основное внимание сосредотачивается на самом факте отказа, не позволяя получить представление о влиянии отказа на эффективность работы системы. Согласно иному определению, надежность системы - это степень устойчивости оптимальной эффективности системы [28]. Оросительная система является восстанавливаемой и рассчитана на длительный срок эксплуатации. Она быстрее устаревает морально, чем физически, поэтому периодически осуществляется реконструкция системы (продолжительность «жизни» системы превышает межреконструкционный период).
В данном случае показатели долговечности, как и сохранности, не могут служить основной оценкой надежности оросительной системы. Руководствуясь этим, В.Н. Кирьянов [84,85] рекомендует за общий критерий надежности оросительной системы принять так называемый коэффициент эффек-. тивности использования воды, определяемый по формуле: где Wnl - количество воды, поданной к растениям; W6p - количество воды, забранной скотиной из водоисточника; П„ - плановые потери воды на системе; Пи — неплановые потери воды на системе. Согласно данным Управления «Саратовмелиоводхоз» объемы водоподачи и урожайность с.-х. культур в Саратовской области имеют значения, представленные в таблице 4. Используя формулу (1.1), произведем вычисления коэффициента эффективности Кзпв оросительных систем Саратовской области. Результаты вычислений дают: Кзпв = 0,7 в 1991 г; Кзпв =0,65 в 1992 г.; K3J,e = 0,54 в 1993 г; Кэпв = 0,46 в 1994 г.; Кзпв = 0,56 в 1995 г.; Кзпв = 0,64 в 1996 г.; К,ля = 0,62 в 1997 г.; Кзпв = 0,55 в 1998 г.; К,ял= 0,5 в 1999 г. Среднее значение Кэпвпо оросительным системам составляет 0,58. Однако установленный коэффициент эффективности использования воды, не отражает истинное положение водозаборных сооружений, расположенных в середине и тупике оросительной системы, так как данные участки согласно анализа представленного в п. 1.1, подвержены сильному засорению оросительной воды мусором и водорослями. Это приводит к снижению производительности насосных станций и к недоподаче оросительной воды в нужных объемах и в нужные Поэтому нами были проведены обследования работы насосных станций на Приволжской оросительной системе за 1998-2000гг. Использовались данные работы насосных станций, указанной системы, расположенных в начале, середине и тупике оросительной системы (Таблица 5). Используя отчетные данные работы оросительной системы был построен график средней относительной подачи воды в зависимости от гидромодуля насосных станций за три года (Рисунок 11). Устанавливаем в качестве критерия оценки работы насосной станции отношение объема подаваемой воды к площади орошаемого участка. Тогда, если принять выработку насосных станций, расположенных в начале оросительной системы, работающей как на чистой воде за 100%, то выработка насосных станций, расположенных в середине оросительной сети снижается на 27% и составляет 73%, а на тупиковых насосных станциях, где оросительная вода имеет высокую степень
Результаты исследований гидробиологического режима оросительного канала
Характеристика типа канала по отношению к развивающимся в нем гидро-бионтам приведена в таблице 2 (Приложение 1).
Исследования биологических особенностей обрастающих водорослей показали, что видовой состав биомассы в оросительном канале, составляющей биологические помехи при работе дождевальных машин и водозабора насосной станции, представлен в основном мягкими зелеными растениями: водорослями - кладофора, ризоклониум, спирогира; высшими-рдестовые; моллюсками — прудовик обыкновенный, икра прудовика, дрейссена, а также растительным мусором.
Водоросли, увлекаемые пузырьками выделяемого ими газа, захватывая отдельные раковины и икру моллюсков поднимаются со дна и устремляются течением воды в низлежащие бьефы канала, и цепляются на всасывающий трубопровод, создавая тем самым биологические помехи для нормальной работы водозаборного устройства, нарушая заданный режим полива.
По данным одного из наших наблюдений с сороудерживающего устройства после проведения полива были сняты водоросли общей сырой массой 28 кг. При другом наблюдении - около 70% отверстий всасывающей линии насоса были забиты икрой прудовика обыкновенного. Растительный мусор: пожнивные остатки кукурузы, семена лебеды, перекати поле, куриного проса и др. не только засоряют ячеи всасывающего клапана дождевальной машины, но по водопроводам достигают насадок, забивают их, ухудшая качество полива. В таблице 3 (приложение 1) и на графике (Рисунок 18) отражено распределение биомассы по длине оросительного канала Х-4 в 2001г. (по данным на 3.09.2001 года), которое определялось в конце поливного сезона, в период ее максимального накопления. Как показали наблюдения, нарастание биопомех начинается в оросительном канале на расстоянии около 50 м от водовыпуска, достигает максимума к середине до 5,6 г/л и вновь уменьшается к концу оросителя. Видовой состав в основном представлен нитчатыми зелеными водорослями семейства кладофоровых, подавляющее большинство из них ризоклониум, единичные - спирогира, мягкими высшими водными растениями- семейства рдесто-вых, раковинами прудовика обыкновенного. В верхних горизонтах оросительной воды 0-10 см преобладает растительный мусор: семена лебеды, куриного проса, мышея сизого, перекати поле, икра прудовика и единичные раковины прудовика обыкновенного. На откосах - взрослые и молодые особи прудовика обыкновенного, размеры от 1,5 мм до 3,5 мм, на глубине - водоросли и высшие водные растения. Обрастание откосов канала гидробионтами начинается на глубине 0-21 см от уреза воды. Подводные растения, раковины и ил образуют зеленую подушку толщиной по откосам 10 см и на дне - от 20 до 50 см. Максимальное количество биомассы располагается по дну канала до 2,7 г/л. Данные распределения биомассы по горизонтам оросительного канала приведены в таблице 4 (Приложение 1) и отражены на графике (Рисунок 18). Сезонные наблюдения показали, что единичные водоросли отмечались в канале уже через 10 дней после его заполнения, а колонии их — через 20 дней. Полученные данные отражены в таблице 5 (Приложение 1) и на графике (Рисунок 18). По наблюдениям в 2001 г. отмечаются два пика максимального накопления биомассы в оросительном канале: в июне и августе месяцах, т.е. в периоды наибольшей суммы положительных температур. После спуска воды в канале, при температуре воздуха +5С и температуре воды +6С отмечено сохранение биомассы в виде сухой «тины» по откосам и зеленой массы в оставшейся воде на дне канала. Отмечено также большое количество особей прудовика, преимущественно молоди до 500 шт на метр погонный. На дне канала - ил, слоем от 20 до 30 см. В состав гидравлических исследований входило: теоретическое изучение механизма поперечной циркуляции в потоке воды; натурные гидравлические исследования, включая составление поперечных профилей канала, измерение и распределение скоростей потока воды в выбранных створах, определение степени заиления (засорения) русла канала и водозаборной части НС.
Технические предложения и теоретическое обоснование основных характеристик гидроструйной установки
Конструкция и принцип действия гидравлической струйной установки основан на создании в водозаборном потоке искусственных токов воды, способных выносить сорные включения в транзитный поток. Устройство для создания гидравлической струйной завесы состоит из подводящего коллектора, одного или нескольких потокообразователей с установленными на нем струеобразующими насадками, манометра и вентиля регулятора (Рисунки 32, 33) Потокообразователи устанавливаются в водозаборном потоке на входе в аванкамеру насосной станции. Устройство работает следующим образом: по подводящему коллектору от насосной станции в потообразователь под давлением подается вода, которая затем выходит из струеобразующих насадок. При взаимодействии затопленных струй воды и транзитного потока возникает сложное течение с положительной поперечной циркуляцией, которая перемещает сорные включения от водозабора. Вынесенный из водозаборного потока мусор выносится транзитным течением вниз по каналу или отводится в сбросной канал. В основу методики расчета гидравлических параметров гидроструйной уста Исходя из полученных значений теоретического расчета гидравлических параметров водоструйной установки, за диаметр потокообразователя был принят размер 0 60-75 мм, струеобразующих отверстий 05мм.
Путем изменения давления потокообразователя выбирается оптимальный режим работы устройства, позволяющий удалять сорные включения от водозабора на расстояние, исключающее повторный подход к водозаборному окну. При скоростях потока в канале 0,3 м/с целесообразно использовать несколько устройств для перекрытия всей площади аванкамеры током воды с частичным наложением струй 1-го устройства на струи 2-го. Этим достигается наибольший эффект отведения мусора. Оснащение подкачивающих насосных станций гидроструйной установкой определяется с учетом: размера аванкамеры, скорости подходящего потока в канале и расхода насосной станции. На основании проведенного патентно-лицензионного поиска, а также с учетом анализа существующих устройств очистки была разработана принципиальная схема устройства активной механической очистки (рисунок 34, 35). На приведенной схеме показаны основные элементы разработанного устройства и их взаимодействие. Устройство состоит из фильтрующего элемента 1, выполненного в виде перфорированного цилиндра, снабженного вогнутой, неперфорированной поверхностью образующей лоток 2, расположенный вдоль продольной оси цилиндра. Фильтрующий элемент 1 размещен 4на всасывающей трубе 3, являющейся его осью вращения и имеющей водозаборную юбку 4. Фильтрующий элемент 1 снабжен промывной трубкой 5 установленной неподвижно внутри него с размещенными на ней флейтами 6. При этом гидравлическая связь промывной трубки 5 с напорным трубопроводом осуществляется с помощью гидролинии, размещенной внутри всасывающей трубы 3 с заходом во внутрь ее на поверхности земли и выходом в камере фильтрующего элемента 1. На внешней стороне фильтрующего элемента 1 размещены смывная трубка 7 с флейтами 8 и скребок 9, взаимодействующий с перфорированным цилиндром. В линии питания смывной трубки 7 и промывной трубки 5 установлены гидроуправляемые клапаны 10 и 11, управляющие элементы которых подключены к блоку управления устройством. К блоку управления подключены датчики 12 и 13, осуществляющие управление работой фильтрующего элемента 1. Датчик 12 выполнен в виде герконового выключателя 14, подключенного к блоку управления, размещенного на поплавке 15 и установленного внутри полого стакана 16, связанного с уровнем воды в канале (водозаборном сооружении).
Лабораторные исследования активной механической очистки водозаборного устройства
Для оценки работоспособности предложенной принципиальной схемы устройства очистки и для определения его основных технических параметров была разработана рабочая модель самоочищающегося водозаборного устройства. Масштаб рабочей модели 1:10. Модельный образец и лабораторная установка изготавливалась на базе механических мастерских Энгельсской оросительной системы. Для проведения испытаний и исследований рабочей модели была разработана и изготовлена лабораторная установка, которая позволила провести исследования и выявить возможности предложенной схемы устройства очистки. На рисунке 37 приведена схема лабораторной установки. Лабораторная установка включает следующие узлы и элементы: -насосно-силовой узел с арматурой, позиция 1 -8; -модель канала-оросителя, позиция 9; -модель устройства очистки с приводом и устройством регулирования его расположения по отношению горизонта воды, позиция 12-15; -водослив для измерения расхода воды, поступающего в модель канала-оросителя, позиция 10. Модель канала-оросителя и устройство очистки опущены в резервуар (размеры 2,5 х 3,0) с водой. При проведении лабораторных исследований полностью моделировался процесс водозабора по основным параметрам, а именно: -поддерживалась скорость течения воды в модели канала равной скорости в натуральных условиях; -скорости подхода воды к фильтрующему элементу находились в пределах рабочих скоростей, устанавливаемых на водозаборах насосных станций; -расход воды, забираемой модельным образцом составлял 16-18 л/с, т.е. в 10 раз меньше чем у насосных агрегатов подкачивающих насосных станций (приложение 2). По результатам лабораторных исследований установлено, что на качество очистки фильтрующего элемента от засоряющих включений, большое влияние оказывает взаимное расположение лезвия скребка — 12 (см. рисунок 37) и перфорации водонапорной трубки 13.
При смещении оси перфорации промывной водонапорной трубки от начала лезвия скребка, очистка фильтрующего элемента осуществляется плохо. Так происходит потому, что при вращении фильтрующего элемента струи ударяются в лезвие скребка, теряют при этом большую часть своей кинетической энергии, в результате чего отрыв и подъем засоряющих включений перед лезвием скребка не происходит. В последующем, при смещении лезвия скребка относительно продольной перфорации водонапорной трубки 13, наблюдается тенденция к улучшению очистки фильтрующего элемента. Так, при наличии в забираемой воде засоряющих включений до 3 г/л, процесс очистки фильтрующего элемента осуществляется за один оборот. Скорость вращения фильтрующего элемента составила 3 оборота в минуту. Смещение лезвия скребка относительно продольной оси перфорации водонапорной трубки на величину более половины диаметра отрицательно сказывается на качестве очистки фильтрующего элемента. Это происходит потому, что засоряющие включения после отрыва от фильтрующего элемента успевают вновь опускаться на его поверхность, скребок уже не в состоянии произвести полную очистку, так как происходит вторичный захват засоряющих включений действием прямого потока и их «внедрение» в ячейки фильтрующего элемента под действием разности давлений возникающей на внешней и внутренней поверхностях фильтрующего элемента в процессе работы насоса.
При проведении исследований рабочей модели устройства очистки было выявлено, что процесс очистки фильтрующего элемента осуществляется значительно эффективнее, когда погружение «фильтрующего барабана» в воду осуществляется не полностью. При неполном погружении, когда лезвие скребка находится выше поверхности воды, полностью исключается обратный ток воды в зоне очистки, что позволяет использовать кинетическую энергию тока воды, направленной в виде струй с внутренней стороны барабана, в полной мере. Помимо этого положительного качества, схема с не полностью погруженным «барабаном» имеет преимущество и в том, что исключает возникновение нагрузок на фильтрующий элемент в процессе работы насоса, т.к. полость, охваченная фильтрующим элементом связана с атмосферой. Таким образом, наличие связи с атмосферой исключает образование вакуума в полости, а значит не возникает и разность давлений с внешней и внутренней. сторон фильтрующего элемента. К преимуществам схемы устройства очистки с полным погружением «барабана», следует отнести возможность удаления отфильтрованных засоряющих включений за пределы сечения канала при относительно несложных устройствах транспортировки. В процессе исследований рабочей модели отрабатывались и схемы автоматического управления устройством очистки. Выявлено, что при использовании схемы с полным погружением «барабана» под горизонт воды наиболее целесообразным является принцип управления по отклонению. При этом в качестве управляющего сигнала используется изменение величины вакуума во всасывающей линии насоса. Схема управления получается относительно простой и включает: первичный датчик, например, электроконтактный вакуумметр и силовой привод-электродвигатель.
