Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Методика обоснования параметров автоматического регулирования работы насосных станций с учетом переходных процессов в закрытых оросительных системах

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Методика обоснования параметров автоматического регулирования работы насосных станций с учетом переходных процессов в закрытых оросительных системах"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

Мунзер Сулейман Али

УДК 626.83

МЕТОДИКА ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ С УЧЕТОМ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

06.01.02. - Мелиорация и орошаемое земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена на кафедре "Насосы и насосные станции" Московского ордена Трудового Красного Знамени гидромелиоративного института.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

К.П.ВИШЕВСКЩ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

B.И„ВИССАРИОНОВ

кандидат технических наук, доцент

C.П.ЖЬИН

Ведущая организация - В/О Союаводпроект

Защита диссертации состоится " 18 " М 1992 г. в 10'° часов на заседании специализированного совета К 120.16.02 в Московском ордена Трудового Красного Знамени гидромелиоративном институте по адресу: 127550, Москва, ул.Прянишникова, 19, МГМИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского гидромелиоративного института.

Автореферат разослан " " 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук

Т.И.СУРИК ОБА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одна из главных задач, решаемых в настоящее время в мгцэе, 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 (ЭОС) 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 ЗОС 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).

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 цроцессами, 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. ре1улирования работы насосных станций ЭОС, цривело 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 регулхфованием работы насосных станций;

- натурные исследования процессов в ЭОС, возникающих при

- 3 -

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-

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-14 Рыбницкой оросительной системы.

На защиту выносятся: методика обоснования основных параметров автоматического регулирования работы насосных станций с учетом переходных цроцессов при этом в ЗОС.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на научно-технических конференциях МГМИ (1989-1991 гг).

Публикации. 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.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОШ

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируются цели и задачи исследований, показывается ночная новизна и практическое применение результатов работы; приводятся ее . основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассматривается состояние решаемого вопроса, дается обзор работ по использованию для орошения ЭОС, по •автоматической работе насосных станций и по переходным процессам в напорных системах водоподачи.

Отмечается, что работы по усовершенствован® ЭОС право-

адтся во многих проектных, научно-исследовательских и учебных институтах СНГ: В/О Союзводпроект, Совинтервод, Укргипроводхоз, Гкрюжгипроводхоз, ВНИИ ВОДГЕО, ВНИИГиМ, УкрНИИГиМ, ВНПО "Радуга", МГМИ, НИШ, УИВХ и других. Одним из основных вопросов опти-лизации. ЗОС является экономичное расходование вода на полив и )лектроэнергш на подачу этой воды, что может быть достигнуто )егулированием работы насосных станций ЗОС.

Указывается, что при решении вопроса регулирования работы тсосных станций ЗОС необходимо учитывать характерные особенно-¡ти этих систем, и использовать опыт регулирования насосных ¡танций других напорных систем водоподачи. Назначение парамет-юв регулирования должно осуществляться с учетом переходных провесов, возникающих в ЭОС.

Рассматриваются особенности насосных станций ЗОС, приво-[ятся их параметры и типы используемого оборудования, отмечают-¡я его положительные качества, и недостатки.

Приводятся данные о способах автоматического изменёния ежимов работы насосных станций. Рассматривается определение :еобходимых напоров у насосной станции при различных режимах аботы ЗОС.

Указываются возможные способы регулирования работы насос-ых станций и констатируется, что теоретически наиболее выгодам ябляется изменение частоты вращения насосных агрегатов.

Отмечается, что в связи со значительной стоимостью регу-ируемогсг привода в настоящее время в большинстве случаев воз-ожно изменять частоту вращения лишь у' одного из насосных аг-егатов, устанавливаемых на станции.

Описываются способы передачи сигналов от ДМ к насосной

станции по гидравлическим и кабельным линиям связи и замеряемые при этом параметры регулирования.

Рассматриваются переходные процессы, возникающие при работе насосных станций в напорных системах. Приводятся уравнения, описывающие гидравлические переходные процессы, и отмечается, что впервые они были подучены Н.Е.Жуковским. Указывается, что дальнейшее развитие теории гидравлического удара получило в результате работ, выполненных: А.Алиеви, А.Бержероном, О.Шнидером, Ю.Мостковым, А.А.Суриным, И. А .Черным, Д.Ф.Мошниным, Г.ИЛСрив-ченко, Н.АЛСартвелишвым, А.Г.Джваршейшвили, В.Стритером, Д.Фоксом, Р.Пармакяном, Е.Евангелиста, К.П.Вишневским, В.ИЛиссарио-новым, Б.Ф.Дямаевнм, В.М.Алышевым, Д.Н.Смирновым и другими.

Рассматриваются также уравнения, описывающие механические и электрические переходные цроцеосы.

Приводятся способы решения уравнений переходных процессов в напорных системах водоподачи.

Отмечается, что в настоящее время наибольшее распространение для численного решения получил метод характеристик. В России чаще всего для решения используются методики расчета, разработанные Б.Ф.Дямаевнм и К.П.Вишневским.

Для решения задач, связанных с изменением режима работы насосных агрегатов.наиболее пригодна методика К.П.Вншневского, поскольку ею предусмотрен учет каждого насосного агрегата индивидуально, возможность пропуска воды через насосы в обратном направлении, а также инерционности обратных клапанов, устанавливаемых на напорных линиях насосав.

В связи с этим дополнения к этой методике, позволяющие проводить расчеты переходных процессов при автоматическом ре-

гулщювании работы насосных станций, были наименее значительные.

В результате проведенного обзора приняты основные направления исследований данной работы.

Во второй главе излагается принятая методика проведения натурных и расчетно-теоретических исследований.

При описании методики выполнения натурных исследований рассматриваются вопросы выполнения натурных исследований,Еыбора объекта для проведения натурных экспериментов, использования аппаратуры для измерений параметров ЗОС при стационарных режимах и переходных процессах и порядок проведения экспериментов.

Описывается методика расчета переходных процессов, принятая для проведения расчетно-теоретических исследований.

Рассматривается решение с использованием модификации метода характеристик, при котором значение напоров Н и скоростей движения воды V" при переходных процессах определяются в сечениях, примыкающих к расчетным точкам схемы напорной системы, и принятое дополнение к немУ| позволяющие проводить расчеты-для насосной станции с более мелкими шагами по координате А ос^ и времени АЪ ^ , чем для остальной части напорной системы.

Приводятся зависимости, определяющие граничные условия для расчетного узла "йасосный агрегат". Отмечается, что в этом случае неизвестными значениями, кроме Н , V, являются также: расход воды через насос Цр , напор насоса Нр , момент сопротивления Мр , частота вращения ротора агрегата п , момент, развиваемый двигателем Мт. Указывается, что для их определения используется метод последовательных приближений.

Рассматривается также задание граничных условий для узлов присоединения ДМ, поскольку их включение и отключение являются причиной, приводящей к необходимости регулирования ра-

боты насосной станции ЗОС.

Зависимость между давлением Р в месте присоединения ДМ, которое принято полностью затрачиваемым на потери в гидранте и самой ДМ и расходом в оды CJ.SS принято квадратичной:

Р . _ с qA ( - суммарное .гидравлическое соцротивле-jDg- ~°ss ' i" 5

ние ДМ и гидранта, с /м^), что подтверждается результатами экспериментов, проведенных с ДМ различных типов..

В связи с тем, что степень открытия запорной арматуры на гидранте ДМ для каждого момента времени определяется режимом ее закрытия и открытия, а гидравлическое сопротивление S$s является функцией степени открытия, значение Ss5 задается как функция времени закрытия или открытия Sss = j ( t5).

Рассматривается алгоритм расчета, составленный в соответствии с разработанной методикой, который условно можно подразделить на три части.

В первой осуществляется ; ввод исходных данных и переработка их к виду, необходимому для проведения расчетов, во второй происходит непосредственный расчет переходного процесса, а в третьей - вывод результатов расчета и анализ, определяющий переход к следующему варианту или к окончанию расчетов.

Поясняются дополнения к методике и соответственно к алгоритму, необходимые для расчетов переходных процессов, возникающих при автоматическом регул1фовании работы насосных станций.

Этими дополнениями предусматривается, что регулирование может осуществляться как изменением частоты вращения всех на-, сосных агрегатов и одного из них, так и их числа, причем изменение частоты вращения и пуск или отключение насосного arpe-

гата происходит за заданное время, а регулирование может начинаться с некоторым запаздыванием после поступления сигнала на изменение режима; линии связи могут быть гидравлическими и электрическими.

Дополнения внесены как во-вторую,так и в первую часть алгоритма. Необходимость последнего объясняется следующим: при отсутствии регулирования давление у всех ДМ при всех стационарных режимах (кроме одного единственного) будет больше номинального. При регулировании давление в диктующей точке сети при стационарных режимах равно номинальному, это условие определяет напор, развиваемый насосами, и соответственно их частоты вращения.

В соответствии с этим расчет для стационарных режимов при регулировании работы насосной станции осуществляется в следующей последовательности.

В начале определяются расходы воды в трубопроводах ЗОС для стационарного процесса после изменения режима, то ости после включения или отключения ДМ.

По полученному потокораспредел'ению определяются напоры в узлах ЗОС при отсутствии регулирования. Напоры в узлах подключения ЛМ сравниваются с номинальными значениями. Таким образом, определяется минимальное значение превышения напора АН min над номинальным (диктующая точка), на которое уменьшают все напоры в узлах ЗОС, в том числе и напор насосов. В соответствии с этим значением определяется необходимая частота вращения насосных агрегатов rv2 и их число после изменения режима.

После этого расход в узле включения или отключения ДМ

восстанавливается и таким же образом определяется необходимая частота вращения до изменения режима гц .

В случаях, когда частота вращения изменяется лишь у одного насоса, определение необходимых значений и, и числе насосов более сложно, чем цри изменении п у всех насосов, поскольку подачи регулируемого и нерегулируемых насосов в общем случае различны.

Дополнениями к алгоритму для непосредственного расчета переходных процессов учитываются случаи, показанные на рис.1. При этом используются следующие значения: ^ - заданное время изменения частоты вращения; • "Ьр - заданное время пуска или отключения насосного агрегата;

- время запаздывания начала регулирования после поступления сигнала;

- время поступления сигнала, равное при кабельной линии связи нулю.

Условиями работы ре1улируемого насоса, для случая когда пуск или отключение другого насоса не происходит, являются:

>и = 1г, цри +

П, = ГЪ2 цри Ь + + "Ь ^ >

а для случая при пуске или отключении насоса ¡г = ГЦ при 0 4 t < tв4•tv•^tp;

при t^, + tp < t < tв + t^,■1-tp-<■tR.; Iг = гц при t > + + tp +

П2

4-

п.

/7=0

I и

П2

-* .1.

I !

и !. ¿/г

Л2

частота вращения изменяется у всех агрегатов

Гк

Пг

П>

и __

1%

п,

Пг

¡. & ¡. ¿У

¿я .!

П-0

П=По

Пг

и

и .1, и J

п=п»

п,

х:

Пг

П=0

¿1 ,', ¿р !,

частота вращения изменяется у одного агрегата

Рис.. I. Автоматическое регулирование работы насосной станши ЗОС

Условиями для отключаемого насоса являются:

Д = П| - при всех ре1улируемых агрегатах; п- = П/0 - при одном регулвдемом агрегата гь = | ( Цр , Мр ) - при t > tв > tv.

Условиями для включаемого насоса при всех регулируемых насосах являются: II = О ПриО^^в^у

п = а^СЪ-^при te-^-tv/<.t + VI = И, при >

Условиями для включаемого насоса при рдном регулируемом, являются:

о- = О цри0^{:^1;6+1;у

,г = V (Ор.Мр, М^) при 1; +

Приводится методика проведения расчетно-теоретических исследований с использованием дополненных и усовершенствованных алгоритма и программы расчета переходных процессов, связанных с автоматическим регулированием работы насосных станций ЗОС.

Рассматриваются принятый порядок проведения расчетно-теоретических исследований для насосных станций конкретных ЗОС, выбор этих насосных станций, возможные вопросы исследований, обработка и оформление результатов исследований.

В третьей главе описаны экспериментальные исследования, целью которых являлось оцределение изменения параметров ЗОС при автоматическом регулировании работы действующей насосной станции.

Результаты расчетов использованы также для проверки достоверности расчетов переходных цроцессав в ЗОС, возникающих

при автоматическом регулировании работы насосной станции по усовершенствованной методике.

Описывается принятая для проведения натурных исследований насосная станция НСП-14 Рыбницкой оросительной системы в республике Молдова, на которой установлены четыре центробежных насоса с горизонтальным валом и с двусторонним подводом воды на рабочее колесо. Для привода насосов используются асинхронные электродвигатели с номинальной частотой вращения 1470 мин"*. Один из насосных агрегатов оборудован частотным регулятором, а для замера расхода установлен ультразвуковой расходомер, что позволило выполнить эксперименты в намеченном объеме. Закрытая оросительная сеть и напорные трубопроводы проложены из стальных труб в основном диаметром 300 мм.

При проведении экспериментов полив осуществлялся ДМ "Фрегат". Изменение режима работы ЭОС достигалось включением и отключением одной из ДМ, которая находилась на расстоянии около 800 м от насосной станции.

Приводится порядок проведения .этих исследований, рассматриваются приборы и оборудование ддя замера параметров ЗОС при стационарных и переходных процессах: специальный датчик числа оборотов для замера частоты вращения регулируемого агрегата, улыразвуковой расходомер, датчики для измерения давления.

Дается оценка ошибок измерений с помощью используемой аппаратуры: частоты вращения, расхода и скорости движения воды, давление, скорости распространения ударных волн и времени.

Рассматриваются результаты двух экспериментов, проведенных для случаев регулирования работы насосной станции изменением частоты вращения насосного агрегата при включении и отключении одной из двух ДМ "Фрегат" на закрытой оросительной сета.

Режим открытия и закрытия задвижки на гидранте ДМ был принят равномерным; открытие за 120 с, а закрытие за 45 с.

При работе двух ДМ "Фрегат" частота вращения ре1улируемо-го насосного агрегата была равна 1484 мин-"'', а при работе одной ДМ "Фрегат" 1300 мин-1, регулирование осуществлялось равномерным изменением частоты вращения за 12 с, а время запаздывания принято равным 5 с. Результаты одного из этих экспериментов при включении ДМ показаны на рис.2. На этом же рисунке цриводят-ся результаты двух соответствующих расчетов, выполненных с использованием разработанной методики. Их сопоставление с результатами экспериментов показывает хорошую сходимость, чем подтверждается достоверность результатов расчетов по усовершенствованной методике.

В четвертой главе рассмазривагатся расчетно-теоретические исследования, выполненные с использованием разработанной методики расчета переходных процессов, возникающих при автоматическом регулировании работы насосных станций.

Описываются четыре ЭОС,. принятые для проведения этих исследований. Две из них достаточно крупные. Максимальный расход первой из них несколько более 1000 л/с, второй около 1000 л/с. Для этих двух ЭОС в основном и были проведены расчетно-теоретические исследования.

Третья и четвертая ЭОС относительно небольшие и приняты для исследований в связи с тем, что на одной из них были выполнены натурные эксперименты процессов, связанные с автоматическим регулированием работы насосной станции, описанные в третьей главе, а на другой также Рыбницкой оросительной системы, на которой экспериментально были уточнены профили и гидравлические сопротивления трубопроводов сети. Кроив того, на этой ЭОС про-

Р, МПа

Рис. 2. Регулиро рание работы НСП—14 изменением иастоты врпхцения ротора насосного агрегата № 3 при вклюиении ЛМ в узле .15.

локены кабельные линии связи между насосной станцией и местами присоединения ДМ, что обеспечивает возможность включения и выключения ДМ непосредственно с насосной станцией.

Приводятся данные: об оборудовании насосных станций, о трубопроводах закрытой оросительной сети и об используемых ДМ, для всех четырех ЗОС, принятых для расчетно-теоретических исследований.

Рассматривается подготовка исходных данных, в том числе расчетных схем каждой ЗОС для проведения исследований, при этом отмечается, что расчеты переходных процессов для насосной станции с внутрисганционными коммуникациями необходимо проводить с более мелкими шагами ДЗС и Д'Ь , чем для остальной части ЗОС.

Описывается исследование влияние режима регулирования на изменение параметров ЭОС.

В начале рассматривается влияние только времени изменения частоты вращения насосного агрегата при регулировании без запаздывания после поступления сигнала на изменение режима работы ЭОС.

Проведенные серии таких расчетов при различном времени изменения частоты вращения п показывают, что при быстрых изменениях п колебание давления у насосной станции и ее подачи могут быть относительно большими.

При параллельной работе регулируемого насоса с нерегулируемым быстрое уменьшение может приводить к временному полному прекращению его подачи с закрытием обратного клапана на напорной линии насоса.

Приводятся результаты расчетно-теоретических исследований для случаев, при которых регул!фование осуществляется с некоторым запаздыванием после поступления оигнала и при пуске или

отключении насосного агрегата, на основании которых может быть принят оптимальный вариант режима ре1улирования.

Описываются расчетно-теоретические исследования возможности замера различных параметров регулирования и использования лишь одного насосного агрегата с переменной частотой вращения.

Для проверки последнего приводятся данные о возможности совместной параллельной работы насосов всех типов используемых в СНГ для насосных станции ЗОС с различными частотами вращения. Эти данные показывают, что даже при уменьшении частоты вращения регулируемого насоса всего на 10$ от номинальной, его параллельная работа с нерегулируемым при наибольшем к.п.д. последнего становится невозможной, то есть применение лишь одного регулируемого насоса на станции ограничено.

Рассматриваются примеры расчетов при передаче сигнала от ДМ к насосной станции по гидравлической линии связи при использовании для замера различных параметров ЗОС.

Результаты этих расчетов подтверждают возможность использования в любых случаях регулирования "по расходу" и лишь в весьма редких, регулирования "по давлению".

Отмечается, что при отсутствии расходомеров наиболее при-емлимым являются комбинированные схемы замера давления и мощности электродвигателей, однако для отдельных режимов работы ЭОС и эти схемы не могут обеспечить необходимой точности замера параметров ре1улирования.

Рассматриваются отклонения фактических значений, расходов ДМ от расчетных при отсутствии регуляторов давления на их гидрантах.

Приводятся примеры расчетов переходных процессов в ЭОС, выполненных при установке регуляторов давления у ДМ и их от-

сутствии, и при регулируемой и нерегулируемой работе насосных станций ЭОС.

Сравнение результатов этих расчетов показывает, что в отдельных случаях отсутствие регуляторов давления на гидрантах ДМ не приводит к недопустимым отклонениям расходов воды ДМ, поэтому необходимость использования регуляторов следует устанавливать на основании.расчетов стационарных процессов всех возможных режимов работы ЭОС.

В пятой главе рассматриваются составленные на основании результатов расчетно-теоретических и экспериментальных исследований, а также анализа работ других авторов, рекомендации по обоснованию параметров автоматического регулирования работы насосных станций ЗОС.

Приводится принятая автором и его научным руководителем классификация регулируемой работы насосных станций ЭОС.

Даются рекомендации по осуществлению автоматического регулирования при использовании электрических и гидравлических линий связи.

Отмечается, что при использовании электрических линий связи на насосную станцию поступает вся необходимая информация о числе работающих ДМ и местах их подключения к сети, поэтому нет необходимости замера какого-либо параметра ЗОС для непосредственного регулирования работы станции. Однако для контроля за нормальной работой ЗОС, по отключениям от которой могут быть установлены аварийные ситуации замер какого-либо параметра ЭОС должен осуществляться.

Указывается, что при электрической линии связи автоматическое включение и отключение всех ДМ на закрытой оросительной сети следует осуществить непосредственно с насосной станции.

что может рассматриваться еш один из шагов к полной автоматизации полива дождеванием.

Отмечается, что практическое применение электрических линий связи ограничено их высокой стоимостью и поэтому передача сигналов от ДМ к насосной станции ЭОС значительно чаще осуществляется по гидравлическим линиям связи, то есть по трубопроводам сети.

При использовании гидравлических линий связи особое внимание следует уделить выбору параметра, по которому осуществляется регулирование, и назначении пределов его изменения для перехода от одного режима к другому. Отмечается наибольшая целесообразность использования в качестве параметра регулирования расхода, а при невозможности замера расхода - комбинирование способа с замером давления и мощности двигателей. В связи с тем, что при использовании гидравлической линии связи практически невозможно определение места присоединения ДМ к трубопроводам, для наибольшей эффективности регулирования рекомендуется осуществлять его по заранее подготовленной программе, информацией для которой является последовательность включения ДМ на сети и соответственно расходы воды каждой ДМ.

Необходише значения напора у насосной станции и соответствующие частоты вращения насосных агрегатов должны быть определены предварительно на основании результатов расчетов стационарных режимов работы сети.

фи отсутствии регуляторов давления на гидрантах ДМ, расходы воды ДМ являются функцией давления Р в месте их присоединения, то есть будут "нефиксированными". Это необходимо учитывать при проведении расчетов стационарных режимов работа ЭОС.

Указывается, что режим регулирования должен быть определен на основании результатов расчетов переходных процессов с использованием разработанной методики еще на стадии проектирования ЗОС, поскольку фактические отклонения расходов воды ДМ от расчетных не могут повлиять на необходимость изменения этого режима.

Рассматривается эффективность регулирования работы насосных станций ЭОС. В связи с этим приводятся данные, полученные в соответствии с методикой, разработанной Б.С.Лезновым, об экономии электроэнергии за счет уменьшения излишнего давления при регул!фуемой работе насосных станций с учетом потерь энергии в самом регулируемом приводе.

ВЫВОДЫ

1. При централизованной системе водоподачи, применяемой для большинства ЭОС, давление у ДМ для многих режимов значительно превосходит номинальное значение, поэтому целесообразно регулировать работу насосных станций, что не только уменьшает утечку воды из системы и затраты электроэнергии на подачу воды за счет снижения давления в ЗОС, но и увеличивает надежность работы системы, что обусловливает'снижение ущерба от недобора сельскохозяйственных продуктов из-за аварий ЭОС.

2. Для осуществления регулирования работы насосных станций большинства ЗОС, необорудованных кабельными линиями связл, необходимо иметь данные о изменениях принятых параметров регулирования при переходных процессах.

3. Для определения параметров регулирования в существующую методику расчета переходных цроцессов в напорных системах водоподачи внесены дополнения, позволяющие проводить расчеты процессов, возникающих при автоматическом регулировании работы

насосных станций ЭОС.

4. Достоверность результатов расчетов переходных процессов в ЗОС, вызываемых автоматическим регулированием работы насосных станций, подтверждена их совпадением с данными соответствующих экспериментов, выполненных на действующей ЗОС.

5. Проведенные расчетно-теоретические исследования с использованием разработанной методики для четырех различных ЭОС, показали возможность определения оптимальных режимов регулирования насосных станций, не приводящих к недопустимым колебаниям параметров ЗОС и излишне, не увеличивающего процесс перехода от одного стационарного режима к другому.

6. Результаты выполненных исследований подтвердили, что наиболее приемлемым для всех насосных станций ЗОС является регулирование их работы по расходу, однако при этом необходимо учитывать не только изменения расходов при переходных процес-.сах, но и их отклонения от расчетных значений и при стационарных режимах.

7. Возможным являетоя комбинированный способ замера давления на выходе из насосной' станции и мощности, подводимой к электродвигателям; преимуществом этого способа является то, что указанные параметры наиболее просто замеряются.

8. Параллельная работа регулируемого насосного агрегата с нерегулируемым возможна лишь при незначительном уменьшении частоты вращения нерегулируемого агрегата.

9. При использовании электрических линий связи включение ДМ целесообразно также автоматизировать и осуществлять с насосной станции ЭОС.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Расчетно-теоретические исследования влияния режима регулирования насосных агрегатов на колебания давления в закрытой оросительной системе /'Инф.сб. ЦБНТИ Минводстроя СССР. -M.f 1990. - № 12. - С.3-13 (в соавт. с К.II.Вишневским).

2. Математическое моделирование процессов, возникающих в закрытых оросительных системах при автоматическом регулировании работы насосных станций /'Мелиорация и водное хозяйство. -М., 1992. - Л 2. - С.12-15 (в соавт. с К.П.Вишневским).

3. Натурные исследования изменения параметров ЗОС при регулировании работы насосной станции //Инф.сб. ЦБНТИ Госконцерна Водстрой. - М., 1992. - J« 3. С. (в соавт. с К.П^Вишневским, Д .С .Бегляровым).