Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка и обоснование параметров технологиигидромеханизированной очистки дренажных колодцев мелиоративных систем с повторным водопотреблением

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Разработка и обоснование параметров технологиигидромеханизированной очистки дренажных колодцев мелиоративных систем с повторным водопотреблением"

- УКРАТЙСЬЙчЙ IHCTITO'T !$ШЕЙв ВОДНОГО ГОСПОДАРСТВА

На правах рукош:су

СИРОТИКСЬКИИ Олександр Арте!дов1П <h **

РОЗРОБКА ТА ОБГРУН7УВАНШ ПАРАКЕГР1В ТЕХНОЛОГИ Г1ДГ0!.ЕХШ30ВАЙ0Г0 ОЧИЩЕНИЯ ДРЕКАЖШК К0Л0ДЯ31В МЕЛЮРАИШНИХ СИСТЕМ 3 ПОВТОРИМ ЕОДСВШСРИСТАННЯМ

Спец1альн1сть 06.01.02 - Ывл1орац1я та зроиуваке землоробство

АВТОРЕФЕРАТ

дксертацН па здобуття вченого стунсня кандидата tbxhí'íhik наук

Р1ВНЭ - 1994

Робота аяконана в Укра1нському йютитут! 1нженер1в водного господарства (м.р1внэ).

Науховий керйник - кандидат тохнготах наук, доцент Ыайструк С.П.

0ф1ц1йн1 опон8етк - доктор техн1чних каук, професор, екадем!к АБУ Науменко 1.1.; кандидат твхйчвих наук, начальник Головного науково- техв!чыого Упраздним Дбркавного ком!тету УкраХни по бодрому гоеподарству, академ!к АБУ ЛалявоьккЗ Б.В. Пров1дяа ориш1зац1я - "Укрводпроокт" Державного комитету УкраТни по водному гоеподарству

I

Зазист в1дбудеться '9" грудня 1994 року о ,_го-

дан1 на аас1данн! сшц1ал1зовано1 радд К 068.45.01 по захис-ту дисэртацШ ва здобутгя паукового ступоая • кандидата тех-Шташс неук при Укра1иськоку йстдтуг! 1Еззнзр1в водного го-' сподарстзг за адресов: 256000, Ивеэ,■ вул.Соборна, 11, учбо-в'лй корпус 1, 124.

Просимо взяте участь в робот! рада, або вислата ваш в!д-гуя нз рьторз'^орэт в 2-х лрид1рьахах, зав1рениЯ печътас.; на здросу: 266000, Р1вкз, вул. Сойорна, 11, ауд„ 129.

3 дасерхаЩеи то» 0£на2сштясь ь б13л1отец1 1нетитуту. ¿вгорофэра? роз!слано я /?;/<?954 року.

ВчекиЯ секректар слец1а.пх£овано1 ради, кандидат техв!чша паук,

Професор Гончаров С.Ы.

- »'.пг'

ЯАГЛ.Ш1А ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТЙ

Актуалнпсть теми. Державною м1жгалузевов иауково- техникою нрограмою ДКНГ "НТП- 86- 90 р. !Еифр програми: 0.Б2.01. Проблема 0.07. Заьдання МОК- 01. 02. 01. 011." передбачено гидып-.ити ефективш'сть вичористання закритих г1дромел!ора-тиЕних систем, загальна площа яких на Укрэ!н1 складае ?. млн. га, на основх розробхи та вировадхення ноеих ;летод!в очищения дрепзщих колодяз1и, як! е однга,! ¡з основних бвд1в г1дротехн!чних спсруд ня цих системах, в!д мулових в1дкло-день !нг,]юс1в). Загальна к1льк1с?ь дренгашх колодяз!в на дани?. :!цр1од становить быьпе 500 тис. шт. при я;ор1чн1й величин I в!дклэдень 200 тис. м3.

Акал1з в1т 'йзняно1 та зарубшш практики о-исцеиня ко-лодя.з1в показав, г;о до тепвр1пкього часу некзе високопродук-тивнмх технолог*С та засо<51в очще.'шя.

Мете роботи: розрОбьэ телшогН та засобу г!дромехан1-зованого очищения дренанних колодя'?1в мел1ор&'.гнвшс систем з повторним використаиням робочого реагенту та утил1зац1ей му-ЛОЕИХ н.мнос!в.

Об'екти та кэтоднка досл1джень: Робота ЕпсоиуЕалясг гз основ! георэтичних, числоаих та експеримвнтальних дослЪткэаь.

Теоретпчч'г дослздаення проводились для одеркання мате-матично! модел! единого технологичного прсцесу г1дром8хан1-зованого очищения дрена£них кододяз!в шмИоратшш систвн.

Л.»б0рЗТ0рн1 .Д0СЛ1ДХ6ННЯ' ПрОВОДЯКЮЬ. Ц2 И23С57»Х дружного колсдяяя 1 иапкни для його счкцзтшя. СгоЗдз!с:3» принято! мэтодзкп полагала в тому, - ¡до для замхр1в авндаост! гвинтового водно- грунтового штоку вш:сристовуг>элась хулъо-ва н'ятиканздьнз трубка (зонд).

ЕксторияенталыИ дослЩання проводились п?.д чес . про-

ходаення Дергавши. (приймалышс) випробовувань машини на Льв1всыий та Зах1дн1й мачишовтробовувальних станциях.

Для р1ше/дя одержаних р!ьнянь та обробни експеримента-лъних данних втхочистовувались ПЕОМ типу 1Ш РС/ АТ-28Б та НОЗОТНОН 1715 М.

Наукова новизна закточаеться в розробц! технолог!! Пд-ромэхан1ЕОЕаного очищения дренаишх колодяз!в в!д мулових канос!в; визначенн! основних технолог!чних параметров проце-су г!дродинам1чного розпуиеннл мулових наносIв з одночаснш вакуумним забором пулыш, грав1тад1йного осв!тлення робочого реагенту, та розр1Юкення наносив перед у*гал1зац1ею. Роз-роблен1 ноза тохнолог1я та эас1б по очищению Дренажнга коло-Д!-а1в в!д мулових нанос1в, а такок II рабочий орган (г!дро-розпушувач нанос!в), як! захвден! авторськют св4:доцтва.\!и на вянаходи » 1730372, * 1736218 та » 1742427.

Практична Щнн1сть робота. Розроблен! технология та за-с1б г!дромехан1зованого очищения дренажних колодяз1в дозволили цовисити продуктивШсть прац! в 12 раз!в в пор1внянн! з ручним очкценшм.

Основн! подокгнна, що ьиносаться на захчст:

1, ТСехнолог1я г1дромахан1зовэного очищения дренахних кслодяз1в з повторшм ЕодоБжористаняям робочого реагенту та уткл!ц1ею мулових 1:анос1в„

2. Конструктив зо-техзюлог1чна схема метши для очищения дронааяшх колэдяз!в.

о. Матёкатичк! модэл! •процес1в г!дродинам1чного розцу-шаыня мулових йокос!в з одночасшш забором пулыш, грав!та-ц1йеого осв1тлення робочого реагенту, розр1дкення нанос!в в в1дс!ц1 мулу клаинм перед !х утая1зац1ею.

4. 5ахоном1рност1 вгшшу технолог1чних- та конструктив-

них параметр^ машини на И енэргетичн! та як!сн1 показншш роботк.

Апробац1я та впровадкекня. Результата"дас9ртзц1йно1 робота доков1дзлись на науковс- практичних конфзрег^ях: "Досягнешь мэлюрэтнвно! науки- виробництву" (м. Р1вне, 1988); "Еколог1чнв вдосконадання мел!оративних систем" (м. Москва, ¡939); "Шдвидення ефективност! вккористання водних ресурс!з в схльсьхому господоротв!" (м. Новочеркаськ, 1989); "Питания - Ms.iiopaull i с!льського 0уд1Ешп+тва на Далекому Сход!" (м Уссуртйськ, 1989); "Кел1орзц1я i осЕоешя тязшн мйвроль-шх грунт!в" (м. Pi вне, 1990); "Досягаення НТЛ в практику мвл1оративаого буд1вшщтва" (м. Pîbho. 1990); "'¿песок молода вчених i слец1эл1сг13 в р!иення ношлэксних програм ме-Jiîopaixïï Дону" (м. Новочеркасыг, iSSQ); "Host техн!чн1 pi-кеняя при виробницгв! кел1ораиших рсиЯ?" (м. Р1вна, 1992), "Нзуково- т-ехнгша конференция. Тези допоа1деГГ (м. Р1вяэ, 1992); на рогшфеному зас1даш1 кафедра сЬлъськогосподарсь-Kiîx г!дротехн1Чних кел1орац!й УкраГнського 1нстктуту йжэне-piB водного государства (и. Pîeho, 1994).

Запролонозгна тег,.но.лог1я i розроблеша па iî основ! за-с!б г1дрсм8заи1зованого очищекня дрензхашх кслодяз1в буян впровадкен! в cepitee виробЕщмю в ДСЕКТБ (м.Бобруйськ). Промислова парПя машин працюг у 7 государствах систем! Деркводгоспу Укра1ни. СумаршШ р1чшй! ' економ!чнкй офект склаь 123 Ti!CH4i 158 крб. в ц!нах 1934 року.

Публ1кац1! розультат!в. По тем! дпсортацИ опубл!ковано 16 друкованих робхт, в т.ч. 3 авторських свхдоцтпа.

Структура та об'ем дпсертац1Ггно! роОотп. Робота скдада-еться Î3 вступу, л'яти розд!л1в, biïchobîvîb, сгыску лхтерату-рл î3 121 найменувгння î додатк!в. Ззгальнгй об*ем робота

складае 200 стор!нок, в тому числ1 9 таблиць 1 55 pncymciB.

SÍICT РОБОТИ

У вступ! обгрунтована ахтуалън!стъ теми, сформульована мета досл1даекъ, дана загалъна характеристика роботи i про-вэдений иерел!к основних положвнь дисертацП, «кi виносятъса на захлсг.

В потмому роздМ вкконаний анал!з 1 узагальнення су-часного стану в облает! експлуатац!! (очищения) дренанйих колодяз!в, як одного з основних тишь г1дротвхн1чшк споруд на закрктих мел!оративних системах. Проведен! досл!дження дозволили. встановити сл!душе: 1з заг&льно! к!лькост! обсте-жених колодяз!в 975 замулен!, при цъо?.!у на доли природоого-згыулоння приходиться до 87% в!д загально! к1лькост! колодя-з!в, а частка штучного та 1ншлх заОрудаень складае до 13%; npj цьсыу висо™а шару■наяос!в досяга^ 0,12...0,65 м, з р!в-езм вода 0,2..„0,3 м; встеновлен! основе i причини замулення дренагних колодяз!ь„- Внявлено, що на б!лъш!й половин! коло-дяз!в в1сута! нрипки (до 55%), розбит! оголог.чи, прогля-.цаеться наячн!сть вибо1н 1 р!зноыан1тних щ!лин. Ihtohchb-н!сть ззмуленяя кол0дяз1в, влаштозашх на глиняно- п!счаних грунтах в 1,5 - 1,7 раз!в вица, н!г на торфяниках серэдньо! потужност!. а !ятенснвн!сть заохркваняя колодяз!в на дрзнак-шк системах, улзатовандх з кераШчнкх труб в 1,3 вида, нп; на системах з.шгасту.асових труб.Еоказшк ньоднор1дност! наносив склав (d60 : d)0). (2,14 - 34,9). Цэ вказуе на те, що у в1дггав!днос,т! до ■кдв-зифйгацП Качкьського бонд в!дносяться до nicKíB пухких, зв'язанкх, суп1ск!в i суглинн!в. Наноси харзкт°рнзуыться такими параметра».м: волог1сть 11,2. ,.16,7$;

густило 2€БО.. .230G кг/м3; пориотхоть 4) ,ОБ.. .ЬО.СОЯ; ой'см-

на маса твердо! фази нанос1в 1325...1652 кг/м; козф!ц!ент пористост! 0,58...1,04.

На основ! дэсл!дзкень, автором одержано р!вняння регресс I у вигляд! полшома 2-го ступени, яке встановлюе ступшь кологост! нанос!.ч вхд виеоти р!гшя !х залягання: Я = - 43,16-7^ + 34,10-^ + 10,06.

Проведении анал!з роб!т иопер&дник!Б,. метод1в очиценш} г.олодяз!в $ теяденцШ рсзьктку техн1ки га питаннв вилучення нанос!ь показав, го нгйб!льш придатною 1 рацюиальнон е зап-ропонована технолог1чна схема, я.ча включае г1дрс>лехен1чне руйнування внутр!шн!х н:-з'язк1в м1к частниками нанос!в з од-ночасним вакуумнкм забои-;,1 пульта, повторяли водовикористян-ням 1 утил1гац!ею мулових накос!в (див. рис. 1).

Анал!з л1тератури с?!дчить, ко йутщэкенталыпм дослвд-яекням затоплэгах' струмин присвячен! робота вчених Н.Н.Абрамовича, А.Н.Иловича, Е.А. Замарана, МЛ.Лойцянсьхого, р.М.Маккавеева, 1.Н.Коновалова, Н.Н.Кремеяецького, Д.В.Ро-щугл!на, МЛ .Гуровпча, В.Я.Чичагова, Л.Пршдаля, Н.Масаа!, та гашмх. Ними встановлэно ц!лий ряд вазшгвих-занояом1рлоо-тей нроцесу г1дроданам1чнох розроСни грунт 1В затоплэнгагл -сзруминами.- Питанию рогробки .-грунту в п!дводно:лу вибо! всмо-ктушим потоком, утворенил накокечкккгмя кругло! форгля присватали сво! роботи П.Я.Архыхов, Д.В.РощТиЛН, А.С.Старжов, П.П.Пухов, Б.Е.Ромаьенко, А.1.Хзр!н та шз!. Протэ процес г1дромелен1зовэвого очищения дрэнажнях колодяз1в з одаочас-бш огкуу.Улпй1 забором пультга вивчекнй ¡це нэ повы.'стю: яедос-татньо обгруктовашй вплив нерозмг«шо1 поверхнг, утворено! сг!ккоп дрэнакного калодязя. . . ■

На основ! викопаного анал!зу визначэн! задач! подаль-гатх доел!дхэнь. .

1 - кришка дренажного колодязя; 2 - засЯрний трубопро-1>1д; 3 - плаваючий ф1льчр - водозаб1рник; 4 - в1дсхк мулу; 5 - шре:-антаг;уючий пристр1£; 6 - закуумзтри; 7 - вакуушшй насос; 0 - кард$шшй вал; 9 - клижшасова передача; 10 -в1даон7ров:й насос; 11 - двохоовий кран; 12 - В1дс1к вода; 13 - яаИр;шй трубопровод; И - зкиша система; 15 - вилив-ний трубоиров!д; !6 - дренахшШ кодектср; 17 - гхдророзпущу-вач; 18 - му.чов! (в1дкладення) наноси; 19 - сопла г1дрортз-пущувача; "йО - пчэвмозэгдуэдад

Рис.1,

В другому роздШ проведений теоретичний manís процесу гпдромохан-хэойаного очицення дренажних колодяз!в з повторним кодовикористанням та утял!згц1е» муловях яанос1в.

Моделкючи rfpouec розмиву злекалих нанос1а, виходнли з того, 1До розглядуваний внхровий пот!к, в загалъяому випадку е потоком з !7врем1нно» витратою, так як по \tipi floro утво-рення i перемщенля до вирвп буде в1дбуватись постШю прз,-еднанкя до нього доцэткових водяпих мае 1з колодязя з тварями частяькага ншос!в. Матеиэ'лгаиа модель дано! задач! огшсуеться р!вшгоняга1 Громэки-МЬювича dV„ , d У.' ,

—+ 1 . —* + кг.у = о ; (1)

<3г~ г tír

1 а Y

V_ = - • —г (3)

Е dr *

2 • j £ I л ъ р о

де К - —— ,розм!рна пост!Яна, м-'; = V% + У* - лов-

на !1:видк1сть частники рздпга, У2 - осьовс га "п- обертона

Ú2 Щ

складоз! шзидкост! потоку (V„= — , У„= г- — ), а - ве-

cit 4 ■ di

личина, г- його рад!ус.

Hsxatt для сястйми деферэнЩзлышх р1вшгаь (I), (2) прк

г = Rg п :!ад?к1 початков! укоги

v = у V - Y (3)

vz z * п n * '

о о

Тод! загальний розв'язок (1), (2) представляется у е1глдяд1

- с * C,-rffZ-rJ , Ш

. а-jjK-r) * crr0 (K-r),

J (KT), Y0(KT), JjíK-r), Yt(, K-r) - фувкдН Бвссаля 1-го та 2-го роду в1дгадв1дно иульового та первого иоряд'<*в.

О

С, 01 - констанхя йтагруваяня

Vz -v£,iW - W^W

__О _ ' о

, (G)

4 'J1(K'ñ6.n} - W^öV

С -2-----:-2- . (?)

дв fig - рздхус всмоктуючого патрубка иашши, м; fiL^ - ма-ксшальннй рад!ус лунки розмаву, м.

Для проведения Шкенерша розрахунк!в по б1льш спроще-ffim i зручшх формулах, змодгляеко вскоктуючу трубу вихровов ниткою, яка розшщена по oci oz цм1ндрнчно! систеш координат. .

0ск1лыси розв'язок (4) дано! задач! з ф!зичних м!рку-вань швидая бути обыокеним при г = О, то будемо floro шукати у вигдяд! . 1

Vz= C-JJE-r). -(8)

Зрахоауючи (3)V (8), отримаею:

G - -2- . • 49)

Jo-<E-Re.n>

Тод! маемо

J ■(K-R ) o sias

у„ = vP ---. do)

y - - ---------------I, M ,

■tg*

КоефОДент 5 знахсвдиьса 1з роав'язку такого нелшгйко-. ГО р!вДЛШ1Я

J!'(K'rô,PJ + iß« б_п; = о, i¡2)

до ОС -.кут, ЯКЕЙ характеризуе 1нтенсшш1сть крут потоку.

Бстановлгно, Ео при <* - 6S°- - S5°, « 0,0025 м,

Kcoî'inîeKT S зкаходаься в кехах £ = 44,8 ... 39,85.

S «кеяер1!м?н?8льнах дос^даень в!домо, цо максгаальний

рад!ус ямм, яка утворюетьси вносл1дон розмявко! дП гвинто-

-■ого потоку нвйколо ксмоктугачого патрубка окладзе я^г 0,30 и.

Рг-культпта розрахуы-лв ргвнянь (Д), (Н) прводен! на

р:у.2 I з. щлведених гядаяшстей лидао, ас при змШ К-г

я1д 2,5 до К),Г, осьова V,, та обертона иавдкост! трич!

зм1ншт!- свгй знак, що еказуе на вахровий характер потону 1

вс-ллку Лого турбулентность, ч не в свои чэргу, сприяе шз-

сифтхгии 1 прсчзав розмшу мулоыи наносив, пульпоутБсреяия

та кшрядотя водно- грунтового потоку до гирла кйигвЕОГО

патрубка машшш .

Витрзгга кульзи л эоа! ро?«згсу знакодилась з зиразу 2% .

о о 1

' * - ' <13>

I 21+2

со (~1) ,, 21 Г

Д«3 Ф(Г) «Е —о ' ( 2 ) ■• тт— • (14)

47-0 с«.'г ^ 21+2

Г (Г) = х г,Уо гя-г; <зг. (15)

справно! мод?л1 процесу г 1дроде«ачГ'чиого розяувешя отрвхэжо

~2'Я ■ У„

(1С)

В какому ьщадку. прк = 0,065 я, Д^ = О.Си ?:,

У ■--- 0,-56 м/с, мя^мо <?„ =» 4,917 -1<Гг м3/с.

"о

Почагсюэа обертовч авиг»1сть грунтового потоку

ьпзначаеться 1е вкразу

Крива 8MiHU V /У = f(K-r): г0

I - tí = 65°; И - а = 75°; III - а = 85

""'о

в,О 4,0 2,0 0

-2,0 -4.0

- 6,0 - 8,0

/

\

■ m

¡

X'

2,0

/ ! У

4,0

6,0^

8,0

/

К -г

V, /

Рис. 2.

Криве ЗМ1НИ' vn /vn = /d-f-;:

I - d = 65°; II \

75°; III - et = 85'

о

\

Phc. 3.

V - Щ . —2_. (17)

' °Р ° ЧК-В^СР)

№ отршанхй зайззгност! проведен! розрэхутш, як! показали, ию «рл «с - 90е" дочаткова обертона швидк!сть Уп0 прямуе до неск1нченност1. Тому для практичного використаннк могла задавати « = 83°...85°, при цьому Упо = 2,6...3,5 м/с.

Створено матемаглчну модель процесу вакуушого гидйому пульни,

Очримано рхвняннк для визначення величина швидкост! в1дкачки вакуумного насоса' со

г~

•1К = ———, ! && - я) • (18>

п

" 2 е 1 ,

.д& Рапл - атмос^эрння чиск, мПэ; р- питома густина пульта

пи, гст/м"*;/? - прискор<э!шя в!лыюго падения, м/с^ £ 4- сума

Г1дфаая5чяих опор!в сястеми, м; ш - площа поперечного лере-р!зу наборного трубопроводу, м2, Р^ - вакууметричнмй тиск.

« я I

п

№ Г.'С, —суме нЮцевих г!дравл1чних. ошр1в система; к- кое-

фхцхевт г!дрзвл1чних втрат. I - довхина засЯрного' трубопроводу, м; с^р - дхаметр з£б1рного трубопроводу,, м.

Для того, щоб не в:дбувалось наповнення колодязя за ра-хунок подач! вода необидно, щоб продуктивн!сть вакуумного насосу перевиздвала подачу розмивно! системи, тобто (Зн > де подача води на розпушення, ы3/с. Тривал1сгь в*дкачки об'ему пульпи становить

С.«

дэ X час подач! вода, с.

' . 14 ,

Проведен! розрахунки показали, -до час вхдкачки становись 320.. „570 с при об'ем! яаносхв у BUcTi&wny дренажного

колодязя Vv = 0,3...О,6 мэ.

fi

3 метою повторного викорисгання мулсшот води ороводи-лось II попередне грав1тацзйне освхтлення.

На ochobi методу Г.Н. Доброхотова встановлано що iron оптимальному значенн! консистенцИ пульпи к = 0,35, евидкх-сть ос1даннл II твердо! фазы складе V - 3-Ю"5 м/с.

Час ос!дання твердо! фази пульпи становить 2...7 с при висот! шару нанос!в h = 0,06 ... 0.2 м.

Зв^лючною технолог1чною операйею даного метода очищен - • ня е гпдготування наносив в мудовому вхдстц! до хх утнлхза-ц1х в вигляд! пульпи задано! консистеннИ. Попередне розр!д~ ження нанос!в здМснюеться у в1доШ1 мулу машин;;.

Для визначення нвобх1дно1 овидшст! вит1кання pos-р1даеного струменю 1з насадки Г скорйстас?.к>ея -щорлулош Г.Н. Абрамовича. Припускаючи-, що х = 1ир, одер-о^.'.о таку роз-рахункову формулу:

7о = -,--. (20)

12 го;

и

де го - рад!ус втлдного перергзу насадки."

Обгрунтувано параметри процесу розрШення нпкоств.

Р1вняаня матер1ального балансу для пульпи при умов:

поеного здремЬзування по всьому об'емх е;л<ост1 мае кщ

0 <Ю

ц— = Q.C, . (21 )

Р а%

де Г/р, WH - в1д<гов1дно максимально об'емп пульпи i П .^вер-до! фази в емкое?!, кг3; С - консистекг.тя твордих чзсток в пульп!; Q - нитрата потеку робочого реагенту, м3/с; t - по-

гочшгй час, с.

Середня консистенция тверда часток знаходаться з виразу

Q

%сер Пн

ч г

C„PD = ( O-dl = - . (22)

у J ¡у

F Q

Така консистенц!я досягасться в емкост! за час ^сер = — •

3 врахувагакм виисприведэного, розв'язок (22) при початкошх умовах при t = С = Ссер прийме вигляд

с = Ссер'е* аТ » Q

де а = — . ,

i7P

Отримано ss.ifiîîîicTb ;;ля визначення оптимального часу задетакя в!дкриття засувки валивного трубопроводу

W = ~ -п - m pi , (23)

« _

('0ОЛ ДЭ р =---.

Ссер

Для б!л:ьш швидкого опорожнения емкост! мокна нэ прово-двти повного розр'1даеняя нанос 1в, а здМснитя Ir. мЮцевэ ро-зр!дкэня в зон! виливу до заданого значения %0„. 3 ц!ею цх-ллю ьввдення робочо! р!дини в емкЮть потр!бно з,Пйсн1овата в наШШьш нтййутй! -тыгоипя!, яка розс!кае . т!ло нанос!в i проходить через зляший -_тв!р. При такому н1дход! присксре-пий ви.пив наносив Суде здгйснюватися практично без зас-т!йних зон.

FlBIUiran ЭМЙШ КОНСИС'ЮНЦН пулы® в НШфЯМЭСУ потоку робочо! р!дит::

ас V

— + - -С = О , (2Л)

âi L

де ьпая ' «аксиальна в1ддолъ в!д м!сця вводу робочо! р!дина до м!сця амизу рэзр!дазких .какое 1в и; 7 - л!аШа ввадасть

потоку В 30Н1 виливу м/с.

Розв'язавпш (24) при початковхй умов! С - 1 при, а = О, одерзкимо:

^тах

С = е . (25)

Пор1вияшя двох розглянутих технолог 1чщи процесхв роз-р1дх:ення утилгзованих нанос!в показало, ¡до процес частково-го розр!даеиня е с5!льш доц!льним, так як г!дрозасувка вшивного трубопроводу ыокв в!дкриватись практично одночасно (через 0,4 с) з початком подач! робочого реагенту до насад-ки-розпушувача змивнох системи, тод! як при .повному розрвд-шш! цю оперэцыо мозша здШсшти Ильки через'20 с,

0ш,им!зац!я параметра в!дс1ку мулово! води маиинн для , очищения я^ренажних колодяз1в МОК- 10 проводилась з врахуван-ням ряду сунеречливих фиктор!в. 3 одн!е! стоуош,. недостатка емн!сть цистерна вед*' ДО простою надави та варат в!д зшгаен-ня П продуктивное!. А будгвництво велико! цистерни пхд-внщуе вартхеть машини,' погграуе Н транспортуванкя та канев-реннЗстъ.

Чг-.с простои машини вкзнзчиться з'формула: 0; (Г :> д-чр

t =

.(¿в)

W

1 - -g- ; If < q-t; де \J - MicTKicTb (еш!сть) цистерни, м-3; ц - середн!й час робота машини м!а двома зупинкаыи.год; Т, t - в!дтюв!дао се-редня тривал!сть та тривал1сть простом машини, гсд.; f(t) ~ щ!льн!сть роздад!лу тривалост! простою: С - затрата через простШ швиш' sa рдшвдю часу в крб/год; I - затрат;: на

зберхгання в запас! единиц! масд технологхчнох р!дшш за

' 3

единица часу, крб/м3-год; q - витрата тэхнологхчко! р!даки

(вктрата насосу), м^/год.

На основ! опткм!зац!1 отримаемо

С

^гт, = и-д-гп — • (27)

При х = 1,05 год, ц = 200 м3/год, С = 30,14 крб (в ц1-нах 1984р.), ( = 0,343 крб/мэ-год, ¡л = 0,425 год отримали

Гот*6*9**'

В третьому 1 четвертому рсзд!лах приведен! методика I результата експеришнталышх досл!дкенъ по обгрунтувэшпо основных технолог1чних параметр!в процэсу г!дромехан1зовано-го очищения дронакних колодяз!в з повторйим водовикористан-НЯМ, вивч8ння картини ф!г-ИЧНОГО впливу г1др&вд1чн01 струмиш на мулов! наноси в шдводаому • вибс! в обмеженому простор! в1дст1йника дренахного колодязя 1 доел ¿давняя зм!н г!драв-л1чнпх 1 Т8хнолог!чних параметр!в такого вшшву. Дан! дос-л!да:ення проводились на лабораторий установи! (рис,4), яка складаеться з основу. 1 з робочш органом 27 (г1дророзпуаува-чем), макета в!дст1йника дренажного колодязя 28 з наносами 29, ягага змонтованля па нерухом!й основ! 30, яка одночасно служить емк!стю для води. ,

Идророзпушувач 27 через заб!ркнй трубопровод 24, гвкн-тову засувку 23 1 груб,у 22 з 'еднуеться з емх!ся) 21, яка розд!дона ст!«кою 44 на в!дс!ки мулу "А" ! муловэ! води "Б".

Бакуумна установка стенду складаеться з асинхронного елехтродвлгуна 4, муфтн 5 ! вакуумного насоса 6; трубопроводов 8 ! 14, з кранами 10 1 15, а такоя !з эворотнЗм клапаном 9 та вакуумэтрачи 11 1 16.

' Рогмивання наноо!в 29 в колодяэ! эд1йснзгться зг допо-иагою водяних потоков, ЯК1 утворювться в соплах Пдророзпу-зувзча 27 при подач! водя насосом 41. у в1дс1кг2 емкост! 21

встановленх в!кна 20 для кагляду за робочюш процесами.

Замтри параметр1з роэмивного потоку проводились ■ кулъо-вою п'ятиканальною трубкою (зондом). Витрата р!дини в заемному трубопровод! визначалась об'емним методом.Час пвреван-таташя р1дшш ф!ксувався секундом!ром 51СД. Шелл цього ви-раховувались витрати р1диня в заборному трубопровод!.

Необх!дне число досл!д!в визначалось за допомогою кри-тер!я Стыодента.

В1дтворенн!сть результата экспериментов перев!рялась за допомогою критер!я Кохрена.

Адекватк1сть експэриментальких даних теоретичним пере-думовам перев1рялась за допомогою критер!я Ф1пера.

В результат! дослхдяень вставовлено, г,о кут встановлон-' ня насазси до ввбою становись с^ - 45°, максимальней рад!ус ямк розмлву складае = 0,30 и, при досягнэнл! потоком

авидкост! 7п = 0,1 м/с епостер!гаеться початок вЩяту час-тонок грунту в!д масиву. Швидк1сть потоку в колодяз! '^пая ~ 0,88 ко дае ЗМ0ГУ розпушуватн В01 ткни грун?1в, як! поладаоть у в!дст!йюки дренанних колодяз!в. Макскмалъ-на ко1щентрац1я опостэр1гаетьсп в центральной частая! зодно-.грунтового потоку 1 становить С = 0,35„Для зчпропонованих параметр!в ыяшти 1 г!дророзпушувача швидк!сть потоку в ко-лодяз1 становила « 0,7...0,9 м/с. Час ванууиного забору пульпа сплав ?п = 325 570 с пр-д об'ем! пульпа Уп = 0,3 ... 0,6 кэ, Тривал1оть ос1дашя твердо! фззк пульпа в в!дс!~ ' ц! м/лу з процес! оов!т.'лоння пульпа склада 15 ... 35 с. при д!апазон!' концентрацН пулыш С = 0,2. . .0,3. При у:«ов1 част-кового розр!даення мулових нонос!в до оцткме-ьпо: кекцэнтрв-Ц1! (Соггг?1 = 0,37) !х утал!зац!я проводилась практично в!д]разу а п!сля подач! робочого реагенту до насадки - розпузувача

в.

змивно! систеш машини.

В п'ятому розд!л! приведено результата виробничих вип-робовувань розроблено! технолог!!, як1 прозодились на Льв!в ськ!Й та Б!лорусы;!й машшовшробовувальних станц!яхь Дана 1! гехн!ко- економ.!чна оц!нка.

Р1чний вконо.«1чний.ефвкт в!д впровадаення запропоновано! технологи склав 5095 крб. на одну машину в цхнах 1984 року".

Вагальн! висновы;

1. Проведений анал!з мэтод!в очищения дренааших колодя-з!в показав, що найб!льи ук1версально» 1 продуктивного е технолог 1я, «Ю базуегься на ' гЗДодааимчному рознугзнш кулових нанос!в та вакуу-шому заборх пулыш.

2. 3 метою вдосконалення технолог!I г!дромехан.!зованого очшцэння дрэнаяних к0л0дяз!в 3 псвторниы ЕОДОВИКОрИСТ£ННЯМ розроблено нове '.-зхМчне рйзення на р!вн! винаход1в, котре дозволяе покращити умви ронробки мулових наносхв б вздстМ-нику дренажного колодязя, вакуумного птдйому пульпи та ути-л1зац!1 нанос!в.

3. В результат! шал!тичш:х досл!даень:

- одержана ыагематнчна модель единого техколог1чного продэсу очищения дренааших койодяз1в°з повторили водовико-ристанням;

- визначеи! технология!'параметра ооновних процзс!в ! геомэтркчн! переметри в!дс!ку ыулу 1 г1дророзттулувача, як! характеризуются сл!дуючими параметра;®: тачаткова обертова ц;видк!сть вихревого потоку - ?п_0_= "0,36 к/с; витрата пульпи

в лунц! розмиву - ап = 4,917-10 ^/с; сарэддьозважена г!д-равл!чна крупн!сть канос1в - ПСр = 0,28 м/с при гранкчк1й коно. стенд! I потоку пульпи Р„-= 35%; оптимальна в!ддаль в!д~

сопел г!дророзпуаувача до к!нцевого патрубка заб!ркого трубопроводу - 0,23 и; кут усмновки аопвл до поверхи! мулових наносхв i поввдоекньо! ос! к1нцввого патрубка, близький до 45° ; час в1дкачки пулыш - Т = 320...570 с, при об'ем! на-

hocIb = 0,3...О,6 м3; швидк!сть ос!дання твердо! фази

к -з

нанос!в - Уос = 3-10 м/с.

При винорисганн! часткового розр!даеннл осаду Пдрсза-сувка виливного трубопроводу в!дкригалась практично одночас-но з початком подач! робочого реагенту до насадка - розпушу-вача змивно! ■ .лстеми машши, тод! як при повному розр!дкен-н! цю сперацм можна зд!йенити т!льки через 20 с.

4. Експериментальнi досл!даепня единого процесу г!дро-«М9кан!зованого очищения дренажних колодяз!в виконан! в умо-вах нап!впромислового експерименту показали, що значения технолог!чних пвраметр!в процесу, одернан! анал!тичякм шляхом, в!др!зняються в!д експериментальних даних на 5-9%. Це п!дтверджуе правилънЮтъ тэоретатних виснсвк!в, приЯнятих допущень ! достатн!сть для практичних ц!лей запропонованих матод!в роэрэхукяу.

5. Розробдена т9ХНолог!я вв!йала в "Дараавну м!кгалузв-ву науково- Т'-ун!чну програму НТП- 8S-. Шр. "Шифр трограми: 0.52.01 та в "Систему малин для комплексной мехаш-зацин сельскохозяйственного производства на 1935 - 1995 г. ч.Ш. "Мелиорация", МОК Ii5.3.05. Сумаркий р1чний економ!чний эфект на ein малнн склав 123 тиояч! 158 крб. в ц!нах 1991 року.

Основп! положения диеертацИ викладон! в т;шк роботах: 1. A.c. 1730372 СССР, ИОД Е 03 А 7/10. Устройство для" рыхления ила в колодцах/ А.А.Сироткнскнй и др. (СОСР). -* 4471290/33; Заявлено 03.08.83; Опубл. 30.04.92. Бш. » 15,

2. A.c. 1735218 СССР, МКИ Е 03 А 7/10. Машина для очистки дренажных колодцев / Л.А.Сиротинский и др. (СССР)-JB 4J849S9/29.

3. A.C. 1742427 СССР, ОДШ Е 03 А 7/10. Машина ¿л? очистки дренажных колодцев / Л.А.Сиротинский и др. (СССР)-2 4375QB6/33.

4. Долвд Ы.А., Майструк С.П., Сиротинский A.A., Наза-рец В.К. Что способствует заилению смотровых колодцев на дрэшшшх. системах. //Мелиорация и водное хозяйство.

- 1988.- Л 11. - С. 39.

Б.Сирсязшсьхий O.A. Результата випробовуван.- ново! машина для ^чщення дренакних колодяз!в М0К-10, - Пдремелхо-рац!а та г!дштехн!чнв буд!вництво. Вил.19 - Льв1в: Свгг. С. 92 - 94.

6. Суп/рев Е.О., Сиротинський O.A. Параметри технолсг!ч-шго процесу подготовки утшИзоваши нэнесень для Ix роэки-дання по полк у вигл/. д! пуда-пи задьюх консистенц!ï.- Пдро-шл1срац!я та г!дротеш!чно буд1вшщтво. Bim. 20 - Дьвгв: CaiT. С. 113 - 118.

7. Скрэтинсыай O.A. Математике моделювання процесу г1дродинЕы!чного розлуиэння мулових ианос1в в обменному простор! дренягного колодязя. - PiöKe, 1993. - 14 е.- Ру-копис дел. в ЩТБ Укра1ни. 15.12.93р., » 2442 - Ук'93.

8. Сиротинский A.A., Майструк С.П. Машина очиегки-' дренажных хаводцев М0К-10. Научно-технические достижения, рекомендуемые дая использования в мелиорации и водном хозяйстве : Каталог паспортов. - Ы.: ЦНТИ, - Ban.II. - С. 12.

9. Найструя С.П., Сиротипскяй A.A.,- Куяьттсмий В.А. Машина очистки дpeaazHa? колодцев М0К-10. - Роено: ИТ ЩГШ,

|<>39__О. 3.

10. Сиротинский A.A. Заиление дренажных колодцев; Тез. докл. - Ровно, 1987. - С. 24.

11. Сиротинский A.A., Майструк С.П., Долид М.А. Заиление смотровых колодцев на дренажных системах Полесья: Тез. докл. Всесоюз. научн.- практич. конф. молодых ученых.- М.: ВШИ гидротехники и мелиорации им. А Л. Костикова, 1989.-С. 135 - 136.

12. Сиротинский A.A.„ Майструк С.П. Технология механизированной очистки дрэнежных колодцев с повторили водооборо-том. В кн.: Повышение эффективности использования водных ре-сурсоз в сельском хозяйстве: Тез. докл. Респ. научн.- техн. конф., г.Новочеркасск, 1989. - Ч. I. С. 79 - 80.

13. Майструк С.П.t Сирстаяский A.A., Харчешю Б.И. Механизация очистки дренахшх колодцев: в кн.: Тозисы докладов и сооб-данпа конференции: "Достижения мелиоративной науки - производству" - Ровно, 1988. С.34 - 35.

14.Сиротияский Д.А. Рабочий оргеа маиЕШ по очистке дренажных колодцев М0К-10.- В кн.: Тез. докл. научи,-тохшч. конф.: " Вопросы мэлюрации л сельского строит эдьитвз на Дальнем Востока".- Уссурийск,1889.С. 54 - 55.

15. Майструк С.П., Сиротинский A.A. Спптекзацпя вроцзо

е., ' ■ .

са гидромеханического удаления .наяоеоп из отсто^згкоз дро-H8SHUX колодав. - Б кн.: Материала конференции" Ковкэ технические решения irpn производство т/ллпоративяых работ. Ровно, 1992, С.117- 118.

16. Сузарев Е.О., Сиротннськй O.A. ОбгрунтуЕаная па-рамэтр1в струкик напрзвляЕчого трубопроводу г!дророзпузувача мезгина дяя отащевня дре;тэ?-нкх колодяз!в МОК- (О,- в кн.: Тезя ДОПОВ1ДёЙ нзуково- TCXHl'JHO! KCHjspsKUl 1. - PlBBe, 1ЭЭ2, o.pa - 39.

Сироишский А.'А. Разработка и обоснование параметров технологии гидромеханкзированной очистки дронахных колодцев мелиоративных систем с повторным вододотрэблепием. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности Ов.01.02 - мелиорация и орошаемое земледелие , Украинскийчин- т шей. водного хоз- ва„ Ровно, 0< 994.

Защищается 16 катаных работ, в т.ч. 3 авторских сввдетельст-* v

ва, которые содержат теоретические и экспериментальные исследования процеса гидромоханизировакной очистки дренажных колодцев мелиоративных систем с повторным водопотребленнем. Установлено, что данный метод очистки является наиболее приемлемым к экономически выгодакм. Осуществлено внедрение разработанной ¿гэхнологйи и средства очистки колодцев, приводятся данные о их эффективности в процесе эксплуатации. Syrotinsky A.A. Elaboration and bases paramétrés hydromeoha-nioal refine of the drainage wells reclamation systems repeated water consumption.

Ïhe3is for a candi dater, degree of technical science on speciality 06.01.02. Raolamation and agricultural irrigation, Ukrainian Institute of Water Management Engineers, Rivne, 1994. îhero are supporting 16soientifio works, in the 3 authors oertifioates whioh inoluda theoretical and experimental inve-stigastion of hydromeohanioal refine Of the drainage walla réclamation systems repeated water consumption. " •

It's.proved that liydroneohanioal refine method ia the coot aooeptable and remunarative. Ihe thesis also oonaerned with thft results of effeot during the e.xploiticn of the instala-tion technology. ,

Ключов! слова: Пдромехан1зоване очищения, дренажний ко-лодязь, мел!оративна сист-эма, повторив водовикористання.

. Щдписано до друку£4. : Фермат бОХВД О I/I6 Oôcsr-i.O др.,арк,,

—Зановлення^С^___Тираж -fêo примГрн"

?1зне,Соберна, II ,УПЗГ •