Технологическое обоснование эксплуатационного оборудования землесосных установок для очистки мелиоративных каналов

Ефимов, Денис Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Технологическое обоснование эксплуатационного оборудования землесосных установок для очистки мелиоративных каналов
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технологическое обоснование эксплуатационного оборудования землесосных установок для очистки мелиоративных каналов"

На правах рукописи

Ефимов Денис Сергеевич

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗЕМЛЕСОСНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕЛИОРАТИВНЫХ КАНАЛОВ (на примере Дельтового канала Республики Дагестан)

Специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 Я НА я ¿013

Новочеркасск - 2013

005058488

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» (ФГБОУ ВПО НГМА)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Тарасьянц Сергей Андреевич Официальные оппоненты: Свистунов Юрий Анатольевич

Ведущая организация - Федеральное Государственное бюджетное научное

Защита диссертации состоится 20 мая 2013 г. в 10 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д220.008.02 при ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет» по адресу: 400002, г. Волгоград, Университетский проспект, 26, зал заседаний ученого совета.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, просим направлять учёному секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан*^? апреля 2013 года и размещен на официальных Интернет-сайтах ВАК РФ и ВолГАУ.

Ученый секретарь

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Кубанский ГАУ»,

заведующий кафедрой «Комплексные

системы водоснабжения»

Карпунин Василий Васильевич

кандидат технических наук (саморегулируемая

организация некоммерческое партнерство «Южного

Федерального округа «Энергетический региональный

аудит», председатель контрольного комитета.)

учреждение «Российский научно-исследователь-ский институт проблем мелиорации» (ФГБНУ «РосНИИпМ»).

диссертационного совета

Ряднов Алексей Иванович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования. В настоящее время водоисточники мелиоративных систем представлены в основном межхозяйственными каналами, водоемами, аванкамерами насосных станций.

В Северо-Кавказском регионе по Департаменту мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения насчитывается около 450 насосных станций с общей установленной мощностью 538627 кВт. Внимание данным сооружениям оказывается в пределах необходимого поддержания возможности их эксплуатации на низком уровне, и в ближайшее время, сооружения такого вида могут выйти из строя на 50% и более из-за увеличения объема наносов и сорной растительности в подводящих каналах.

Только в Дагестане, по шести эксплуатируемым каналам, ежегодный объем наносов исчисляется миллионами кубометров грунта. Основной мерой борьбы с наносами в каналах, без выключения их из работы, является гидромеханическая очистка с помощью землесосных установок, представленных землесосными снарядами, оборудованными центробежными грунтовыми насосами, применение которых ограничивается важным существенным недостатком - отсутствием возможности регулирования потребляемой мощности землесосом в зависимости от эксплуатационных условий. Кроме того, центробежные землесосы имеют еще ряд мелких недостатков, заключающихся в ограниченной высоте всасывания, срыве вакуума и заилениях во всасывающем и напорном трубопроводах. В связи с вышеизложенным, представляет интерес использование землесосных установок, оборудованных как центробежными землесосами, так и струйными аппаратами (эжекторами) с возможностью эксплуатации снаряда по последовательной схеме, которая дает возможность транспортировать пульпу высокой консистенции на большие расстояния (более 300 м). При подобных схемах работы землесосных установок, имеется возможность экономичной эксплуатации земснарядов при любых эксплуатационных вариантах очистки мелиоративных каналов и аванкамер насосных станций. Несмотря на большие преимущества, забор грунта струйными аппаратами ограничивается низким КПД, отсутствием возможности

измельчения засасываемых включений для беспрепятственной транспортировки пульпы по трубопроводам.

Степень разработанности темы

Изучением настоящей проблемы занимались многие ученые: В.М. Папин (1953), В .А. Бородзич (1956), С.П. Огородников (1962), В.П. Лахтин (1963), Л.Г. Подвидз (1963), П.Г. Каменев (1964), П.П. Плетнев (1964), Х.Ш. Мустафин (1965), Н.П. Юфин (1974), Г.Е. Мускевич (1975), Д.В. Рощупкин (1975), А.Н. Царевский (1985), В.Э. Фридман (1990), С.А. Тарасьянц (2006).

Работы по выявлению оптимальной, по экономическим соображениям, эксплуатации землесосного оборудования (как центробежного, так и струйного), практически отсутствуют.

В связи с вышеизложенным, проведение исследований, направленных на разработку грунтозаборных устройств, способных исключить недостатки существующих схем высокоэффективного забора наносов, беспрепятственной транспортировки пульпы по трубопроводам, возможности эксплуатации всего оборудования в оптимальных экономических условиях, является актуальным.

Цель работы: разработка и научное обоснование схем и методов расчета замлесосных установок, оборудованных струйными аппаратами и центробежными землесосами, позволяющими производить забор и транспортировку наносов в оптимальных эксплуатационных условиях.

Задачи исследований:

- провести анализ состояния известных схем очистки мелиоративных каналов и аванкамер насосных станций землесосными установками;

по рекомендованным в литературе критическим скоростям транспортировки пульпы и величинам коэффициента транспортабельности, теоретически обосновать расчет диаметров рабочих колес и частоту вращения приводного двигателя центробежного землесоса ГруТ800-40, для назначения интервалов варьирования при проведении экспериментальных исследований;

- определить для полученных оптимальных расходов и напоров центробежного землесоса геометрические и гидравлические параметры струйного аппарата;

- провести испытания центробежного землесоса с целью определения оптимальных величин напора подачи и потребляемой мощности для теоретически рассчитанных диаметров колес и частоты вращения;

- экспериментально определить критическую скорость транспортировки пульпы и коэффициент транспортабельности для условий технического задания при очистке Дельтового канала;

- провести испытания струйного аппарата с гидравлическим рыхлителем грунта с целью определения оптимальных геометрических размеров и гидравлических параметров его элементов;

- провести совместные испытания струйного аппарата и центробежного землесоса по последовательной схеме;

- разработать технологический процесс производства работ по всем исследованным схемам;

- экономически обосновать предложенные расчетные величины элементов землесосных установок и схем производства работ земснаряда.

Научная новизна исследований. В работе научно обоснованы:

- методика расчета геометрических и гидравлических параметров центробежных землесосов для заданных величин напора и производительности по грунту;

математические зависимости для определения оптимальных геометрических размеров и гидравлических параметров струйного аппарата для забора и транспортировки пульпы во всасывающие и напорные трубопроводы землесосного снаряда;

- технологический процесс эксплуатации землесосных снарядов при раздельной схеме струйным аппаратом и центробежным землесосом, а также при совместной последовательной схеме с установкой струйного аппарата на всасывающей линии центробежного землесоса.

Теоретическая и практическая значимость работы.

на всасывающей линии центробежных землесосов, дают возможность проводить расчеты землесосных установок, используемых при очистке мелиоративных каналов от наносов и сорной растительности. Согласно Госконтракта №090513/020984/44 ФГОУ ВПО «НГМА» с ФГУ «Минмелиоводхоз» Республики Дагестан от 10.06.2009 г. был изготовлен Цимлянским судомеханическим заводом по договору с ФГОУ ВПО «НГМА» № 60/06/09 от 26.06.2009 г. землесосный снаряд проекта Ц 480МС1 общей стоимостью 25074 тыс. руб. для очистки Дельтового канала с расходом 150+180 м3/с, берущего свое начало из Каргалинского гидроузла на реке Терек (район г. Кизляр) и питающего Старотеречную, Новотеречную и Таловскую оросительные системы.

Методология и методы исследований построены на использовании анализа гидравлических расчетов гидротранспорта грунта в напорных трубопроводах землесосных установок и имеющихся зависимостей для расчетов струйных аппаратов с включением, коэффициента транспортабельности грунта, Ч7 и оптимальных величин гидравлических параметров элементов струйного аппарата, полученных опытным путем. При проведении и обработке экспериментальных исследований использовались рекомендации В.А. Вознесенского, Ю.П. Адлера, а также нормативная литература ГОСТ 24026-80 «Исследовательские испытания», ГОСТ 7.32-2001 «Отчёт о научно-исследовательской работе», ГОСТ 6134-2007 «Насосы динамические» (Методы испытаний). Достоверность научных результатов обусловлена проведением натурных и лабораторных исследований с использованием ультразвукового расходомера, тарированных образцовых манометра и вакуумера. При определении частоты вращения использовался тахометр.

Положения, выносимые на защиту.

- методика расчета определения диаметров рабочих колес центробежных землесосов для забора и транспортировки наносов с плотностью рсм до 1,15 т/м3 для условий мелиоративных каналов Республики Дагестан с забором воды из реки Терек.

математические зависимости для определения оптимальных геометрических размеров и гидравлических параметров струйного аппарата для

забора и транспортировки пульпы по всасывающему и напорному трубопроводам землесосного снаряда;

- методика расчета совместной последовательной работы струйного аппарата и центробежного землесоса;

- технологический процесс эксплуатации землесосных снарядов как при раздельной схеме струйным аппаратом и центробежным землесосом, так и при совместной работе с установкой струйного аппарата на всасывающей линии центробежного землесоса.

Степень достоверности и апробация результатов подтверждается литературным анализом современного состояния очистки мелиоративных водоемов от наносов, объемом экспериментальных исследований, обработанных с использованием современных математических и статистических способов.

Основные положения диссертации были доложены и одобрены на конференциях молодых ученых и сотрудников ФГБНУ «РосНИИпМ» «Пути повышения эффективности орошаемого земледелия» (Новочеркасск, 2008 г.), на научно практических конференциях и семинарах ФГБОУ ВПО «НГМА» «Проблемы мелиорации и водного хозяйства» (Новочеркасск, 2009 г.), «Технологии и средства механизации в АПК» (Новочеркасск, 2009 г.), «Машины и оборудование приро-дообустройства и защиты окружающей среды» (2009- 2011 гг.), на международных научно-практических конференциях «Ресурсосберегающие экологически устойчивые технологии в сельскохозяйственном производстве» (Шумаковские чтения совместно с заседаниями секции РАСХН, 2012 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах общим объемом 9,01 п.л. (6,58 п.л. приходится на долю автора), в том числе в 3-х работах - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, степень разработанности, цели и задачи, научная новизна, теоретическая и практическая значимость, методология и методы исследований, основные положения выносимые на защиту, степень достоверности и апробация результатов диссертационной работы.

В первой главе «Анализ существующих систем гидромеханизированной очистки мелиоративных каналов и водоемов» приводится литературный обзор существующих средств очистки водоемов от наносов. Гидромеханизированные работы, связанные с очисткой мелиоративных каналов и водоемов, выполняются, как правило, земснарядами. Основным рабочим органом земснарядов является центробежный землесос с увеличенными проходными размерами рабочего колеса. Заводами выпускаются центробежные землесосы с определенными, не регулируемыми, повышенными по напору и подаче характеристиками, что в случае необходимости производства работ с уменьшенным напором, приводит к неоправданному перерасходу электроэнергии.

Реже выпускаются землесосные установки, где основным рабочим органом является струйный аппарат (эжектор). Основным существенным недостатком рабочих органов, оборудованных струйным аппаратом является низкий напор в напорном пульпопроводе, следствием чего является недостаточная дальность транспортировки пульпы (до 150-200 м).

Установка и проведение исследований струйных аппаратов на всасывающей линии центробежных землесосов с целью подбора эксплуатационных и технических параметров земснаряда, до настоящего времени не наблюдалась, в связи с чем сформулирована цель настоящих исследований.

Во второй главе «Теоретический расчет гидромеханического оборудования землесосного снаряда» приводится расчет параметров гидромеханического оборудования землесосного снаряда (рис. 1), центробежного землесоса ГруТ800-40 (рис. 2) и струйного аппарата конструкции проф. С.А. Тарасьянца (а.с.№ 1418500) (рис. 3, 4) на основе известных зависимостей и собственных исследований автора, согласно технического задания на расчет, проектирование, изготовление и проведение пусконаладочных работ и швартовых испытаний.

Расчет проведен в два этапа с целью определения средней величины параметров и выявления интервалов варьирования факторами для экспериментальных исследований.

По первому этапу расчета с исходными данными по характеристике грунтового насоса ГруТ800-40, по диаметрам трубопроводов в корпусе снаряда, грунтоприемному устройству, разности отметок воды в канале и места складирования грунта, дальности транспортировки проведен расчет подачи, напора, плотности перекачиваемой смеси, потребляемой мощности и производительности по грунту для частот вращения 76,4 с'1 и 61,7 с"1 (730 и 590 об/мин) и диаметров рабочих колес 500, 600 и 700 мм (рис. 5).

На втором этапе проведен расчет струйного аппарата с гидравлическим рыхлителем. Расчет предусматривает подбор основных геометрических и гидравлических параметров струйного аппарата, установленного на индивидуальной стреле с возможностью подачи пульпы, как самостоятельно в нагнетательный пульпопровод, так и во всасывающий патрубок центробежного землесоса (последовательная установка) с целью увеличения всасывающей способности землесоса, глубины разработки наносов, суммарного напора, увеличения производительности земснаряда по грунту.

6 7 8 3 4 9 10

1 -струйный аппарат, 2-центробежный землесос, 3-насос рабочей воды,

4-пульт управления, 5 - насос тех.воды, 6, 7, 8, 9, 10-приборы учета Рисунок 1 - Схема трубопроводной обвязки проектируемого снаряда

Рисунок 2 - Центробежный землесос ГруТ800-40, Общий вид.

лі іи и 1 - корпус, 2 - патрубок подвода активной среды, 3 - сопло, 4 - камера смешения, 5 - патрубок для крепления подвижных ножей, 6 - кольцевой канал, 7 - турбинные лопатки, 8 - подвижные ножи. Рисунок 3 - Схема исследуемого струйного аппарата

щшетя

ІІІІІіІйіІ' " ' іііішіі.

дармщ

Ши ішііііж

нмнвншШШ*^!

Рисунок 4 - Струйный аппарат, смонтированный на стреле земснаряда. Общий вид

ШШЩ

ШІІШІіЯІ їм® Яй

И • ? '¡і|і№»

іРИА» ^ішІІШШ

ііііІІІІііїі шііщМ

ММ

.міи.лМ*

Рисунок 5 -Рабочие колеса центробежного землесоса

С использованием известных методов и собственных исследований автора определены коэффициенты гидравлических сопротивлений элементов струйного аппарата сопла - входа - С,вх, смесителя - С,ш и диффузора - С,л. Кроме того, по исходным данным напору, производительности по грунту, глубине разработки, длине трубопроводов проведен расчет расхода рабочей воды, коэффициента смешения струйного аппарата, скоростей потоков рабочей воды и пульпы, напора насоса подачи рабочей воды, критического коэффициента эжекции, эффективности грунтозабора.

В результате проведенных расчетов, определенные теоретические параметры землесоса и струйного аппарата по потребляемой мощности, диаметрам колес центробежного землесоса Вр к, частоты вращения приводного двигателя прк, а также геометрические и гидравлические параметры струйного аппарата, позволяют провести проектирование и назначить интервалы варьирования факторами для проведения натурных экспериментальных исследований.

В третьей главе «Условия, методика проведения и результаты экспериментальных исследований» приведены результаты натурных экспериментальных исследований на изготовленном землесосном снаряде (рис. 6).

Рисунок 6 - Землесосный снаряд на стапелях перед спуском в Дельтовый канал. Общий вид (ноябрь 2009 г.)

Проведено три группы опытов:

1. Исследования с целью определения напора, подачи и потребляемой мощности центробежного землесоса.

2. Исследования струйного аппарата, для определения оптимальных геометрических размеров элементов и гидравлических параметров, по напору и расходу.

3. Исследования с целью определения возможности совместной эксплуатации струйного аппарата и центробежного землесоса при последовательной схеме соединения.

По вычисленным теоретическим параметрам назначены интервалы варьирования факторов для трех групп опытов экспериментальных исследований.

Методика экспериментальных исследований и обработка результатов проведена на основе теории планирования эксперимента В.А. Вознесенского.

В первой группе опытов в качестве факторов назначены диаметры колес Бр.к. с интервалом варьирования 100 мм (500, 600 и 700 мм) и частота вращения приводного электродвигателя п3 61,7; 69,08; 76,4 с'1 (590, 660, 730 мин"1) (табл. 1).

В качестве критерия назначены величина напора в напорном пульпопроводе землесоса Н3, вакуум во всасывающем трубопроводе землесоса Нес, скорость пульпы Уп, суммарные потери напора и подача землесоса Q3.

Таблица 1 - Кодирование и варьирование переменных при исследованиях _в первой группе опытов___

Факторы Код Интервал варьирования Нижний уровень Основной уровень Верхний уровень

Диаметр рабочего колеса Ц>., X, 100 мм 500 мм 600 мм 700 мм

Частота вращения приводного двигателя X, 7,32 с1 (70 мин"1) 61,7 с1 (590 мин1) 69,08 с'1 (660 мин'1) 76,4 с"1 (730 мин'1)

Во второй группе опытов факторами назначены расход чистой воды, подаваемый на гидрорыхление, привод турбины и струйный аппарат Qf, относительная геометрическая характеристика аппарата т (отношение площади поперечного сечения смесителя С0ц к площади поперечного сечения сопла £%);

относительный диаметр наружного сопла сіо и диаметр камеры смешения СІЦ (табл. 2). В качестве критериев назначены напор в напорном пульпопроводе

снаряда Нр, плотность перекачиваемой пульпы р2 и КПД всей установки.

Таблица 2 - Кодирование и варьирование переменных при исследованиях ___по второй группе опытов_

Факторы Код Основной уровень Интервал варьирования Нижний уровень Верхний уровень

<2т, л/с X; 15 5 10 20

т 5 1 4 6

СІй, б/р Хз 0,8 0,1 0,7 0,9

СІЦ, мм х4 100 30 70 130

В третьей группе опытов факторами назначены полученные по оптимальным результатам первых двух групп, напор в пульпопроводе и подача струйного аппарата (табл. 3). В качестве критериев назначены напор во

всасывающем пульпопроводе землесоса Нвс, плотность гидросмеси и

суммарная потребляемая мощность

Таблица 3 - Кодирование и варьирование переменных при исследованиях _____по третьей группе опытов_

Факторы Код Основной уровень Интервал варьирования Нижний уровень Верхний уровень

Нп Хі 30 10 20 40 м

0.2 1 Хз 550 м'/ч 50 м7ч 500 м3/ч 600 м7ч

По результатам экспериментальных исследований получены математические модели исследуемых факторов (табл. 4 - 6).

Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что по проведенным натурным исследованиям, с учетом рассчитанных критических коэффициентов получены уравнения для определения критериев в назначенных, согласно теоретическим расчетам, интервалах варьирования факторами. При анализе уравнений в первой группе опытов установлено, что наименьшая величина потерь напора в пульпопроводе равна 23,8 м при фактической скорости в пульпопроводе 2,42 м/с. Потребляемая мощность землесоса составляет 96,8 кВт. Максимальная величина плотности перекачиваемой смеси - 1,15 т/м3;

во второй группе опытов определена наибольшая частота вращения размельчителя 5,44 с"1 (52,0 мин"1) при подаче воды на гидрорыхление и привод турбины 20 л/с при этом КПД всей струйной установки составляет 32%. Максимальная плотность перекачиваемой смеси - 1,23 т/м3;

в третьей группе опытов рассчитан максимально возможный напор, создаваемый струйным аппаратом на входе в центробежный насос. Опытная плотность гидросмеси в пульпопроводе - 1,27 т/м .

По полученным математическим уравнениям построены графические зависимости диаметра рабочего колеса Dp от скорости пульпы и потерь напора, при частотах вращения - 61,7; 69,8; 74,4 с1 (550, 660, 730 мин1).

Кроме того, в результате экспериментальных исследований выбран режим транспортирования грунта по критической скорости.

По консистенции гидросмеси определяется коэффициент транспортабельности грунта (¥.) для фракций грунта канала (0,1 -Ю,25 мм) в створе проведения исследований.

V6 С1)

ш ___S£_, w

' 2,62-10s-C„-D2

где укр _ критическая скорость; С0 - консистенция смеси; D - диаметр пульпопровода.

При известном диаметре пульпопровода, задаваясь величинами полученных экспериментально скорости, плотности и консистенции пульпы, вычисляются значения коэффициента транспортабельности пульпы Ч** (табл. 7).

В четвертой главе «Технологический процесс производства работ и его основные параметры» описана сущность разработанной схемы очистки каналов, заключающейся в необходимости подбора всех оптимальных по КПД параметров землесосной установки под эксплуатационные условия, заданные в техническом задании.

В исследуемом варианте разработки грунта используется механический и гидравлический способ рыхления, каждый из которых зависит от категории разрабатываемого грунта. Для возможности производства работ исследованными способами, рассматриваются категории грунта и основные его свойства (объемный вес, плотность в естественном сложении, гранулометрический состав, влажность и пористость).

Таблица 4 — Математические уравнения с учетом статистической значимости по первой группе опытов

Критерий Математические уравнения с учетом статистической значимости

Вакуум во всасывающем трубопроводе землесоса Нв„ м Н„ = 3,80+],]*, - 2,ОХ, + 2,64Х2 - 2,00Х22 + 0,90X, Х} (2)

Напор в напорном трубопроводе землесоса Нн, м Н. = 15,01 + 0,8*, -1,2Х2 +0,90А",2 + 0,95X*-2,4Х,Х2 (3)

Критическая скорость Укр, м/с У^ = 2,01-0,4*, -0,5*2 + 0,8*,2 +0,9X2 + 0,6*,*2 (4)

Подача землесоса Q2, и!ч в, = 258 + 30*, + 48*, + 15*2 +45Х; + 90*2-85*,*2 (5)

Скорость пульпы в напорном трубопроводе Уп, м/с Уп = 1,6+0,3*, + 0,7Х2 - 0,8Х,2 + 0,1Х\ - 0,9*,*3 (6)

Суммарные потери напора Зг^, м =10,8 + 6,5Х, + 1,гх2 -2,1X1 -2.8*2 + 12*,*2 (7)

Таблица 5 - Математические уравнения с учетом статистической значимости по второй группе опытов

Критерий Математические уравнения с учетом статистической значимости

Напор в напорном трубопроводе снаряда Н„, м Я„ = 15,8 + 10*, + 32*2 + 11*3 -10,5*4 + 8*,2 +7*22 - (о) -8*32-4X1 + 3*,*2 + 2*,*3 - 4*,*„ + 2*3*4

Плотность перекачиваний пульпы р2, т/м3 р7 = 1,1 + 0,6*, + 0,8^ + 0,9*з -1.0*4 + 0.5*2 + 0,6*2 --0,15*з -0.48*2 +0,5*,*2 -0,8*,*,

КПД струйной установки, % 7 = 20,7-11*, +23*2 -14*з -7*4 +8*!2 + 71 ~ -8*2 -9*2 +7*,*2 -6*,*4

Таблица 6 - Математические уравнения с учетом статистической значимости _ по третьей группе опытов_

Критерий Математические уравнения с учетом статистической значимости

Напор во всасывающем пульпопроводе землесоса Н,с, м Н,с = 15,3 + 2Х, + 4Х2 + 8Х,2-ЪХ\ -2Х,Х} (11)

Плотность в гидросмеси в пульпопроводе Р2, т/м3 р2 = 0,97+1,1Х, - 0,%Х2 + 0,7Х,2 + 0,5X2 ~ 0,64Х1Х1 (12)

Суммарная потребляемая мощность всего снаряда, кВт Л^ =48 + 50^+63^ + 44Х,2 + 20Х} -11Х,Х2 (13)

Таблица 7 - Зависимость расчетных величин коэффициента транспортабельности ірунта

от опытных значений скорости движения пульпы

Опыты Значение коэффициента транспортабельности при скорости пульпы

0,5 м/с 1,0 м/с 1,5 м/с 2,0 м/с 2,5 м/с 3,0 м/с

Первая группа опытов 0,2 0,32 0,40 1,5 1,8 2,0

Вторая группа опытов 0,02 0,1 0,15 0,95 1,0 1,2

Третья группа опытов 0,025 0,30 0,34 0,40 0,55 0,8

Проведенный анализ грунтов Дельтового канала показал наличие наносов относящихся в основном ко второй и третьей категориям. Технология производства работ возможна как с помощью механического так и гидравлического способа рыхления и назначается в зависимости от способов разработки грунта:

1. При напорах менее 40 м следует использовать центробежный землесос с диаметром колеса 700 мм, в данном случае возможен максимальный напор исследуемого центробежного землесоса. При напорах менее 20 м так же возможно использование центробежного землесоса, но необходимо выполнить подбор параметров, изменением частоты вращения и диаметра рабочего колеса,

2. При напорах менее 20 м на построенном земснаряде кроме использования центробежного землесоса, рекомендуется использовать возможность самостоятельной эксплуатации струйного аппарата, более низкая потребляемая мощность которого позволяет получить более высокую производительность по грунту и плотность пульпы в пульпопроводе.

3. При необходимости увеличения напоров до 60 м и выше и поддержания плотности пульпы в трубопроводе на уровне плотности при работе струйного аппарата, в снаряде имеется возможность включения центробежного землесоса с установленным струйным аппаратом на его всасывающем трубопроводе. При

этом увеличивается потребляемая мощность до максимально возможной (250 кВт) с одновременным увеличением консистенции перекачиваемой пульпы и соответственно производительности по грунту. В главе также приведена разработанная программа швартовых испытаний и пуско-наладочных работ.

В пятой главе «Экономическое обоснование использования землесосных установок с комбинированными способами забора и транспортировки пульпы»

Для сопоставления приняты:

в качестве аналога - серийно выпускаемый Цимлянским судомеханическим заводом земснаряд проекта Ц480МС1 с центробежным землесосом ГруТ800-40, подачей по пульпе 800 м3/ч и напором 40 м с диаметром рабочего колеса 700 мм;

- в качестве новой техники - снаряд, оборудованный центробежным землесосом с диаметрами рабочих колес 500 и 600 мм; снаряд, с рабочим органом в виде струйного аппарата; снаряд с последовательной установкой струйного аппарата на всасывающем трубопроводе центробежного землесоса.

Кроме того, предварительно проведен сравнительный расчет стоимости использования стационарной линии электропередач и индивидуального дизель-генератора с приводом от двигателя внутреннего сгорания ЯМЗ-240 по удельным показателям 1 м3 поднятого грунта. Расчет показал, что при последовательной работе струйного аппарата с центробежным землесосом от стационарной электросети, общая потребляемая мощность составила 270 кВт, суммарная стоимость 1 часа работы - 300 руб., удельная стоимость 1 м3 поднятого грунта -6,48 руб/ м3. При работе с дизель-генератором - удельная стоимость 1 м3 поднятого грунта 6,4 руб. при напоре 40 м. При использовании центробежного землесоса, при напоре - 20 м, суммарная потребляемая мощность -159,7 кВт, производительность по грунту 90 м3/ч, стоимость работы с дизель-генератором -700 руб/ч удельная стоимость - 7,77 м3/ч, при использовании стационарной электросети удельная стоимость составляет 5,32 руб/м3. При режиме работы со струйным аппаратом и напором 20 м, суммарная потребляемая мощность равна -

155,32 кВт, производительность по грунту -110 м3/ч, стоимость работы

стационарной сети - 465,9 руб/ч, при удельной стоимости 4,23 руб./м3.

Кроме того, рассчитан годовой экономический эффект по потребляемой

мощности землесоса с диаметром колес 500 и 600 мм по сравнению с серийным

колесом диаметром 700 мм при годовой эксплуатации в течение 1280 час (табл. 8)

При стоимости электроэнергии 3,08 руб. годовой экономический эффект

для колеса 500 мм при объеме поднятого грунта 81536 м3 составит 263688 руб.,

для колеса 600 мм при объеме поднятого грунта 111104 - 342200 руб.

При сравнении годового эффекта по энергозатратам струйного аппарата

экономия составит 55424 кВт-ч (что соответствует 170705 руб.), при

последовательной схеме эксплуатации струйного аппарата и центробежного

землесоса - 130560 кВт.-ч (402124 руб.).

Таблица 8 - Годовой экономический эффект по потребляемой мощности землесоса с диаметрами колес 500 и 600 мм по сравнению с серийным колесом землесоса диаметром 700 мм при годовой эксплуатации в течение 1280 час

Диаметр колеса, мм Удельная потребляемая мощность кВт/м3 Объем поднятого грунта, м3 Суммарное потребление электроэнергии, кВт/ч Экономия по энергетическим затратам, кВт

500 1.3 81536 105996 85613

600 1,54 111104 171100 89994

Заключение

1. На основании проведенного литературного обзора установлено, что наиболее распространены, в настоящее время, как отечественные так и зарубежные снаряды, оборудованные центробежными землесосами с механическим и гидравлическим способами рыхления грунта, максимальная производительность которых достигает 400 м3/ч, при напоре до 60 м.

2. Теоретическим расчетом на основании литературных данных и собственных исследований автора по величинам критических скоростей и коэффициентов транспортабельности пульпы, определены для назначения возможных интервалов варьирования диаметры рабочих колес 500, 600, 700 мм и

частота вращения приводного двигателя центробежного землесоса ГруТ800-40 61,7; 69,8; 74,4 с"1.

3. По предварительному теоретическому расчету струйного аппарата с использованием ранее полученных коэффициентов гидравлических сопротивлений сопла С0 = 0,15, входа Свх = 0,30, диффузора = 0,20 определены для исследований величины геометрической характеристики т = 4+6, относительного диаметра наружного сопла 0,7-г0,9, длины камеры смешения 70+130 мм.

4. В результате проведенных экспериментальных исследований получены математические зависимости для вычисления геометрических размеров и гидравлических параметров центробежного землесоса и струйного аппарата в пределах исследованных интервалов варьирования.

5. По экспериментально полученным математическим уравнениям вычислены величины критических скоростей в пульпопроводе в зависимости от диаметров рабочих колес землесоса в интервалах от 1,50 до 2,4 м/с.

6. При испытанных по последовательной схеме эксплуатации земснаряда, несмотря на повышенные суммарные эксплуатационные мощности, экономия в сфере энергозатрат выше на 15-20% по сравнению с сравниваемыми показателями центробежного землесоса.

7. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований, а также данных по категориям разрабатываемого грунта в Дельтовом канале и полученным величинам критической скорости, разработан технологический процесс забора и транспортировки грунта исследованными землесосными установками в зависимости от месторасположения земснаряда в канале при напорах от 20 до 40 м и потребляемой мощности от 100 до 215 кВт.

8. Расчетом удельных показателей, по затратам использования стационарной линии электропередач и индивидуального дизель-генератора установлено, что в случае использования центробежного землесоса удельная стоимость с дизель- генератором равна 7,77 руб/м3, при использовании электросети удельная стоимость 5,32 руб/м3, превышение стоимости

эксплуатации дизель-генератора составляет 1,46 раза, аналогичное превышение наблюдается и при использовании струйного аппарата 4,23 руб./м3 против 7,77 руб./м3, в 1,83 раза.

9. Максимальный годовой экономический эффект в случае эксплуатации центробежного землесоса составляет 342,2 тыс.руб., струйного аппарата 170,7 тыс.руб.

Рекомендации

1. Для возможности использования центробежных землесосных установок при очистке каналов с оптимальными параметрами по КПД необходимо подбирать рабочие колеса с рассчитанными потерями напора по критической скорости и коэффициенту транспортабельности, рекомендованными с учетом данной работы.

2. При небольших напорах (менее 20 м) и дальности транспортировки (менее 150 м) следует использовать струйные аппараты с целью повышения плотности перекачиваемой пульпы и соответственно производительности по грунту.

Перспективы дальнейшего развития темы. В качестве перспектив развития темы необходимо:

- определить критическую скорость и коэффициент транспортабельности для всех категорий грунта с целью вычисления необходимых потерь напора в пульпопроводах и соответственно подбора всего насосного оборудования;

- разработать методику определения диаметров рабочих колес всего модельного ряда центробежных землесосов, в зависимости от дальности транспортировки и плотности перекачиваемой пульпы;

- теоретическим и экспериментальным путем определить зависимость потребляемой мощности размельчителей исследуемого струйного аппарата, от степени размельчения сухих древесных остатков донных отложений мелиоративных каналов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1. Ефимов, Д.С. Теоретический расчет эжектирования на воде и гидросмеси/ Д.С. Ефимов, Н.В. Реунов, С.А. Тарасьянц // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - №77(03). - Режим доступа: http://ei.kubagro.ru/2012/03/pdf/53.pdf.

2. Реунов, H.B. Рекомендации по выбору оптимальных геометрических размеров кольцевых сопел струйных насосов с двухповерхностной рабочей струей / Н.В. Реунов, Д.С. Ефимов, С.А. Тарасьянц // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - №75(01). Режим доступа: http://ei.kubagro.ru/2012/01 /pdfZ46.pdf.

3. Ефимов Д.С. Экономическое обоснование использования землесосных установок с комбинированными способами забора и транспортировкой пульпы / Д.С. Ефимов, С.А. Тарасьянц // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2013. - №03(87). -Режим доступа: http://ei.kubagro.ru/2013/03/pdf/62.pdf.

в других изданиях:

4. Ефимов, Д.С. Относительные напоры нагнетания и нагнетателей в струйных насосах / Д.С. Ефимов, A.C. Тарасьянц // Технологии и средства механизации в АПК: сб. науч. тр. сотрудников факультета механизации НГМА / ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2009. -С. 189.

5. Чайка, Е.А. Экспериментальное определение оптимальных геометрических размеров и параметров эжектирования кольцевого гидроземлесоса / Е.А. Чайка, Н.В. Реунов, Д.С. Ефимов, Д.Н. Кольжанов // Технологии и средства механизации в АПК: сб. науч. тр. сотрудников факультета механизации НГМА / ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». -Новочеркасск, 2009. - С.175-183.

6. Ефимов, Д.С. Конструкционные особенности насосов для жидкостей с твердыми включениями / Д.С. Ефимов, С.А. Тарасьянц // Машины и оборудование пиродообустройства и защиты окружающей среды: сб. ст. студ. и

молодых ученых. / ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». -Новочеркасск, 2010,- Т. 5. - С. 112-115.

7. Ефимов, Д.С. Применение гравитационного впуска воды для предупреждения срывов вакуума землесосов / Д.С. Ефимов, С.А. Тарасьянц // Ресурсосберегающие экологически устойчивые технологии в сельскохозяйственном производстве: матер, междунар. науч.-практ. конф. 21-22 октября 2010г. /ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.» -Новочеркасск: «Лик», 2010. - С.111-115.

8. Ефимов, Д.С. Анализ рыхлительных устройств в гидромеханизации / Д.С. Ефимов, В.А. Тимошенко // Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды: сб. статей студ. и молодых ученых / ФГБОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2011. - Т.6. - С. 59-63.

9. Ефимов, Д.С. Исследование улучшения антикавитационных качеств землесосов / Д.С. Ефимов, В.А. Тимошенко // Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды: сб. статей студ. и молодых ученых. / ФГБОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2011. -Т.6.-С. 63-65.

10. Ефимов, Д.С. Коэффициент гидравлического трения по поверхности затопленной турбулентной струи, вытекающей с плотностью меньшей, чем плотность затопляемой среды. / Д.С. Ефимов, A.C. Тарасьянц, Е.В. Бережняк // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. ст. ФГНУ «РосНИИПМ»/ Под ред. В.Н.Щедрина. - Новочеркасск, 2008. - Вып. 40,- Ч. II.-С.144-146.

11. Бережняк, Е.В. Кавитация в струйных насосах. / Е.В. Бережняк, Д.С.Ефимов, A.C. Тарасьянц // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. ст. ФГНУ «РосНИИПМ»/ Под ред. В.Н.Щедрина. - Новочеркасск, 2008. - Вып. 40. - Ч. II. - С.139-144.

12. Ефимов, Д.С. Оценка эффективности дренажной завесы золоотвала в виде вертикальных скважин. / Д.С.Ефимов // Проблемы мелиорации и водного хозяйства: материалы науч.-практ. конф. 11 апреля 2007г. ФГОУ ВПО «Новочеркасская гос. мелиорат. академ.». - Новочеркасск, 2007. - С. 128-134.

Ефимов Денис Сергеевич

Специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 9.04 2й1йФормат 60x84^

Объем уч. изд. 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №23.6

Отдел оперативной полиграфии ФГБОУ ВПО НГМА, 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Ефимов, Денис Сергеевич, Новочеркасск

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

Специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана

земель

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Тарасьянц Сергей Андреевич

На правах рукописи

ЕФИМОВ ДЕНИС СЕРГЕЕВИЧ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

с.

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................4

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ

ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ МЕЛИОРАТИВНЫХ КАНАЛОВ ВОДОЕМОВ.....................................................................................10

1.1 История развития гидромеханизированной очистки водоемов.....................11

1.2 Классификация земснарядов..............................................................................14

1.3 Классификация землесосных установок оборудованных

струйными аппаратами (эжекторами)...................................................................20

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗЕМЛЕСОСНОГО СНАРЯДА.....................................39

2.1 Расчет параметров грунтового центробежного насоса ГруТ800-40.............. 39

2.2 Расчет струйного аппарата с гидравлическим рыхлителем...........................54

3 УСЛОВИЯ, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ............................................70

3.1 Методика проведения экспериментальных исследований.............................72

3.2 Контрольно-измерительная аппаратура, измеряемые и определяемые величины..................................................................................................................74

3.3 Результаты и анализ экспериментальных исследований по трем

группам опытов.......................................................................................................81

3.4 Анализ результатов экспериментальных исследований.................................89

3.5 Выбор режима транспортирования...................................................................93

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ, ПРОГРАММА ШВАРТОВЫХ ИСПЫТАНИЙ..............................................96

4.1 Способы разработки грунта исследуемым снарядом......................................98

4.2 Программа проведения швартовых испытаний.............................................101

4.3 Судовые устройства и механическая часть....................................................104

4.4 Электрооборудование.......................................................................................106

5 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЛЕСОСНЫХ УСТАНОВОК С КОМБИНИРОВАННЫМИ СПОСОБАМИ ЗАБОРА И ТРАНСПОРТИРОВКИ ПУЛЬПЫ................109

5.1 Предварительный расчет удельных показателей по затратам использования стационарной линии электропередач и дизель-генератора.... 109

5.2 Расчет годового эффекта от эксплуатации землесоса...................................115

Заключение.............................................................................................................120

Рекомендации.........................................................................................................122

Список литературы..............................................................................................123

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Техническое задание на строительство земснаряда........137

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Государственный контракт №090513/020984/44 на

выполнение заказа по разработке, изготовлению и поставке опытного

образца эжекторно-землесосного снаряда.......................................................143

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Договор №60/06/09 на выполнение работ по научно-

технической продукции с Цимлянским судомеханическим заводом...........152

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Приказ на проведение испытаний земснаряда,

изготовленного по договору №60/06/09........................................................... 157

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Акт на проведение приемочных испытаний земснаряда 159 ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Акт на завершенную работу по изготовлению и поставке

эжекторно-землесосного снаряда договору №60/06/09.................................. 164

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Авторское свидетельство №1418500............................... 166

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Заявка на изготовление дополнительных рабочих

колес для землесоса ГруТ800-40....................................................................... 168

ПРИЛОЖЕНИЕ И. Акт внедрения НИР по государственному контракту

№090513/020984\44 с Цимлянским судомеханическим заводом..................170

ПРИЛОЖЕНИЕ К. Акт внедрения НИР по государственному контракту

№090513/020984\44 с «Минмелиоводхоз» республики Дагестан.................172

Введение

Актуальность темы исследования. В настоящее время водоисточники мелиоративных систем представлены в основном межхозяйственными каналами, водоемами, аванкамерами насосных станций.

В Северо-Кавказском регионе по Департаменту мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения насчитывается порядка 450 насосных станций с общей установленной мощностью 538627 кВт. Внимание данным сооружениям оказывается в пределах необходимого поддержания возможности их эксплуатации на низком уровне, и в ближайшее время, сооружения такого вида могут выйти из строя на 50% и более из-за увеличения объема наносов и сорной растительности в подводящих каналах.

струйными аппаратами ограничивается низким КПД, отсутствием возможности измельчения засасываемых включений для беспрепятственной транспортировки пульпы по трубопроводам.

Степень разработанности темы

Изучением настоящей проблемы занимались многие ученые: В.М. Папин (1953), В.А. Бородзич (1956), С.П. Огородников (1962), В.П. Лахтин (1963), Л.Г. Подвидз (1963), П.Г. Каменев (1964), П.П. Плетнев (1964), Х.Ш. Мустафин (1965), Н.П. Юфин (1974), Г.Е. Мускевич (1975), Д.В. Рощупкин (1975), А.Н. Царевский (1985), В.Э. Фридман (1990), С.А. Тарасьянц (2006).

Задачи исследований:

- провести совместные испытания струйного аппарата и центробежного землесоса по последовательной схеме;

- разработать технологический процесс производства работ по всем исследованным схемам;

Научная новизна исследований. В работе научно обоснованы:

Теоретическая и практическая значимость работы.

Результаты исследований по подбору диаметров рабочих колес центробежных землесосов для конкретных условий, по расчету струйных аппаратов для индивидуальной эксплуатации на земснарядах, по расчету совместной последовательной эксплуатации струйных аппаратов, установленных на всасывающей линии центробежных землесосов, дают возможность проводить расчеты землесосных установок, используемых при очистке мелиоративных каналов от наносов и сорной растительности. Согласно Госконтракта №090513/020984/44 ФГОУ ВПО «НГМА» с ФГУ «Минмелиоводхоз» Республики Дагестан от 10.06.2009 г. был изготовлен Цимлянским судомеханическим заводом по договору с ФГОУ ВПО «НГМА» № 60/06/09 от 26.06.2009 г. (Приложение В) землесосный снаряд проекта Ц 480МС1 общей стоимостью 25074 тыс. руб. для очистки Дельтового канала с расходом 150ч-180 м3/с, берущего свое начало из Каргалинского гидроузла на реке Терек (район г. Кизляр) и питающего Старотеречную, Новотеречную и Таловскую оросительные системы.

Методология и методы исследований построены на использовании анализа гидравлических расчетов гидротранспорта грунта в напорных трубопроводах землесосных установок и имеющихся зависимостей для расчетов струйных аппаратов с включением, коэффициента транспортабельности грунта, ¥ и оптимальных величин гидравлических параметров элементов струйного аппарата, полученных опытным путем. При проведении и обработке экспериментальных исследований использовались рекомендации В. А. Вознесенского, Ю.П. Адлера, а также нормативная литература ГОСТ 24026-80 «Исследовательские испытания», ГОСТ 7.32-2001 «Отчёт о научно-исследовательской работе», ГОСТ 6134-2007 «Насосы динамические» (Методы испытаний). Достоверность научных результатов обусловлена проведением натурных и лабораторных исследований с использованием ультразвукового расходомера, тарированных образцовых манометра и вакуумера. При определении частоты вращения использовался тахометр.

Положения, выносимые на защиту.

математические зависимости для определения оптимальных геометрических размеров и гидравлических параметров струйного аппарата для забора и транспортировки пульпы по всасывающему и напорному трубопроводам землесосного снаряда;

- методика расчета совместной последовательной работы струйного аппарата и центробежного землесоса;

Личный вклад автора в получении результатов изложенных в диссертационной работе заключается в анализе литературных источников, в разработке методики расчета и получении расчетных данных для проектирования, в проектировании и изготовлении земснаряда, транспортировки к месту эксплуатации и монтаже, в проведении, обработке и анализе экспериментальных исследований, в разработке технологического процесса очистки Дельтового канала в районе города Кизляр, Республики Дагестан, в экономическом обосновании всей предложенной в диссертационной работе технологической схемы очистки мелиоративных каналов и водоемов от наносов, в полученных актах на внедрение (Приложение И, К)в описанном заключении, рекомендациях и перспективах дальнейшей разработки темы.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 3 статьи в рецензируемых изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, рекомендаций производству, перспектив для дальнейшего развития тематики, изложенных на 137 страницах машинописного текста и включает в себя 34 рисунка, 23 таблицы, 11 приложений, список литературы из 147 наименований, включая 13 иностранных источников.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ МЕЛИОРАТИВНЫХ

КАНАЛОВ ВОДОЕМОВ

В настоящее время в различных областях народного хозяйства связанных с дноуглубительными работами, в гидротехническом и мелиоративном строительстве, накоплен большой опыт эксплуатации землесосных установок [11]. Наблюдения показали [8, 9], что центробежные насосы, по условиям транспортирования, могут перекачивать пульпу с консистенцией до 1:3 и выше, а по условиям грунто-забора настоящих землесосных установок не удается создать консистенцию выше 1:8 -г- 1:10, кроме того по условиям эксплуатации, как правило, установки оборудованные механизмами с потребляемой мощностью выше необходимой в 1,5 и более раз. Данный факт объясняется отсутствием обоснованной теории и технологии подводной разработки грунтов с помощью эффективных рыхлителей и возможности изменения, в эксплуатационных условиях, оптимальных гидравлических параметров установки [4, 6]. Обзор гидромеханизированных работ показывает так же отсутствие возможности повышения величины глубинной разработки грунтов из-за ограниченной высоты всасывания центробежных землесосов.

Недостаточная всасывающая способность землесосов, наблюдается и при всасывании крупных включений, а также при разработке обрушенных забоев, но несмотря на указанные недостатки, гидромеханизированный способ очистки водоемов является одним из наиболее эффективных способов, позволяющих объединить разработку, транспортирование и укладку наносов. Гидромеханизированные работы связанные с очисткой мелиоративных каналов и водоемов без выключения их из работы выполняются, как правило, земснарядами, где основным рабочим органом является центробежный зе

Информация о работе

Ефимов, Денис Сергеевич
кандидата технических наук
Новочеркасск, 2013
ВАК 06.01.02

Диссертация

Технологическое обоснование эксплуатационного оборудования землесосных установок для очистки мелиоративных каналов - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы