Введение к работе
Актуальность проблемы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1985...1990 годы и на период до 2000 года", принятых ХХУП съездом КПСС, немечено: "Разработать и осуществить меры по ускорению перехода на водосберегающие технологии орошения. Внедрять автоматизированные системы производства, в первую очередь, в управление оборудованием и технологическими процессами".
За последние годы в нашей стране широкое распространение получил полив с использованием закрытых оросительных систем (ЗОС). Строительство их имеет большую перспективу, поскольку они реализуют водосберегающую технологию полива, обладают высокой производительностью и поддаются полной автоматизации.
Необходимым условием успешной автоматизации ЗОС является автоматизация работы насосных станций (НС). Однако, абсолютное большинство существующих в стране НС ЗОС, число которых достигает несколько тысяч штук, эксплуатируется в "ручном" режиме управления. При этом в них постоянно присутствует обслуживающий персонал, а оборудование, предназначенное для автоматизации технологического процесса не используется.
Анализ литературных источников и практика эксплуатации НС ЗОС показывает, что одними из основных причин низкой эффективности автоматизации последних являются сложность и недостаточное совершенство применяемой технологической схемы, недостаточный уровень квалификации обслуживающего персонала и неавтоматизиро-ванность процесса заполнения закрытой оросительной сети водой.
Указанные обстоятельства и определяют актуальность исследования и разработки сравнительно простых новых технологических схем автоматизации НС ЗОС, обеспечивающих автоматизацию всех ре-
жимов работы последних. Именно эти* вопросам и посвящена настоящая работа. Поэтому она своевременна и актуальна.
Целью работы являлось получение необходимого научного и экспериментального задела, поэволя0дего применять трубы Вентури (ТВ) для усиления сигналов управления и регулирования подачи на автоматизированных НС ЗОС и усовершенствование технологических cxev последних.
Научная новизна работы состоит в следующем:
-
Дано обоснование и экспериментально подтверждено, что ТВ можно применять на автоматизированных НС ЗОС для усиления сигналов управления и регулирования подач, насосных установок (НУ);
-
На крупномасштабных моделях ТВ с дискретно переменными углами раскрытия диффузоров получен профиль, который при сравнительно малых длинах обеспечивает их коэффициенты сопротивления
4' -- 0,11 ...0,13 и расхода JJ = 0,97...0,99.
-
Предложено-ТВ устанавливать во внутреннюю полость напорного патрубка насоса - в диффузор. Такое решение, как показали исследования, позволяет снизить гидравлические потери по сравнению с вариантом установки ТВ в напорном трубопроводе НУ.
-
Разработана методика расчета диаметров горловых ссчзний ЇБ, используемых для у
-
Экспериментальны» путем выявлено, что при отключении насосов НС ь горловом сечении ТВ, установленной непосредственно после насоса, амплитуды возникающих колебаний давления значительно меньше, чем в коллекторной части напорных трубопроводов.
Это позволит во многих случаях упростить электрическую схему системи г-ьїом&іиздцик НС за счет исключения из нее реле вцдерк--
їси времени.
6. Предложен ряд новых технологических схе»' автоматизации НС ЗОС на основе применения ТВ и управляющих датчиков давления.
Практическая ценность работы. Реализация результатов работы позволит без существенных материальных затрат увеличить число действующих автоматизированных НС ЗОС, сократить численность обслуживающего персонала, снизить потери поливной воды и потребление электроэнергии. Разработанная методика и рекомендации могут быть использованы при реализации предложенных технологических схем автоматизации на действующих и проектируемых НС ЗОС.
Реализация результатов работы. Одна из рекомендуемых технологических схем автоматизации внедрена на НС ЗОС колхоза "Большевик" Петровского района Ставропольского крап. Она прошла успешную проверку в течение 8 суток в 1986 году. На внедрение других предложенных технологических схем автоматизации на НС ЗОС колхозов: !г-*ени Сараєва, "Заветы Ильича" и "Колос" Ставропольской ороситель-но-обводнительной системе передана техническая документация.
Апробация работы. Разработка экспонировалась в 1988 г. на ВДНХ СССР и отмечена серебрян-ой медалью. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на четырех научно-технических конференциях МГМИ (1984...1937 г.г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей, составлен и зарегистрирован во ВНТИЦентре I научно-технический отчет, получено 6 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы (П4 наименований) и б приложений. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста и содержит 53 рисунка, 6 таблиц и 8 фотографий. Общий объем диссертации составляет 208 страниц.
На защиту выносятся: результаты лабораторных исследований гидравлических характеристик 9 образцов ТВ с дискретно переменными углами раскрытия диїїфузоров, установленных как в диффузоре насоса, так и в напорном трубопроводе НУ; разработанная методика расчёта диаметров горловых сечений некавитирующих ТВ, используемых для усиления сигналов управления работой НА станций ЗОС, и параметров настройки управляющих датчиков давления, подсоединённых к горловому сечению ТВ; результаты натурных исследований технологической схемы автоматизации НС ЗОС, основанной на использовании датчиков давления и ТВ; технологические схемы автоматизации НС ЗОС на основе датчиков давления и ТВ.
