К.т.н. Бойко С.Н., Михайличенко Д.А., Корниєнко Е.Н. студентка

Кременчугский национальный университет имени Михаила Остроградского

КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИя АВАРИЙНЫХ РЕЖИМов ГИДРОТРАНСПОРТНЫХ систем

Введение. Гидравлические удары на напорных водоводах насосных комплексов, происходящие в результате резкого закрытия задвижки у потребителя или внезапной остановки насосов при прекращении подачи энергии, являются частой причиной повреждений водоводов, турбомашин, трубопроводной арматуры.

Аварийная остановка насоса по причине перерыва в энергоснабжении, как правило, сопровождается отрицательным гидравлическим ударом, обратным перетоком жидкости из напорного трубопровода и реверсом насоса с повышенными динамическими нагрузками на трубопроводную арматуру и технологический механизм.

Аварийная остановка нескольких одновременно работающих на один водовод насосных агрегатов (НА), вызывает еще больший по величине гидравлический удар и представляет существенную опасность для прочности водоводов и работоспособности насосных станций (НС).

Актуальность роботы. С учетом сказанного, представляется целесообразным проведение экспериментальных исследований по изучению аварийных режимов, возникающих в гидротранспортных системах на базе разработанной лабораторной мелкомасштабной модели насосного комплекса, описание и технические показатели используемого оборудования которого приведены в [2, 3].

Цель работы. Исследование и анализ параметров функционирования насосной установки в нестационарных режимах, имеющих место при аварийном отключении энергопитания, и обоснование путей повышения надежности работы гидротранспортных систем.

Материал и результаты исследований. Для анализа поведения насосных установок при различного рода аварийных режимах использовался лабораторный комплекс, дополненный участком трубопровода В-С-D (рис. 1, пунктирная линия). Участок В-С высотой H1 подсоединен к герметически закрытой емкости небольшого объема, которая снабжена датчиком давления и регулируемым выпускным клапаном для стравливания воздуха из бака в атмосферу. По участку C-D осуществляется возврат жидкости в резервуар с водой. Задвижки Z8 - Z11 предназначены для формирования различных режимов работы потребителя.

Рисунок 1 - Функциональная схема компьютеризованного лабораторного комплекса для исследования аварийных режимов работы гидротранспортной установки

Лабораторный комплекс позволяет исследовать аварийный останов насоса, работающего как в номинальном режиме, так и на пониженных частотах вращения при работе на сеть со статическим напором (участок В-С).

Задавая различный темп управления задвижкой Z1, установленной на всасывающем патрубке насоса, можно имитировать работу насосной установки (НУ) с обратным клапаном (резкое закрытие задвижки) и без него (задвижка Z1 открыта).

Разработанный компьютеризированный лабораторный комплекс может быть использован как базовая экспериментальная модель для исследования пусковых режимов, сложных динамических процессов, возникающих в трубопроводной системе при различного рода нештатных ситуациях, что позволит сформулировать требования к структуре и принципы построения систем гидродинамической защиты реальных насосных комплексов.

Выводы. Предложено комплекс для исследования аварийных режимов гидротранспортных систем, который позволяет исследовать аварийные остановки насосов, работающих как в номинальном режиме, так и на пониженных частотах вращения при работе на сеть со статическим напором.

Литература:

1. Москвитин А.С., Мосягин Н.Ф. Справочник по трубам, арматуре и оборудованию водопроводно-канализационных сооужений. – М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре, строительным материалам, 1958. – 475с.

2. Коренькова Т.В., Михайличенко Д.А., Костюк Ю.С. Компьютеризированный лабораторный комплекс для исследования режимов работы насосной установки с регулируемым электроприводом / Вісник КДПУ: Зб. наук. пр. КДПУ. - Вип. 1 (18). - Кременчук: КДПУ, 2003. С. 55-59.

3. Михайличенко Д.А., Коренькова Т.В. К созданию систем управления насосными станциями при аварийных режимах работы. / Вісник КДПУ: Зб. наук. пр. КДПУ.- Вип. 3 (26). - Кременчук: КДПУ, 2004. С. 89-95.