Винокурова И. Н., Погода А. М., Тарасьянц С. А. Рециркуляция энергии в гидромеханизации и насосном оборудовании водоподающих насосных станций // Научная жизнь. 2024. Т. 19. Вып. 4 (136). С. 564–575. DOI: 10.35679/1991-9476-2024-19-4-564-575

Винокурова Ирина Николаевна, преподаватель, ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»: Россия, 346493, Ростовская обл., Октябрьский район, п. Персиановский, ул. Кривошлыкова, зд. 24.
Погода Александр Михайлович, директор, ФГБУ «Управление эксплуатации Терско-Кумского гидроузла и Чограйского водохранилища», Ставропольский край: Россия, 356824, Ставропольский край, Будденовский район, с. Покойное, ул. Кочубея, 34А.
Тарасьянц Сергей Андреевич, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Водоснабжения и использования водных ресурсов», Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им. А.К. Кортунова – филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет» (филиал): Россия, 346428, Ростовская обл., г. Новочеркаск, ул. Пушкинская, 111.

Тел.: (918) 753-65-36
E-mail: pogoda_arz@mail.ru

Цель исследования – теоретическое обоснование гидравлического способа передачи части энергии напорной линии во всасывающую в установках гидромеханизации и водотранспортирующих систем. Новизна работы заключается в теоретическом обосновании влияния энергии напорных линий гидромеханического оборудования землесосных установок и водоподающих систем на глубину разработки иловых отложений и кавитационный запас насосного оборудования. При проектировании землесосных установок и водопадающих систем следует иметь ввиду: 1) необходимость эксплуатационного учета как потенциальной, так и кинетической энергии напорных линий, вследствие возможного использования свободных величин во всасывающей линии, оказывающей существенное влияние на напор гидромеханического оборудования и соответственно на потребляемую мощность; 2) при реконструкции (ремонте) существующих установок оборудованных всеми видами осевых и центробежных насосов при монтаже напорных и всасывающих трубопроводов необходимо проводить монтаж дополнительной трубопроводной арматуры с целью облегчения, в случае падения уровня в водоисточнике, монтажа линии рециркуляции при передаче части энергии напорной линии. В работе приведены таблицы для этапного перевода части энергии во всасывающий трубопровод, показывающей степень заглубления оси насоса относительно поверхности здания насосной станции и увеличения длины всасывающего трубопровода землесосной установки. Обосновывается необходимость монтажа линии рециркуляции для осевых насосов в случае непредвиденного падения отметки уровня в водоисточнике. Анализ данных приведенных примеров показывает возможное увеличение глубины разработки землесосной установки до 30-50 метров и максимального уменьшения степени заглубления здания насосной станции до 40 метров.

Список литературы:

1. Воеводин О. В., Кириленко А. А. Методика оценки уровня мобильности мелиоративных насосных станций // Мелиорация и гидротехника. – 2022. – Т. 12, № 2. – С. 68–83.

2. Нафиков И. Р., Ситдиков Ф. Ф. Струйные аппараты для создания вакуума // Научная жизнь. – 2019. – № 1. – С. 40-45.
3. Tarasyants S. A. The calculation basis for a four-component jet mixer for fertilizer and water / S. A. Tarasyants, V. A. Rudakov, Y. S. Urzhumova, K. A. Degtiareva // lnnovative Technologies in Environmental Engineering and Agroecosystems (ITEEA 2021). E3S Web of Conferences 1st International Scientific and Practical Conference. 2021.
4. Уржумова Ю. С. Экспериментальное определение величины снижения энергозатрат мелиоративных насосных станций вследствие использования остаточной энергии в трубопроводной сети / Ю. С. Уржумова, Д. С. Цыпленков, В. Б. Панов, С. А. Тарасьянц // Мелиорация и гидротехника (РосНИИПМ). – 2022. – Т. 12, № 4. – С. 136-153.
5. Бегляров Д. С. Особенности работы насосных станций на закрытых оросительных системах / Д. С. Бегляров, Ю. И. Сухарев, М. С. Али, Э. Е. Назаркин // Научная жизнь. – 2021. – Т. 16, № 5 (117). – С. 538–553
6. Михайлова С. В., Погребная И. А. Повышение производительности центробежных насосов // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. – 2019. – Т. 46, № 2. – С. 20-27.
7. Нафиков И. Р., Ситдиков Ф. Ф. Струйные аппараты для создания вакуума // Научная жизнь. – 2019. – № 1. – С. 40-45
8. Сатункин И. В., Гуляев А. И. Стационарные насосные станции, методы повышения их эффективности и проектные решения при реконструкции Черновской оросительной системы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2019. – № 2 (76). – С. 129–133.
9. Уржумова Ю. С. Методы уменьшения потребляемой энергии мелиоративными насосными станциями / Ю. С. Уржумова, Д. В. Николаенко, В. Б. Панов, С. А. Тарасьянц // Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2022. – № 3 (67). – С. 567-574.
10. Рябцев Е. А. Методика критериальной оценки энергоэффективности магистральных насосов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2021. – Т. 11, № 3. – С. 304-309.
11. Diagnostics of the Cavitation Modes in the Heavy Petroleum Products Pumping Systems / D. Imaev, M. Nemudruk, M. Fedorov, I. Shpakovskaya. – 2020. – P. 665-668.
12. Parameters Affecting Efficiency of Centrifugal Pump - A Review / Chitale Shivani, Jadhav Pranjal, Dhoble Snehal, Dr. Deshmukh // International Journal of Scientific Research in Science and Technology. – 2021. – P. 49-58.
13. 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. статей студ. и молодых ученых. Т5 / Новочеркасская государственная мелиоративная академия. – Новочеркасск. – 2010. – С. 112-115.
14. Ефимов Д. С. Относительные напоры нагнетания и нагнетателей в струйных насосах / Д. С. Ефимов, А. С. Тарасьянц // «Технологии и средства механизации в АПК». Сб. научных трудов сотрудников факультета механизации НГМА / Новочеркасская государственная мелиоративная академия. – Новочеркасск, 2009. – с. 189.

ENERGY RECYCLING IN HYDROMECHANIZATION AND PUMPING EQUIPMENT OF WATER-SUPPLYING PUMPING STATIONS

Vinokurova Irina Nikolaevna, Lecturer, Don State Agrarian University, Persianovsky, Russia.
Weather Alexander Mikhailovich, Director, Management of operation of the Tersko-Kumsky hydroelectric power plant and Chograisky reservoir, Stavropol Territory, Pokoyne, Russia.
Tarasyants Sergey Andreevich, Dr. of Tech. Sci., Prof., Prof. of the Depart. of Water supply and use of water resources, Don State Agrarian University, Novocherkask, Russia.

Keywords: pressure line, suction line, cavitation reserve, centrifugal dredger, recirculation line, pressure loss, depth of development.

Abstract. The purpose of the study is the theoretical substantiation of the hydraulic method of transferring part of the energy of the pressure line to the suction line in installations of hydromechanization and water transmission systems. The novelty of the work lies in the theoretical substantiation of the influence of the energy of the pressure lines of the hydromechanical equipment of dredging plants and water supply systems on the depth of development of silt deposits and the cavitation reserve of pumping equipment. When designing dredging plants and waterfall systems, it should be borne in mind: 1) the need for operational accounting of both potential and kinetic energy of pressure lines, due to the possible use of free quantities in the suction line, which has a significant impact on the head of the hydromechanical equipment and, accordingly, on the power consumption; 2) during the reconstruction (repair) of existing installations equipped with all types of axial and centrifugal pumps during the installation of pressure and suction pipelines, it is necessary to install additional pipeline fittings in order to facilitate, in case of a drop in the level in the water source, the installation of a recirculation line when transferring part of the energy of the pressure line. The work provides tables for the stepwise transfer of part of the energy into the suction pipeline, showing the degree of deepening of the pump axis relative to the surface of the pumping station building and increasing the length of the suction pipeline of the dredging plant. The necessity of installing a recirculation line for axial pumps in case of an unforeseen drop in the level mark in the water source is justified. The analysis of these examples shows a possible increase in the depth of development of the dredging plant to 30-50 meters and a maximum reduction in the depth of the pumping station building to 40 meters.