Аннотация

Цель: теоретически обосновать влияние потенциальной энергии всасывающих трубопроводов насосного оборудования на отметку установки оси насоса и мощность приводного двигателя. 

Материалы и методы. Теоретические исследования основывались на обосновании влияния величины потенциальной энергии в корпусе насоса на напор, на анализе зависимости коэффициентов гидравлических сопротивлений во всасывающем трубопроводе от высоты установки оси насоса относительно поверхности водоисточника, на оценке влияния потенциальной энергии во всасывающем трубопроводе на полезную мощность приводных двигателей. 

Результаты. Установлено, что при проектировании насосного оборудования на отметку оси насоса и мощность приводного двигателя влияет потенциальная энергия во всасывающем трубопроводе, колеблющаяся от положительной величины до отрицательной. В ходе анализа характеристик насоса К90/85 обнаружено отсутствие существенного влияния кинетической энергии. Основной фактор, влияющий на потенциальную энергию, – коэффициент гидравлического сопротивления, изменяющийся в процессе эксплуатации вследствие коррозии внутренней поверхности трубопровода. При изменении коэффициента гидравлического сопротивления от 0,02 до 0,5 отметка установки оси насоса колеблется от плюс 1,92 до минус 31,11 м, что приводит к полной остановке подачи. В процессе изучения влияния длины трубопровода выявлено, что высота установки оси насоса колеблется от плюс 3,24 до минус 3,43 м, это указывает на степень заглубления здания насосной станции. При исследованиях влияния потенциальной энергии на мощность приводного двигателя установлено снижение с 23,59 до 17,8 кВт при соответствующем росте полной энергии во всасывающем трубопроводе с 3,28 до 26,92 м. 

Выводы. В процессе эксплуатации существующих и проектирования новых насосных станций следует иметь в виду факт наличия постоянной величины скоростного напора во всасывающем трубопроводе, не превышающего 0,2–0,3 м, при соответствующем подборе диаметра и возможность увеличения коэффициента гидравлического сопротивления для внутренней поверхности.

doi: 10.31774/2712-9357-2025-15-1-216-231

Для цитирования

Влияние потенциальной энергии всасывающих трубопроводов насосного оборудования на отметку установки оси насоса и потребляемую мощность приводных двигателей / Д. С. Цыпленков, И. Н. Винокурова, Р. Р. Мазанов, Ю. С. Уржумова // Мелиорация и гидротехника. 2025. Т. 15, № 1. С. 216–231. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2025-15-1-216-231.

Список литературы

1. Михайлова С. В., Погребная И. А. Повышение производительности центробежных насосов // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019. Т. 46, № 2. С. 20–27. DOI: 10.21822/2073-6185-2019-46-2-20-27. EDN: NXMPWS.

2. Нафиков И. Р., Ситдиков Ф. Ф. Струйные аппараты для создания вакуума // Научная жизнь. 2019. № 1. С. 40–45. EDN: ZAJJDV.

3. Лысова О. А., Фрайштетер В. П., Смирнов А. Ю. Анализ способов пуска установок центробежных электронасосов в осложненных условиях // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2018. № 4. С. 87–96. DOI: 10.21440/0536-1028-2018-4-87-96. EDN: XQLBNJ.

4. Петров А. И., Валиев Т. З. Расчет процесса пуска центробежного насоса методами гидродинамического моделирования // Гидравлика. 2017. № 1(3). С. 63–75. EDN: ZSGYXX.

5. Энергетическое взаимодействие гидравлических параметров всасывающих и напорных линий гидравлического оборудования насосных станций / В. В. Трушев, Р. Р. Мазанов, Ю. С. Уржумова, С. А. Тарасьянц // Научная жизнь. 2023. Т. 18, № 5(131). С. 696–705. DOI: 10.35679/1991-9476-2023-18-5-696-705. EDN: RAJTBQ.

6. Цегельский В. Г. Струйные аппараты. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. 573 с. EDN: ZCUXVD.

7. Абидов К. Г. Повышение надежности работы мелиоративных насосных станций с применением самозапуска электродвигателей // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2020. № 3. С. 34–38. EDN: TQCQAD.

8. 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 [Электронный ресурс]. 2022. Т. 12, № 4. С. 136–153. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1317 (дата обращения: 15.01.2025). DOI: 10.31774/2712-9357-2022-12-4-136-153. EDN: YCQVKZ.

9. 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. EDN: SRRGSS.

10. Акименко А. В., Аникеев Е. А., Воронин В. В. Методика и алгоритм расчета и подбора насосных агрегатов для хранилищ жидких продуктов // Моделирование систем и процессов. 2022. Т. 15, № 1. С. 7–13. DOI: 10.12737/2219-0767-2022-15-1-7-13. EDN: NTADTB.

11. Головкова Ю. С., Иванов А. М., Сероченкова Е. А. Подбор и расчет насосов, используемых в водоснабжении // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. № 9. С. 65–70. EDN: IMVIXR.

12. Parameters affecting efficiency of centrifugal pump – A review / Shivani Chitale, Pranjal Jadhav, Snehal Dhoble, Satyajeet Deshmukh // International Journal of Scientific Research in Science and Technology. 2021. P. 49–58. DOI: 10.32628/ijsrst218573. EDN: WNFDPF.