Аннотация

Цель: предложить метод повышения энергоэффективности дизельных насосных агрегатов, используемых в мелиорации, на основе снижения удельных затрат топлива при мультирежимной работе и использовании в составе агрегата многоскоростной трансмиссии. 

Материалы и методы. В ходе исследований использовались общепринятые формулы для расчета мощности, крутящего момента и расхода. Применялись закон пропорциональности, графоаналитический метод и положения стандартов ГОСТ 33969-2016, ГОСТ 33970-2016, ISO/ASME 14414:2019. В качестве исходной информации использовались характеристики сети, рассчитанные в соответствии с требованиями СП 399.1325800.2018, СП 66.13330.2011 и ГОСТ Р 70628.2-2023 для насоса двухстороннего входа марки Делиум 125-480А (номинальные обороты вала насоса, расход, напор, мощность, КПД), скоростные характеристики двигателя внутреннего сгорания (ДВС) ЯМЗ-53403 (обороты коленчатого вала двигателя, мощность, крутящий момент). 

Результаты. Предложенный метод рассматривался поэтапно в следующей последовательности: сбор исходной информации и расчет расходно-напорных характеристик сети – подбор марки насоса – построение совмещенного графика характеристик насоса (с учетом регулирования оборотов), сети и ограничивающей области их совместной работы – отображение (сюръекция) множества точек пересечения расходно-напорных характеристик насоса и сети на множество точек плоскости частоты оборотов вала насоса и расчетного крутящего момента (мощности) на валу насоса – подбор модели ДВС – определение параметров на выходе из трансмиссии при совместной работе с двигателем – определение значений энергосбережения для насосной установки с многоскоростной трансмиссией. 

Выводы. В результате исследований установлено, что при мультирежимной работе насосной установки для соблюдения энергосбережения необходимо предусмотреть наличие дополнительного элемента в виде многоскоростной трансмиссии с передаточными числами, лежащими в диапазоне i = 0,80–0,95.

doi: 10.31774/2712-9357-2025-15-4-291-316

Для цитирования

Воеводин О. В., Кожанов А. Л. Метод энергосбережения дизельных насосных агрегатов мелиоративного назначения // Мелиорация и гидротехника. 2025. Т. 15, № 4. С. 291–316. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2025-15-4-291-316.

Список литературы

1. Воеводин О. В., Кожанов А. Л. Способы регулирования работы насосов насосных станций // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2024. Т. 94, № 3. С. 105–124. EDN: MAEAMZ.

2. Тарасов А. В. Исследование методов повышения эффективности насосных станций // Молодежь и XXI век – 2020: материалы X Междунар. молодеж. науч. конф., г. Курск, 19–20 февр. 2020 г. Курск: Юго-Запад. гос. ун-т, 2020. Т. 3. С. 368–370. EDN: PCYDMY.

3. Сауткина Т. Н., Фрягина Д. В. Улучшение характеристик насосной станции // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2015. № 5(13). С. 78–80. EDN: UNWBSZ.

4. Forsthoffer W. E. Forsthoffer's Proven Guidelines for Rotating Machinery Excellence. Butterworth-Heinemann, 2022. 498 p. DOI: 10.1016/C2020-0-02443-6.

5. Воеводин О. В., Кожанов А. Л. Алгоритм подбора насоса и дизельного двигателя внутреннего сгорания при компоновке насосного агрегата мелиоративного назначения // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 4. С. 371–389. DOI: 10.31774/2712-9357-2024-14-4-371-389. EDN: WPIZCK.

6. Николенко И. В., Котовская Е. Е., Котовский А. Е. Определение фактических параметров эксплуатации силовых агрегатов подкачивающих насосных станций // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2022. № 6(762). С. 56–69. DOI: 10.32683/0536-1052-2022-762-6-56-69. EDN: RYMAZC.

7. Сербин Ю. В., Янович К. В. Параллельная работа регулируемого и нерегулируемого насосных агрегатов // Актуальные проблемы военно-научных исследований. 2024. № 2(30). С. 198–207. EDN: YOPDON.

8. Черных А. Г. Исследование закрытой оросительной системы с двумя напорными источниками с помощью методов математического моделирования // Актуальные вопросы аграрной науки. 2022. № 42. С. 30–39. EDN: VKQKTW.

9. Донской Ю. А. Один из критериев определения верхнего предела частоты вращения ротора ЭЦН // Территория «Нефтегаз». 2007. № 8. С. 68–71. EDN: LHODEF.

10. Система управления широкозахватной дождевальной машины кругового действия для прецизионного орошения / А. Н. Бабичев, В. А. Монастырский, В. И. Ольгаренко, Р. В. Скиданов, В. В. Подлипнов // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2019. № 1(73). С. 195–199. EDN: DWEWYJ.

11. Кивляк П. Я., Полубятко В. Г. Расчет мощности насоса для перекачки жидкости по трубопроводу // Материалы конференции студентов и молодых ученых, посвященной памяти профессора М. В. Кораблева. г. Гродно, 18–19 апр. 2013 г. Гродно: Гродн. гос. медицинский ун-т, 2013. С. 352–353. EDN: GVGXUU.

12. Макушев Ю. П., Абишев К. К., Асылова К. Б. Определение технико-экономических показателей двигателя внутреннего сгорания путем анализа его характеристик // Наука и техника Казахстана. 2019. № 4. С. 95–108. EDN: ZGSYQU.

13. Батршин А. Ш., Бирзуль А. Н., Питиляк Д. А. Экспериментальная проверка формулы пересчета подачи насоса при частотном регулировании аэрозольного комплекса «Туман» // Современные исследования в области технических и естественных наук: сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф., г. Белгород, 30 мая 2017 г. / под общ. ред. Ж. А. Шаповал. Белгород: Агентство перспективных научных исследований, 2017. С. 173–178. EDN: YRIUUP.

14. Крицкая В. И., Ивашечкин В. В. Графоаналитический метод расчета скважинного водозабора // Инновационные технологии в водном, коммунальном хозяйстве и водном транспорте: материалы II республик. науч.-техн. конф. г. Минск, 28–29 апр. 2022 г. Минск: Белорус. нац. техн. ун-т, 2022. С. 244–248. EDN: ZNESXW.

15. Титов Б. М. О способах применения законов пропорциональности при эксплуатации турбомашин // Известия Томского ордена Трудового Красного знамени политехнического института им. С. М. Кирова. 1955. Т. 78. С. 64–70.

16. Русов Е. В., Гришин В. Н. Экспериментальные исследования по оценке влияния частоты вращения на к.п.д. центробежного насоса // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2004. № 63. С. 195–206. EDN: JSHGGN.