Оптимизация режимов работы центробежных насосов при экстремальных нагрузках

• Автор: Овчинников, Николай Петрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Область применения центробежных насосов типа «Д» в условиях Севера

1.2. Группы факторов, лимитирующие работоспособность центробежных насосов типа «Д» при эксплуатации

1.3. Анализ отказов центробежных насосов типа «Д», работающих в условиях Севера

1.4. Состояние изученности проблемы

Выводы по главе

Глава 2. АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ НАСОСОВ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объект исследования

2.2. Экспериментальное определение рабочих параметров насосов двухстороннего действия
2.3. Выбор и описание методов исследований
2.4. Математическая и конечно-элементная модель центробежного
насоса
2.5. Нагружение конечно-элементной модели центробежного
насоса
2.5.2. Исследование статической прочности вала насоса типа «Д»
в режиме нулевой подачи
2.5.2. Исследование статической прочности вала насоса типа «Д»
в режиме максимальной подачи
2.5.3. Исследование статической прочности вала насоса типа «Д»
в режиме оптимальной подачи
2.6. Исследование упругих и неупругих сопротивлений системы «ротор
- опоры» при экстремальных нагрузках
2.7. Гидродинамические процессы, протекающие в проточной части насоса. Описание вязкой жидкой среды
2.8. Создание геометрической модели проточной части насоса. Конечно-объемная модель несжимаемой жидкой среды
2.9. Моделирование гидродинамических процессов в проточной
части центробежного насоса типа «Д»
2.9.1. Исследование гидродинамических процессов насоса типа «Д»
в максимальном режиме работы
2.9.2. Исследование гидродинамических процессов насоса типа «Д»
в нулевом режиме работы
2.9.3. Исследование гидродинамических процессов насоса типа «Д»
в оптимальном режиме работы
2.10. Определение параметров напряженно-деформированного
состояния ротора насоса двухстороннего действия
2.10.1. Исследование напряженно-деформированного состояния
ротора насоса двухстороннего действия
2.11. Прогнозирование надежности элементов насоса типа «Д» при эксплуатации в нестационарных режимах
2.12. Сравнительный анализ результатов численных
и экспериментальных исследований
Выводы по главе
Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
3.1. Анализ существующих методов регулирования рабочих
параметров насосов
3.2. Автоматизированные системы управления насосными
комплексами

3.2.1. Автоматизированная система управления насосным комплексом с использованием балансировочного
клапана
3.2.2. Автоматизированная система управления насосным комплексом с использованием балансировочного
клапана и частотного преобразователя
3.3. Ожидаемый экономический эффект от внедрения научно-
практических рекомендаций
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Таким образом, основная цель проведения автором натурных испытаний сводится к определению рабочих величин, задействованных в расчетах динамических и гидродинамических воздействий на ротор ЦН, а также к подтверждению достоверности данных исследований.
В основу экспериментальных исследований положены данные, полученные натурным путем на насосной станции «Геолог», ОАО «Водоканал», (г. Якутск), в соответствии с ГОСТ 6134 - 2007 [30]. Как ранее отмечалось, в качестве объекта исследования был выбран насос марки Д200-36 с заводским номером № 15067. По ГОСТ 6134 - 2007, к основным характеристикам насоса относятся ниже перечисленные параметры:
- подача, м3/ч;
- напор, м;
- мощность, кВт;
- частота вращения, об/мин.
Согласно пункту 13.1 ГОСТ 6134 -2007, натурные испытания проведены автором диссертационной работы при участии инженерно-технического персонала предприятия во главе с главным механиком. В соответствии с пунктом 5.2 [30], в качестве испытательного оборудования на насосной станции «Геолог» применялись следующие механизмы и приборы (рис. 2.4):
- насосный комплекс, включающий в себя ЦН, асинхронный электродвигатель, напорный коллектор 1, напорный трубопровод 2, всасывающий трубопровод 3, всасывающий коллектор 4, а также контрольноизмерительные приборы (манометр МТИ 1216, мановакуумметр МВТИ 1218, расходомер ВСХ125, ваттметр Ц301/1, тахометр СТ 100S С и термометры ТЦМ 1510 и ТТЛ).
Более подробная информация об использованных контрольноизмерительных приборах представлена в приложении 1.