Расчет конструктивных и технологических параметров грунтонасосных установок

• Автор: Гетьман, Дмитрий Игоревич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕстр.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОПИСАНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДНОУГЛУБИТЕЛЬНЫХ СНАРЯДОВ. АКТУАЛЬНОСТЬ ЗАДАЧИ

1.1. Общие сведения о земснарядах и их область применения

1.2. Типы оборудования землесосов.

1.3. Режимы работы землесоса

1.4. Критерии эффективности работы земснарядов

1.5. Способы увеличения эффективности работы

1.6. Факторы, ограничивающие эффективность работы грунтонасосной установки.

1.7. Особенности работы грунтонасосной установки и формирования рабочего режима, взаимодействие фунтового насоса, всасывающего и напорного трубопроводов как системы.
1.8. Существующие методики расчета параметров установившихся режимов систем гидравлического транспорта.
1.9. Приоритетные пути повышения эффективности и экономичности грунтонасосной установки, на основании анализа физических принципов ее работы
1 Задачи и методика исследований
ГЛАВА И. ОСНОВНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ
РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ГНУ РЕЧНЫХ ЗЕМЛЕСОСОВ
2.1. Изменения свойств гидросмеси и характеристик грунтового насоса
2.2. Гидравлические характеристики всасывающего и напорного трубопроводов.
ГЛАВА III. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА,
ПРОТЕКАЮЩЕГО В СИСТЕМЕ НАСОСТРУБОПРОВОД
3.1. Основные уравнения для построения математической модели
3.2. Математическая модель. Основное уравнение равновесия системы
3.3. Алгоритмы расчета основных параметров системы
ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ И РАСЧЕТНАЯ ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ И НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ. КОРРЕКТИРОВКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4.1. Оценка адекватности математической модели.
4.2. Методика сравнения расчетов по модели и фактических замеров.
4.3. Тестовая конфигурация параметры грунтонасосной установки, использованные в натурных исследованиях, режимы, на которых проводились исследования
4.4. Замеренные параметры
4.5. Рассчитанные параметры
ГЛАВА V. ИССЛЕДОВАНИЕ ПУТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИИ РАБОТЫ И КОНСТРУКЦИИ ГРУНТОНАСОСНОЙ УСТАНОВКИ ЗЕМЛЕСОСА С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
5.1. Анализ влияния различных факторов на эффективность работы грунтонасосной установки
5.2. Расчет режимов работы грунтонасосной установки в различных грунтовых и технологических условиях
5.3. Подбор и расчет всасывающего наконечника и его элементов
5.4. Расчет рабочих перемещений землесоса при всасывании грунта из массива грунтозаборным устройством с дополнительным водоподводящим каналом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


После прохода транспортного судна земснаряд должен быть возвращен на место прерванной работы. По этой причине на речном флоте практически не применяются свайные землесосы, широко распространенные в гидротехническом строительстве. В связи с частыми перемещениями речных земснарядов по участкам рек значительной протяженности, практически отсутствует возможность получения электроэнергии от берегового источника. В связи с периодичностью снабжения расходуемыми материалами на земснарядах предусматриваются значительные по объему цистерны для хранения топлива, масла, воды и др. Основу землесосного снаряда составляет грунтонасосный комплекс, который включает в себя главный двигатель, передачу мощности, грунтовый насос, грунтозаборное устройство, рыхлитель, всасывающий и напорный трубопроводы. Грунтонасосный комплекс является основным потребителем энергии на землесосе. Суммарная мощность главных двигателей землесосов, находящихся в ведении Минтранса РФ, составляет более 5 млн. Вт. В связи с этим, снижение удельных энергозатрат при эксплуатации парка землесосов, а точнее, увеличении удельной производительности в отношении к затраченной энергии, является существенно важной задачей, позволяющей снизить суммарные эксплуатационные расходы. Для прогнозирования производственных показателей землесосов, выбора рациональных параметров технологического процесса, проектирования систем автоматического управления технологическим процессом, необходимо создать математическое описание технологического процесса работы фунтонасосного комплекса. Для этого должен быть известен механизм взаимодействия всех элементов комплекса и уравнения их характеристик. В первом приближении решение этой задачи уже выполнялось различными авторами Стариковым , , Е. А. Бессоновым 2 3, К. А. Царевичем, А. П. Юфиным , Б. Е. Романенко, Г. Н. Роером, Б. М. Шкундиным , С. П. Огородниковым , С. В. Яковлевым , А. Е. Смолдыревым , , , , , В. С, Кнорозом, В. В. Трайнисом а также зарубежными авторами . Однако анализ имеющихся на сегодняшний день методов показал необходимость в их уточнении и обобщении. Для повышения техникоэкономических показателей землесосов необходимы исследования технологического процесса с целью обоснования наиболее эффективного управления режимами работы фунчонасосного комплекса. В общем случае это тип и мощность энергетической установки на автономном землесосе, тип передачи мощности грунтовому насосу, тип привода грунтового насоса, тип и характеристики грунтового насоса, диаметр и длина грунтопровода, тип и основные параметры грунтозаборного устройства, уровень проработки основных рабочих режимов с точки зрения их эффективности, уровень общей автоматизации грунтонасосного комплекса, а также способ оперативного перемещения и ориентации землесоса. Рассмотрим перечисленные особенности с точки зрения влияния на эффективную эксплуатацию землесоса. Типы оборудования землесосов. По автономности энергетической установки землесосы можно разделить на два основных типа с автономной установкой, и электрические, питаемые с берега. При этом наиболее простыми в постройке и эксплуатации являются электрические землесосы. Их эксплуатация предпочтительна в случае длительной эксплуатации на одном объекте на ограниченной акватории. В таких случаях требования к экономичности землесоса обычно снижены, и для организации эффективной эксплуатации необходимо лишь выбрать землесосную установку из нескольких производимых стандартных типов, основываясь на требуемой производительности. Кроме того, на таких землесосах, как правило, применяются синхронные электродвигатели, не позволяющие регулировать частоту вращения, поэтому для регулирования режима работы такого типа землесосов применяется нерациональный дроссельный метод. Такие землесосы применяются для производства земляных работ в строительстве и горном деле. Для целей дноуглубления, в связи с частой сменой объекта работы, большими перемещениями в процессе извлечения грунта и удаленностью от источников энергии водные пути, рациональнее применять землесосы с автономной энергетической установкой Рис.