РАЗДЕЛ 2
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объект, цель и задачи проведения исследования
Выполненный обзор литературных источников показал, что консольные одноступенчатые насосы, предназначенные для перекачивания одно- и многофазных жидкостей, практически не выпускаются предприятиями Украины [1], так как являлись специализацией российских предприятий [4].
В настоящее время консольные одноступенчатые насосы нашли широкое применение в различных областях промышленности и сфера их применения расширяется. Если учесть, что КОГН применяются при гидротранспорте минерального сырья, отходов коммунального хозяйства и различных производств, продуктов пищевой и сельскохозяйственных производств, то создание отечественного производства консольных одноступенчатых насосов для перекачивания одно и многофазных сред является актуальной задачей для Украины.
Самый простой путь освоения выпуска на Украине консольных насосов динамического принципа действия это копирование выпускаемых в России и других странах СНГ насосов для перекачивания одно- и многофазных сред. Но, как показывает практика, отраслевой принцип классификации насосов ведет к появлению большой номенклатуры насосов и к снижению серийности их выпуска, а значить снижает экономическую эффективность их производства. Для потребителей увеличение номенклатуры насосного оборудования также является экономически не выгодной т.к. ведет к увеличению количества запасных частей, а также - к увеличению площадей складских помещений и затрат на их хранение. Выходом из создавшегося положения является реализация концепции о дальнейших перспективах и путях развития насосостроения в Украине, т.е. переход к производству многофункционального по назначению насосного оборудования, в рассматриваемом аспекте многофункционального по составу и свойствам перекачиваемой среды [54].
Отказ от сложившейся практики разработки консольных одноступенчатых насосов динамического принципа действия требует всестороннего обоснования и, соответственно, критического анализа основных научно-методических положений. Но в любом случае первоочередной и важнейшей задачей выступает проведение качественного анализа конструктивных схем насосных агрегатов в целом и их проточных частей в частности. Только результаты такого анализа могут дать объективную оценку целесообразности применения насоса с выбранным конструктивным исполнением ПЧ для перекачивания заданной гидросмеси, либо, наоборот, по заданному составу гидросмеси подобрать такое конструктивное исполнение ПЧ насоса, которое наиболее полно обеспечивало бы основные эксплуатационные показатели качества, предъявляемые к насосному оборудованию.
Применительно к рассматриваемому типу динамических насосов вопрос сводится, во-первых, к определению основных эксплуатационных требований предъявляемых к насосному оборудованию при перекачивании различных жидкостно-твердых сред (ЖТС). В данном случае основной задачей является проведение анализа основных эксплуатационных технико-экономических требований предъявляемых к насосному оборудованию потребителем и установление их приоритетности при перекачивании конкретной ЖТС. Во-вторых, к выбору конструкции рабочего колеса насоса, которая в зависимости от вида и свойств перекачиваемой среды наиболее полно удовлетворяла эксплуатационные требования потребителя. Таким образом, решение данной задачи сводится к анализу и выдаче рекомендаций по применению основных типов РК динамических насосов консольного типа применяемых для перекачивания одно- и многофазных сред.
Как показывает анализ литературных источников наиболее перспективным является переход к блочно-модульному способу конструирования динамических насосов перекачивающих различные ЖТС, который наиболее полно позволяет преодолеть возникающие противоречия. В пользу перехода к блочно-модульному принципу конструирования динамических насосов перекачивающих различные виды гидросмесей говорит тот факт, что внедрение этого способа позволяет снизить производственные издержки, как у изготовителей, так и у потребителей насосного оборудования.
Реализация блочно-модульного способа конструирования динамических насосов перекачивающих различные виды сред возможна если отказаться от единых (унифицированных) параметрических рядок напора и подачи, но сохранить унификацию по конструктивной схеме и некоторым геометрическим параметрам насосов (для РК различной конструкции сохранить единый ряд значений наружного диаметра D2 и ширины РК на выходе и др.). Для реализация такого подхода необходимы данные, позволяющие сопоставить различные типы РК и ПЧ на их основе по напорности и экономичности в сравнении друг с другом. Кроме того, необходимо определить возможный диапазон изменений параметров СВН при переходе от конструктивного исполнения "Turo" к типу "Seka".
На основании изложенного в данной работе объектом исследования является рабочий процесс гидродинамических насосных агрегатов, целью исследования является определение и изучение гидродинамических аспектов конструирования насосного оборудования гидродинамического принципа действия для перекачивания разных по составу и свойствам жидких сред и разработка блочно-модульных конструкций указанных насосных агрегатов, направленные на обеспечение их работоспособности и снижение себестоимости изготовления данного оборудования.
Для достижения поставленной цели сформулированы частные задачи исследования:
- определение путей использования блочно-модульного подхода к проектированию консольных насосов гидродинамического принципа действия, предназначенных для перекачивания гидросмесей;
- проверка возможных путей расширения диапазона рабочих параметров свободновихревого насоса с приемлемой экономичностью;
- рассмотреть возможные пути расширения диапазона рабочих параметров, который с приемлемым уровнем незабивания проточной части, при перекачивании жидкостно-твердых смесей, может быть обеспечен насосами с рабочим колесом центробежного типа;
-