*99970*

Кушнир В.Г., д.т.н., профессор, Бенюх О.А., к.т.н., доцент

Костанайский государственный университет им. А.Байтурсынова, Казахстан

БЕСПЕРЕБОЙНОЕ СНАБЖЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ВОДОЙ

Увеличение дебита колодца в пределах 0,5…1,25 м³/час несущественно влияет на значение затрат. Это объясняется тем, что при малодебитном колодце важную роль в изменении затрат играет запас воды в водоприемной части колодца W_м. Значения затрат с увеличением глубины колодцев увеличиваются.

Увеличение суточного водопотребления В_с независимо от величины подачи водоподъемника Q приводит к уменьшению затрат. Однако при В_с = 9 м³/сут и выше снижение затрат замедляется.

Расчеты показывают, что тип насосов, если они агрегатируются с ДВС и в СМВ используются в стационарном варианте, на значение затрат существенно не влияет. При этом варианте большую долю затрат составляют эксплуатационные затраты непосредственно на пастбищах, то есть затраты на обслуживание водоподъемной установки. Амортизационные отчисления от стоимости установок при существующих расценках на водоподъемно-энергетическое оборудование не оказывают существенного влияния на изменение значения затрат.

Таким образом, стационарный водоподъемник с тепловым двигателем в пределах глубины колодцев от 10 до 200 м должен иметь подачу 4…6 м³/час, так как в этих пределах подачи установки затраты имеют относительно минимальные значения. При этом коэффициент использования колодца К_исп в зависимости от В_с достигает 90…95%, что очень важно для малодебитных шахтных колодцев.

Сопоставляя данные, полученные по развиваемому начальному моменту ветроколеса, а также моменту нагрузки, можно отметить, что тихоходные ветродвигатели в агрегате с ленточными водоподъемниками и винтовым насосом должны иметь диаметр ветроколеса Д_вк = 3м. В этом случае установка начинает работать под нагрузкой соответственно при скорости ветра V₀ = 2 м/с и 2,8 м/с. Это особенно важно в зонах пастбищ, где режим скоростей ветра относится к типу распределения В и С [1].

Расчеты показали, что трехлопастная быстроходная установка с Д_вк = 4м в агрегате с ленточным водоподъемником начинает работать при V₀ = 3 м/с. Быстроходный ветроагрегат с винтовым насосом должен иметь Д_вк = 5м. В этом случае он начинает работать при V₀ = 3,5 м/с.

В результате исследований установлены следующие агрегатные схемы ветроагрегатов: Тихоходный ветродвигатель Д_вк = 3м – ленточный водоподъемник и винтовой насос; быстроходный ветродвигатель Д_вк = 4м – ленточный водоподъемник; быстроходный ветродвигатель Д_вк = 5м – винтовой насос.

Чтобы обеспечить бесперебойное снабжение потребителей водой, необходима высокая надежность водоподъемной установки, а также наличие в системе механизированного водоснабжения резервирующих устройств, гарантирующих заданную обеспеченность животных водой, в том числе и при выходе из строя отдельных элементов системы водоснабжения.

В пастбищном водоснабжении резервирование системы можно осуществлять в основном с помощью наземных резервуаров для запаса воды, запасных комплектов оборудования и комбинированной водоподъемной установки, работающей от ветродвигателя и теплового двигателя в одной агрегатной схеме. В каждом конкретном случае для выбора способа резервирования СМВ проводятся сравнительные расчеты [2].

При схеме механизированного водоподъема - стационарный водоподъемник с приводом от индивидуального теплового двигателя резервирование можно осуществлять с помощью наземного резервуара и резервного оборудования, которые предназначаются для группы водопойных пунктов.

В случае использования комбинированной водоподъемной установки возникает возможность многовариантного резервирования систем механизированного водоподъема – наземный резервуар, тепловой двигатель и резервное оборудование.

При использовании передвижной энергетической установки на группе водоисточников также можно произвести запас воды в наземном резервуаре на каждом водопойном пункте. При выходе из строя электрической части передвижной энергоустановки можно использовать в качестве водоподъемной лебедки, воду можно поднимать с помощью емкости. Для критического момента имеется резервная установка.

Если резервирование СМВ осуществляется с помощью наземного резервуара W_н, то удельные приведенные затраты на резервуар можно определить так: , руб/м³ (1)

где Э_р – эксплуатационные затраты на наземный резервуар, руб.;

Б_р – балансовая стоимость наземного резервуара, руб.;

В_г – суммарное водопотребление на объекте, м³;

Н_р – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений в

наземный резервуар.

В том случае, когда резервирование осуществляется дублированием резервного водоподъемного оборудования, уравнение удельных приведенных затрат принимает вид:

, руб/м³ (2)

где З_ТО – затраты на техническое обслуживание резервного

водоподъемного оборудования за период использования.

Когда тепловой двигатель используется в одном агрегате с ветродвигателем как резервная установка, затраты можно определить по формуле (2).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Колодин М.В. Методика выравнивания эмпирических распределений скоростей ветра на основе уравнения Гудрича.-В кн.:методы разработки ветроэнергетического кадастра. М.:Изд-во АН СССР,1963.

2. Хелленов О.Б. Определение оптимального резерва системы механизированного водоснабжения на пустынных пастбищах.-Пробл.осв. пустынь,1981,№1.