По опубликованным данным [7] в республике Узбекистан суммарный объём воды, перекачиваемой насосами, составлял около30 куб. км (по состоянию на 1998 г). Общее количество насосных станций составляло 1133 шт., в том числе: крупных 76 шт; средних 496 шт. мелких 591 шт. Установленная мощность насосных станций составляла 3256 тыс. кВт, в том числе крупных н.с. 1924 тыс. кВт; расход электроэнергии 6895 млн кВт. час; стоимость электроэнергии, затраченной на подъём воды, 296,46 млн. долларов США.
Общее количество насосных станций в Республике Таджикистан на 01.01.2011 г. составляло 448 шт., на которых установлено1866 агрегатов различных марок и производительностей [8].
Значительное развитие машинное орошение получило также в других республиках Центральной Азии: в Казахстане, Кыргызстане и Туркменистане.
Пример компоновки крупной насосной станции представлен на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Схема насосной станции
1 канал; 2 водозаборное устройство; 3 подводящий канал; 4 аванкамера; 5 насосная станция; 6 напорный трубопровод; 7 напорный бассейн; 8 магистральный канал [9]
Как правило, подавляющее большинство средних и мелких, а также некоторых крупных мелиоративных насосных станций, например насосная станция машинного канала «Аму-Занг» в Узбекистане, оборудованы насосными агрегатами укомплектованными центробежными насосами двустороннего входа типа Д, рис. 1.1, конструкция которых обеспечивает значительные удобства технической эксплуатации и ремонта.
Схема установки центробежного насоса с положительной и с отрицательной высотами всасывания показана на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Схема установки центробежного насоса двустороннего входа [10]
а) с положительной геометрической высотой всасывания б) с отрицательной геометрической высотой всасывания
1 напорный трубопровод; 2 задвижка; 3 обратный клапан; 4 насос; 5 приемный клапан; 6 манометр; 7 вакуумметр; 8- всасывающий трубопровод; Н напор насоса; Нг. в геометрическая высота всасывания; Нг. н геометрическая высота нагнетания; Нг геометрическая высота подъема; hпв гидравлические потери на входе в насос; hпн гидравлические потери в насосе и в напорной линии
4. ИЗНОС ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ДВУСТОРОННЕГО ВХОДА
Согласно ГОСТ 1027287 центробежные насосы двустороннего входа предназначены для перекачивания воды не содержащих твёрдых включений по массе более 0,05%, размеру более 0,2 мм и микротвёрдостью более 6,5 Гпа (650 кгс/мм²). Последнее требование во многих случаях невыполнимо, так как в условиях Центральной Азии, особенно в бассейне реки Аму-Дарьи, вода, подаваемая на орошение сельскохозяйственных культур, имеет повышенную мутность (от 2500 до 4000 г/м3) и содержит значительное количество твёрдых абразивных частиц [11].
Под воздействием твёрдых абразивных частиц происходит интенсивный гидроабразивный износ проточной части насосов, сопровождаемый значительным уменьшением подачи и снижением КПД насосов, что приводит существенному ухудшению технико-экономических показателей эксплуатации насосных станций.
Под воздействием твёрдых абразивных частиц происходит интенсивный гидроабразивный износ проточной части насосов, сопровождаемый значительным уменьшением подачи и снижением КПД насосов, что приводит существенному ухудшению технико-экономических показателей эксплуатации насосных станций.
Износ изменение размеров, формы, массы деталей или состояния их поверхностей в процессе эксплуатации механизмов и машин.
Износ лопастных гидромашин (насосов и гидротурбин) является следствием сложных физико-химических процессов, происходящих при их взаимодействии с окружающей средой, и характеризуется необратимыми изменениями первоначальных размеров геометрической формы базовых деталей.
Классификация видов износа лопастных гидромашин и технико-экономические последствия износа их проточной части подробно изложены в специальной технической литературе [12], [13], [14], [15], [16]. В зависимости от физико-химических явлений, вызывающих изменение формы и размеров деталей, общий износ лопастных гидромашин является следствием следующих видов износа: гидроабразивного, кавитационного, кавитационно-гидроабразивного, коррозионного, абразивного, контактного, а также износа (разрушения) от соударения с посторонними предметами.
а) Гидроабразивный износ, см. рис. 1.4, 1.5 и 1.6, обусловлен, главным образом, режущим воздействием на детали гидромашин твёрдых частиц, содержащихся в перекачиваемой жидкости. Интенсивность гидроабразивного износа зависит от концентрации, плотности, геометрической формы и размера твёрдых частиц, а также от механических свойств материала деталей и частоты вращения ротора гидромашины.
Интенсивность гидроабразивного износа возрастает при возникновении химической коррозии металла, возникающей от воздействия солей и растворённого воздуха, которые содержатся в перекачиваемой жидкости.
Рис. 1.4. Гидроабразивный износ спирального отвода центробежного насоса двустороннего входа
Рис. 1.5. Гидроабразивный износ стенок «боковой пазухи» и «языка» спирального отвода насоса 24НДс (Река Аму-Дарья, насосная станция «Аму-Занг I»