Захаров Роман Юрійович. Забезпечення екологічної безпеки та енергозбереження при роботі підкачувальних зрошувальних насосних станцій ( на прикладі водогосподарчого комплексу Автономної Республіки Крим) : Дис... канд. наук: 21.06.01 - 2005.
Анотація до роботи:
Захаров Р.Ю. Забезпечення екологічної безпеки та енергозбереження при роботі підкачувальних зрошувальних насосних станцій ( на прикладі водогосподарчого комплексу Автономної Республіки Крим).- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 21.06.01 – Екологічна безпека. – Національна академія природоохоронного та курортного будівництва, Сімферополь, 2005.
У дисертації на прикладі водогосподарчого комплексу (ВГК) Автономної Республіки Крим (АРК) науково обґрунтований комплексний спосіб забезпечення екологічної безпеки та енергозбереження при роботі підкачувальних зрошувальних насосних станцій (ПНС).
Обґрунтовано вплив ПНС на еколого-меліоративний стан природничо-технічних систем (ПТС) зрошуваних угідь і прилягаючих до них територій.
Вперше запропонована методика підбора кількості та марок основних насосів за показниками експлуатаційних режимів ПНС як спосіб забезпечення високого стійкого рівня екологічної безпеки та енергозбереження при роботі ПНС.
Розроблено методику оцінки екологічної надійності ПНС по надійності елементів, які лімітують надійність системи, з урахуванням резервування та експлуатаційних режимів.
Проаналізована еколого-меліоративна обстановка території АРК, відмови ПНС ВГК АРК і визначені основні фактори впливу на екологічну безпеку при роботі ПНС у структурі ПТС зрошуваних угідь і прилягаючих до них територій; а також визначені експлуатаційні режими і графіки роботи ПНС із урахуванням умов функціонування зрошувальних систем Криму.
Запропонована методика розрахунку економії енерговитрат при підборі насосів і роботі ПНС за показниками експлуатаційних режимів і методика розрахунку діаметра обточеного робочого колеса та робочих характеристик насоса з обточеним робочим колесом.
Проведена оцінка проектної та фактичної екологічної експлуатаційної надійності існуючих ПНС ВГК АРК і аналіз енерговитрат цих ПНС. Виконані прогнозна оцінка рівня екологічної надійності та узагальнена прогнозна оцінка економії енерговитрат при реконструкції існуючих ПНС ВГК АРК при підборі насосів і роботі ПНС за показниками експлуатаційних режимів; приведено рекомендації із застосування методик при новому проектуванні та при реконструкції.
1. Проаналізовано еколого-меліоративну обстановку території АРК. Виявлено основну і додаткову сукупності факторів впливу на екологічну безпеку при роботі ПНС у структурі ПТС зрошуваних угідь і прилягаючих до них територій.
2. Обґрунтовано, що забезпечення високого стійкого рівня екологічної безпеки при роботі ПНС дозволить зменшити техногенне навантаження на ПТС і зберегти екологічну рівновагу навколишнього середовища.
3. Для забезпечення екологічної безпеки при роботі ПНС розроблена методика підбора кількості та марок основних насосів за показниками експлуатаційних режимів ПНС. Методику підбора насосів за показниками експлуатаційних режимів ПНС, запропоновану автором, доцільно використовувати при новому проектуванні та реконструкції існуючих зрошувальних ПНС, що підтверджено актом впровадження в Державному проектно-розвідувальному інституті "Кримдіпроводгосп". Запропонована методика має ряд різновидів застосування в конкретних експлуатаційних ситуаціях, наприклад: робота насосів однієї марки з різними діаметрами робочих коліс і (або) різними величинами частоти обертання; робота основних насосів однієї марки із приєднаними послідовно (до або після основного) насосами з подачами, кратними витраті однієї ДМ.
4. Проаналізовано існуючі методи оцінки надійності технічних систем і запропонована нова методика оцінки екологічної надійності ПНС по надійності елементів, які лімітують надійність системи, з урахуванням резервування та експлуатаційних режимів. Доцільність використання методики визначення експлуатаційної надійності зрошувальних ПНС у практиці роботи підрозділів управлінь по водному господарству (управлінь зрошувальних систем (УЗС)) при визначенні експлуатаційної надійності зрошувальних ПНС у період зрошувального сезону підтверджена актом Сакського УЗС Рескомводгоспу АРК.
5. Розроблено методику розрахунку економії енерговитрат при підборі насосів і роботі ПНС за показниками експлуатаційних режимів.
6. Для підвищення економічності ПНС шляхом настроювання насоса на заданий режим розроблена методика розрахунку діаметра обточеного робочого колеса і робочих характеристик насоса з обточеним робочим колесом.
7. Проведено аналіз відмов і оцінка проектної і фактичної експлуатаційної надійності ПНС ВГК АРК. Проектна надійність - 0,82. Експлуатаційна надійність - 0,60. Виконано прогнозну оцінку рівня екологічної надійності при використанні методики підбора насосів за показниками експлуатаційних режимів. Екологічна надійність складатиме 0,870,91. У порівнянні із проектною екологічна надійність зросте на 4,2 10,7%. У порівнянні з фактичною - на 45 50%.
8. Проведено аналіз енерговитрат ПНС ВГК АРК. Виконано узагальнену прогнозну оцінку економії енерговитрат при реконструкції існуючих ПНС при підборі насосів і роботі ПНС за показниками експлуатаційних режимів. Величина економії енерговитрат розрахунково складатиме 6,019 млн.кВтгодин за рік, це дозволить одержати економію в грошовому вираженні, при збереженні діючих у цей час тарифів без обліку економії від використання багатотарифних лічильників і від обточування робочих коліс насосів, у розмірі 1,384 млн. грн. за рік. Розрахунковий строк окупності одноразових капвкладень на реконструкцію за рахунок економії засобів по оплаті за електроенергію складе від 1 року до 2 років залежно від складності та обсягу реконструкції і строків уведення об'єкта в експлуатацію, що підтверджено актом у Республіканському комітеті по водному господарству АРК.
Захаров Р.Ю. Методика подбора насосов для оросительных насосных станций по показателям эксплуатационных режимов//Труды междунар. научно-техн. конфер. «СИНТ’ОЗ», ФГУП «Турбонасос», Воронеж, 2003. – С.113-115.
Захаров Р.Ю. Экономическая эффективность выбора количества и марок насосных агрегатов по показателям эксплуатационных режимов оросительных насосных станций// Строительство и техногенная безопасность. Вып.9. – Симферополь: КАПКС, 2004. – С.143-145.
Захаров Р.Ю. Экологическая надежность напорных трубопроводов оросительных насосных станций//Материалы научно-практической конференции «Перспективные разработки науки и техники». Том 12. География, геология, экология. – Белгород: Руснаучкнига; Днепропетровск: Наука и образование, 2004. – С.36-38.
Захаров Р.Ю., Боровский Б.И. Методика расчета рабочих характеристик центробежного насоса с обточенным рабочим колесом//Строительство и техногенная безопасность. Вып.8. – Симферополь: КАПКС, 2003. – С.165-167.
(Особистий внесок Захарова Р.Ю.: технічна розробка та експериментальна перевірка методики розрахунку діаметра обточеного робочого колеса та робочих характеристик насоса з обточеним робочим колесом при відомих характеристиках для двох діаметрів колеса).
Захаров Р.Ю. Выбор типа здания оросительных насосных станций//Строительство и техногенная безопасность. Вып.9. – Симферополь: КАПКС, 2004. – С.139-142.
Захаров Р.Ю. Определение экономичного диаметра напорных трубопроводов мелиоративных насосных станций с учетом материала//Строительство и техногенная безопасность. Вып.7. – Симферополь: КАПКС, 2002. – С.277-278.
Захаров Р.Ю. Обоснование необходимости установки резервных насосных агрегатов на насосных станциях 3 категории надежности//Формирование окружающей среды на урбанизированных территориях. Материалы научно-технической конференции. Часть 2. – Симферополь: КИПКС, 1996. – С.31-31.
Захаров Р.Ю. Заливка насоса при помощи всасывающей трубы с приподнятым коленом//Труды научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава по итогам научно-исследовательской работы за 1996-1997 годы. – Симферополь: КИПКС, 1998. – С.133-133.
Захаров Р.Ю., Боровский Б.И., Белашова Л.В. Улучшение экологической обстановки в населенных пунктах за счет повышения экологической надежности насосных станций// Геоэкологические и медико-экологические проблемы промышленно-городских агломераций. Материалы международной научно-практической конференции. Часть 2. – Симферополь: КИПКС, 1994. – С.71-73.
(Особистий внесок Захарова Р.Ю.: сбір та обробка статистичних даних по відмовам НС, пропозиції щодо способів підвищення екологічної надійності НС).
Захаров Р.Ю., Боровский Б.И., Белашова Л.В. Оценка надежности оросительной насосной станции на этапе проектирования// Депон. в ГНТБ Украины 16.09.1997 г., №493-Ук97. – Симферополь, 1997. – 35 с.
(Особистий внесок Захарова Р.Ю.: розробка , експериментальна перевірка та узагальнення методики розрахунку надійності зрошувальної НС на етапі проектування ).
Захаров Р.Ю., Боровский Б.И., Закусилов Н.А. Оптимизация расположения здания оросительной насосной станции на трассе водоподачи// Депон. в ГНТБ Украины 16.09.1997 г., №492-Ук97. – Симферополь, 1997. – 20 с.
(Особистий внесок Захарова Р.Ю.: обґрунтування та аналітичне опрацювання залежності між довжиною тупикового каналу, що підводить воду до НС, і довжиною головного НТ зрошувальної НС з метою економії коштів на будівництво та експлуатацію споруд ).
