Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Лекція 14. Автоматизація водорозподілу на закритих зрошувальних системах. Автоматизація водорозподілу на системах з безнапірними і самотічнонапірними трубопроводами. Автоматизація водорозподілу на високонапірних системах.

Предмет: 
Тип роботи: 
Лекція
К-сть сторінок: 
11
Мова: 
Українська
Оцінка: 
ЛЕКЦІЯ № 14
ТЕМА: „АВТОМАТИЗАЦІЯ ВОДОРОЗПОДІЛУ НА ЗАКРИТИХ ЗРОШУВАЛЬНИХ СИСТЕМАХ. ”
 
Автоматизація водорозподілу на закритих зрошувальних системах. Автоматизація водорозподілу на системах з безнапірними і самотічнонапірними трубопроводами. Автоматизація водорозподілу на високонапірних системах.
 
Закриті зрошувальні системи у порівнянні з відкритими мають наступні переваги: вони порівняно прості і надійні в керуванні, у них немає холостих скидів води, відсутні втрати на фільтрацію і випаровування, вони мають підвищений коефіцієнт використання землі і у ряді випадків скорочену транспортуючу мережу.
При відносно невеликих витратах вартість закритих систем менша, ніж відкритих. При середніх і великих витратах іноді застосовують змішану систему водоводів: відкриті канали і закрита розподільча мережа. У всіх випадках вибір системи водорозподілу повинен базуватися на техніко-економічному порівняння варіантів з врахуванням короткотермінових і довгостроково діючих факторів.
 
Автоматизація водорозподілу на системах з безнапірними трубопроводами
При невеликих ухилах зрошуваних територій щодо рівня води в джерелі зрошення застосовують системи з безнапірними трубопроводами. Джерелами зрошення можуть бути водосховище, річка або магістральний канал, з яких вода через керований затвор подається у трубопровід (рис. 14. 1). У трубопроводі виділяють три ділянки: безнапірна І, перехідна ІІ і напірна ІІІ.
Подача води у зрошувальну мережу здійснюється шляхом створення підпорів на ділянках перед водовипусками. Для цього у водовипускному колодязі 2 установлюють гідравлічний регулятор рівня 3, що стабілізує рівень води в колодязі на заданій відмітці. При підтримці сталого рівня води в колодязі можна забезпечити подачу в зрошувальну мережу заданої витрати.
Для подачі з колодязя через отвір перетином   витрати Q з похибкою   коливання напору в колодязі не повинне перевищувати  . Це зумовлено тим, що   і відносна зміна витрати  , тобто вона відбувається у два рази повільніше зміни напору. Залежність   визначає допустиму похибку стабілізації рівня води в колодязі.
 
Рис. 14. 1. Фрагмент схеми регулювання на системах з безнапірними трубопроводами.
 
У залежності від допустимої похибки  , в якості регуляторів, що стабілізують рівень у колодязі, можна використовувати циліндричні регулятори, мембранні з голчастим затвором, мембранні із соплом-заслінкою. При невеликих підпорах використовують регулятор з клиноподібним затвором.
При виборі типу регулятора і його параметрів необхідно враховувати, що стійкість і якість процесу регулювання залежать від ємності колодязя: з підвищенням ємності стійкість і якісні показники системи автоматичного регулювання поліпшуються. Але збільшення ємності зв'язане з додатковими витратами.
При заданих показниках якості роботи системи регулювання зменшення ємності колодязя можна домогтися за рахунок підвищення швидкодії регулятора і збільшення підпору. Тому вибір параметрів регулятора і ємності колодязя необхідно робити на основі аналізу рівняння замкненої системи автоматичного регулювання.
 
Автоматизація водорозподілу на системах з самотічнонапірними трубопроводами
При великих (і = 0, 01... 0, 005) ухилах місцевості застосовують системи з самотічнонапірними трубопроводами, на яких автоматизація водорозподілу здійснюється за допомогою проміжних зрівняльних басейнів (рис. 14. 2), які, розділяючи трасу магістрального трубопроводу, знижують статичні напори і дозволяють використовувати низьконапірні труби. Одночасно вони є місцями відбору води на зрошення і виконують роль регулюючих ємностей.
Рівні води в басейнах підтримуються сталими за допомогою гідравлічних регуляторів, що здійснюють регулювання за нижнім б'єфом. При збільшенні відбору (наприклад, з басейну 2) рівень починає знижуватися і регулятор 3 збільшує подачу води з трубопроводу 1. В наслідок цього рівень води у вище розташованому
 
Рис. 14. 2. Фрагмент схеми регулювання на системах з самопливнонапірними трубопроводами.
басейні також починає знижуватися і регулятор стабілізує його за рахунок збільшення припливу. Таким чином, збільшення витрати в кожнім з басейнів призводить до перебудови роботи регуляторів у всіх вище розташованих басейнах і в головній водозабірній споруді.
При зменшенні водоспоживання також відбувається послідовна знизу вгору перебудова регуляторів і в систему надходить зменшена витрата. Отже, зворотний зв'язок між басейнами реалізується через напір у трубопроводах. Тому система із самотічнонапірними трубопроводами, як і система регулювання за нижнім б'єфом у відкритих каналах, забезпечує водою споживачів за запитом.
Як регулятори рівня при децентралізованому керуванні і невеликих напорах доцільно застосовувати циліндричні регулятори прямої дії, а при великих напорах – регулятори мембрані. При централізованому керуванні можна використовувати циліндричні регулятори непрямої дії, а також мембранні регулятори, доповнені дистанційно керованими пристроями зміни уставок.
Об’єм басейну, що складається з об’єму регулювання 4 і мертвого об’єму 5, орієнтовно можна визначити за формулою
  /14. 1/
де   – забір води споживачами, що одночасно підключаються;   – час, протягом якого регулятор збільшить витрату на  ;   – мертвий об’єм води в басейні.
Остаточно об’єм басейну визначають на основі розрахунку перехідних процесів у системі автоматичного регулювання рівня за методикою, викладеною в розділі 3. Для запобігання переповнення, що можливо при аварії з регулятором, кожен басейн обладнується пристроєм аварійного скидання.
При неспокійному рельєфі місцевості більше економічними у ряді випадків виявляються комбіновані системи водорозподілу, які складаються з відкритих каналів, лотків і самотічно-напірних трубопроводів (рис. 14. 3). З відкритого магістрального каналу МК у розподільчий трубопровід 1 вода поступає самопливом за рахунок напору, створюваного ухилом місцевості. Автоматична стабілізація рівнів у місцях з’єднання трубопроводів з каналом забезпечується
Фото Капча