Жобалау процесі келесі қадамдарды қамтыды
жүктеу/скачать 433,09 Kb.
|
|
ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ Шағын су электр станциясын жобалау процедурасы Matlab Simulink компьютерлік бағдарламасы арқылы жүзеге асырылды. Учаске өлшемдері мен есептеулерді компьютерлік бағдарламаға кіріс деректер ретінде енгізгеннен кейін бөгет өлшемдері, ашық арна өлшемдері, қорап өлшемдері, турбина түрі, турбинаның өлшемі, турбинаның қуаты, турбинаның жылдамдығы, турбинаның тиімділігі, генератордың сипаттамалары және беріліс қорабының қатынасы анықталды. Жобалау процесі келесі қадамдарды қамтыды: 1 – шағын су электр станциясының кіріс деректері мен параметрлерін компьютерлік бағдарламаға енгізу. Бұл параметрлер: a- Өзен немесе бұлақ ауданы (Ар) (м2). b- Өзен немесе ағын ағынының жылдамдығы (Vr) (м/с). c- Ашық арнаның ұзындығы (Lch) (м). d- Түтіктің ұзындығы (Lp) (м). e- Пенсток жұмыс істеу коэффициенті (np). f- Ашық арнаның басқару коэффициенті (nch) . g-Турбина арқылы өтетін судың жалпы басы (Hg) (м). h- Қоқыс жәшігіне арналған көлденең көлбеу бұрыш (α). i- Қоқыс жәшігі экранының жолақ қалыңдығы (t) (мм). j- Қоқыс жәшігі экранының жолақ ені (b) (мм). k- Кіру факторы (Кен). l- Қоқыс жәшігінің экрандық коэффициенті (Ktr). m- Клапан қақпасының коэффициенті (Кв). n- Турбинаның тиімділігі (ηt). o- Судың тығыздығы (ρ) (Кг/м3). p- Гравитация тұрақтысы (м/с2). q- Бүкіл жүйенің инерция моменті (Дж) (Кг.м2). r- Бүкіл жүйенің үйкеліс моментінің коэффициенті (Н.м/(рад./сек.)). 2 – су шығынын (Q) есептеу. 3 – тікбұрышты бөгет пен ашық арна өлшемдерін (ені (w) және биіктігі (h) (м)) есептеу. 4 – Ашық арнаның төменгі сызығының еңісін (Sch) алға қарай есептеу Сурет 1. – MatlabSimulink бағдарламасының блок-схемасы Микро гидро су станциясының негізгі параметрлерін есептеу Микро гидро су станциясы генератордан, көлденең білікке ие ауыспалы гидротурбинадан және басқару жүйесінен тұрады. Станцияның жұмыс істеуі үшін қысым 65-70 м болуы керек, 1 м3/сек бергенде. Генератор 400В кернеуді қамтамасыз етеді [6]. Тәжірибеде диаметрді дұрыс таңдамағанда немесе гидроциклонның алдындағы жеткіліксіз қысыммен қажетті нақтылау әсерін бермеген мысалдар бар. Негізінде есептеулердің себебі - орнатуды жеңілдету, үлкен циклондарды пайдалану арқылы құрылғылардың санын азайту. Микро гидро су станциясының қондырғыларында суды тазартуды қамтамасыз ету үшін гидроциклондардың есептік деректері судың ағыны мен кіріс және шығыстағы қысымның төмендеуін, сондай-ақ тазартылғанға дейін тоқтатылған бөлшектердің мөлшері қабылданады. Гидроциклондағы бөлшекке: центрифугалық күш, ауырлық күші, үйкеліс күштері, суспензия тығыздығына тәуелді архимед күші, турбулентті ағында болатын көтеру күші, қарсылық күштері әсер етеді. Гидроциклонның жұмыс параметрлері және материалдың сипаттамалары барлық күштердің шамасына әсер етеді. Егер көрсеткіш бірдей болса, онда бөлшектер гидроциклонда айналады. Осылайша, гидроциклонда екі негізгі айналмалы ағындар ажыратылады. Біріншісі - сыртқы, спираль бойынша алға жылжумен сипатталады. Екіншісі - ішкі. Микро гидро су станциясының қуаты мен түрін анықтау үшін негізгі жобалық параметрлер ретінде қысым және көлемдік шығын қабылданады. Осы және басқа жобалық параметрлер төменде сипатталған әдіс бойынша есептелді, алынған нәтижелер 2.1-кестеде көрсетілген. Су шығыны, м3/с формула бойынша есептеледі: Q= Vw (2.1) мұндағы V - су ағынының жылдамдығы = 1,7 м/с; dқ - құбыр диаметрі = 180 мм; w - құбырдың көлденең қимасы, м2: Гидроциклонның цилиндрлік бөлігінің диаметрін төмендегі формула бойынша табамыз: мұндағы Q – гидроциклон арқылы өтетін судың шығыны, м3/с; k - өлшемнің тәжірибелік коэффициенті, k = 0,45 ... 0,65; δН - сұйықтық қысымының төмендеуі , м.а.к [8]. Әдетте орташа және үлкен диаметрлі гидроциклондар үшін кіріс қысымына байланысты ол (15.. .25) Нк құрайды. Ағызу құбырының диаметрі: мұндағы k2 - дренаж диаметрінің қатынасын анықтайтын коэффициент цилиндрлік бөліктің диаметріне арналған құбыр, k2 = 3,5...4. Құм саңылауының диаметрі: Гидроциклонның кіріс құбырының диаметрін төмендегі формула бойынша есептейміз: Гидроциклонның дизайнын цилиндрлік бөлікпен толықтыруға болады, бұл тиімділікті арттырады. Су кірісі ішкі цилиндрмен шектелген кеңістікке тангенциалды түрде беріледі. Бұл тазалау сапасын жақсартатын жабық айналым ағынын жасайды. Диафрагмасы және цилиндрлік қалқасы бар гидроциклондардың диаметрі 6 м артық емес деп есептеледі. Гидроциклонның цилиндрлік бөлігінің биіктігі төмендегі формула бойынша есептеледі [9]: Гидроциклонның конустық бөлігінің биіктігі, төмендегі формула бойынша табылады: мұндағы φ - гидроциклонның конустық бұрышы, φ =30°. Екі камералы гидроциклонның жалпы ұзындығы: Белгіленген өлшемдері бар есептелген гидроциклонның тиімділігі ағыннан қатты бөлшектердің алыну дәрежесімен анықталады. Ол үшін берілген гидроциклон арқылы бөлуге болатын тазартылған судағы ең төменгі және максималды мәндерді есептеу қажет. Гидроциклонмен ұсталатын бөлшектердің минималды мөлшері: мұндағы φх – гидроциклонның өлшемдеріне байланысты айналмалы жылдамдықтың өзгеру коэффициенті. мұндағы Ноб – гидроциклонның жалпы биіктігі, м; Су ағынынан қатты бөлшектерді алу сәті гидроциклонның тиімділігін анықтайды. Ол үшін табиғи және ағынды сулардағы бөлшектердің ең аз мөлшерін есептеу жеткілікті. Гидроциклонның өнімділігі м/с2 [11] формуласымен есептеледі. мұндағы dпит және dсл - жеткізу және төгу құбырларының диаметрлері (м); Рвх – гидроциклонда болатын қысым айырмасы, (Па); kD, ka – формулалар бойынша есептелген қоспа концентратының әсер ету коэффициенттері анықталады: Бөлшектердің мөлшерін есептеу үшін тәуелділік қолданылады: мұндағы dвх – құбырдың диаметрі, м; l – бөлу аймағының биіктігі, төменгі тиеу құбыры мен жеткізу құбырының осі арасындағы қашықтыққа тең = 0,378 м; μс – бастапқы суспензияның динамикалық тұтқырлығы = 0,01004 Па·с; рт және Рж – дисперсиялық және дисперсті ортаның тығыздығы, кг/м3; υф – қозғалыстың тангенциалдық жылдамдығы, м/с формула бойынша анықталады: мұндағы υвх – гидроциклонға түскен кездегі кіріс құбырындағы қозғалыс жылдамдығы, м / с; D – гидроциклонның цилиндрлік бөлігінің диаметрі, м; L – гидроциклонның цилиндрлік бөлігінің ұзындығы, м. жүктеу/скачать 433,09 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|