автореферат диссертации по энергетике, 05.14.10, диссертация на тему:Надежность и экономическая эффективность крупных насосных станций

ГЛ [ 1КТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

на правах рукописи

БЕЛЯЕВ Сергей Георгиевич

НАДЕЖНОСТЬ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КРУПНЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

Специальность 05.14.10 - Гидроэлектростанции и гидроэнергетические

установки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 1995

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном техническом университете.

Официальные оппоненты:

Член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор Ковалев Николай Николаевич,

Доктор технических наук, профессор Казаров Семен Арменакович,

Доктор технических наук, профессор Новодережкин Ростислав Александрович.

Ведущая организация :

Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева.

диссертационного Совета Д 063.38.09 при СГ16ГТУ по адресу :

195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29, пристройка к гидрокорпусу, ауд. 411.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

Отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять на имя ученого секретаря Совета по указанному выше адресу.

Защита состоится

заседании

Ученый секретарь диссертационного Совета, к.т.н., доцент

В.Т.Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационной работы определялась проблемой обеспечения надежности насосных станций в связи с возрастающими требованиями к бесперебойности технологических процессов, обусловленных насосным водоподъемом. За последние 10-15 лет значительно расширилась область применения крупных насосных установок: водоснабжения теплоэнергетических установок (в том числе АЭС), насосные станции в системах питьевого водоснабжения, очистных сооружений коммунально-бытовых и промышленных стоков и др.

Отказ в работе насосных установок в ответственных технологических процессах приводит к тяжелым экономическим, экологическим и социальным последствиям. Например, остановка насосной станции системы очистки стоков крупного города приводит к аварийному сбросу неочищенных стоков в естественные водоемы, последствия загрязнения которых в сотни и тысячи раз превышают затраты на строительство и оборудование насосных станций. Особо тяжелые последствия нарушения насосного водоснабжения возможны на крупных тепловых и атомных электростанциях.

В современных промышленных, энергетических и водохозяйсвенных технологиях значительно расширилось и функциональное назначение насосных установок:

-использование насосов водохозяйсвенных систем в режиме гидроаккумулятора энергии элекроэнергетической системы; -использование насосов в турбинных режимах работы; -включение насосных, станций в состав энергетических комплексов с нетрадиционными возобновляющимися источниками энергии (приливные электростанции, солнечные и ветровые энергетические установки и др.)

Все это предъявляет повышенные требования к надежности оборудования и сооружений насосных станций, расширению оперативных функций управления режимами работы, экономической эффективности использования оборудования и энергетических ресурсов. В тоже время сравнивая уровни научной обоснованности перечисленных свойств эксплуатации, например, гидроэлектростанций и насосных станций можно отметить существенно болеенизкую обоснованность последних, хотя по масштабам применения, единичной

мощности и др. параметрам они не уступают другим гидроэнергетическим установкам.

Цель диссертационной работы - разработка методов исследования энергогидравлических процессов в насосных установках и научное обоснование технологических способов управления надежностью.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

-проведены модельные и натурные исследования насосных станций для выявления основных факторов надежности работы; -разработана методология расчета комплексных характеристик, качества оборудования НС, учитывающая влияние наиболее существенных факторов надежности; -разработаны методы, позволяющие учесть факторы надежности в задаче управления режимами работы насосных станций и оценить их эффективность в новых экономических условиях.

Научная новизна диссертационных исследований заключается в решении важной народнохозяйственной задачи повышения надежности и экономической эффективности насосных станций как основного элемента разнообразных систем водоснабжения. Конкретно научный вклад автора заключается в следующем-.

1) разработаны методические основы оценки надежности насосных станций по интенсивности выработки ресурса оборудования;

2) проведены модельные и натурные исследования основных факторов, определяющих надежность эксплуатации крупных насосных станций - пульсации гидродинамического давления, динамические нагрузки и вибрации, гидроабразивный износ;

3) предложены многокритериальные методы учета факторов надежности в задачах управления режимами эксплуатации насосных станций и оценки их экономической эффективности.

4) разработаны методы экономической оценки эффективности инвестиций в проекты насосных станций с учетом динамики технико-экономических показателей и специфики регулируемого рынка.

Практическая ценность и использование результатов диссертации заключается в разработке и практическом применении экспериментально-теоретических методов в следующих прикладных аспектах:

Ч

-методологии проведения модельных и натурных испытаний насосных блоков в переходных процессах; -программном и информационном обеспечении системы автоматизации экспериментов с применением вычислительных комплексов;

-многокритериальных моделях управления эксплуатационными режимами насосных станций, минимизирующих расходы электроэнергии, воздействие динамических нагрузок и вибраций, гидроабразивный износ, пуско-остановочные операции и др.; -методика учета ресурса оборудования в задачах оценки экономической эффективности насосных станций при разных моделях инвестирования.

Основпые результаты научных исследований были использованы на ряде уникальных объектов насосного водоподъема:

-НС N2, 5, 7 Каршинского магистрального канала;

-Шерабадской НС;

-НС системы оборотного водоснабжения Южно-Украинской АЭС;

-НС системы охлаждения конденсаторов и ЦНС Игналинской АЭС;

-НС очистных сооружений на острове Белый (Санкт-Петербург)

-Аму-Бухарская НС;

-НС системы охлаждения Ленинградской АЭС;

-НС морского водозабора системы охлаждения АЭС "Хурагуа" (Куба);

-система охлаждения атомных энергетических установок на транспортных средствах.

Отдельные результаты теоретических и экспериментальных исследований были использованы в учебном процессе кафедры возобновляющихся источников энергии и гидроэнергетики (ВИЭГ) Санкт-Петербургского государственного технического университета при подготовке инженеров по специальности 1003 Тидроэлектроэнергетика" в виде учебных лабораторных стендов исследования насосных блоков, методик исследований для курсов и дипломного проектирования, а также в учебно-методических пособиях. В коллективе соавторов-сотрудников кафедры опубликован учебник "Использование водной энергии" (Энергоатомиздат, М., 1995).

Ь

Личное участие автора заключается в постановке задачи исследований, обосновании теоретических положений оценки факторов надежности, разработке моделей управления режимами эксплуатации и расчета экономической эффективности насосных станций. Автор организовывал и руководил лабораторными и натурными исследованиями насосных блоков. По результатам выполненных работ подготовлено и защищено несколько кандидатских диссертаций.

Апробация работы выполнена в виде докладов на Всесоюзных и республиканских конференциях: Всесоюзное НС "Состояние и перспективы развития гидроэнергетики" (Л., 1988), Всесоюзное НС "Физическое и математическое моделирование гидравлических процессов при исследовании крупных гидроузлов комплексного назначения" (Л., 1989), Всесоюзная конференция ЦП НТОЭ "Проблемы гидроэнергетики и их решение" (Л., 1989), Всесоюзная НТС "Будущее гидроэнергетики. Основные направления создания

гидроэлектростанций нового поколения" (Дивногорск, 1991), а также на научных семинарах кафедры возобновляющихся источников энергии и гидроэнергетики.

Публикации. По теме диссертации имеется 34 публикаций, включая 9 авторских свидетельств на изобретения.

Объем работы 20в страниц текста, 47 рисунков, 1 таблица, список литературы из 104 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

В главе 1 рассмотрены основные проблемы насосного водоподъема. Насосная станция (НС) является одним из типов гидроэнергетических установок и одним из важнейших элементов водоснабжения хозяйственных, энергетических, промышленных и коммунально-бытовых объектов. Настоящая работа затрагивает те аспекты водоснабжения, которые связаны с элементом НС, как системы водоподъема, оставляя в стороне функции транспорта воды на значительные расстояния. В связи с этим нами уделено основное внимание НС с осевыми насосами, с короткими водопроводящими трактами, к которым возможно применение понятия "жестких" стенок. Такое, в известной степени, условное ограничение объектов

исследований позволило детально рассмотреть основные стационарные и переходные процессы в элементах водопроводящего тракта "всасывающая труба - насос - двигатель - водовод - водовыпуск", как в единой системе.

Современная ситуация в области машинного водоподъема радикально отличается от той, что была в 70 - 80 годы. В те годы, особенно в бывшем СССР, наблюдалось интенсивное строительство крупных насосных станций для нужд мелиорации, промышленного водоснабжения, регионального транспорта воды, а также для водоснабжения крупных АЭС и ТЭС. Тогда основными направлениями развития считалось создание все более мощных агрегатов с уникальными параметрами.

Большое внимание уделялось повышению энергетической эффективности насосного оборудования за счет оптимизации и отработки проточного тракта крупных осевых и центробежных насосов (исследования ЛПИ, МИСИ, ВНИИГидромаша и др.), совершенствованию методов расчета лопастных систем (работы ЛПИ, ЦКТИ, МВТУ, Уралгидромаша и др.), исследованиям гидравлических, гидродинамических, нестационарных и переходных процессов в водопроводящем тракте НС в модельных и натурных условиях (исследования МИСИ, ЛПИ, МГМИ, САНИИРИ, ВНИИГиМа, НИС Гидропроекта и др.). Это позволило в значительной степени обосновать основные конструктивные параметры крупных насосных агрегатов с оригинальными компоновочными решениями и высокими энергетическими характеристиками. Среди ученых, внесших заметный вклад в эти разработки, следует отметить российских ученых Н.Н.Аршеневского, Д.А.Бутаева, Ю.С.Васильева, В.И.Виссарионова, К.П. Вишневского, В.Я.Карелина, Р.А.Новодережкина, В.Ф.Чебаевского, а также иностранных ученых Я.Блаха, К.Брада, Б.Казахчи, Р.Коопера, Т.Танака, С.Себесты и других. Выполненные позднее натурные исследования на уникальных насосных агрегатах (в том числе и при нашем непосредственном участии) НС Каршинского магистрального канала, Шерабадской НС, ЦНС Игналинской и Южно-Укринской АЭС позволили наметить пути их дальнейшего совершенствования.

Однако, в начале 90 годов тенденция в создании насосных станций в значительной степени изменилась. Этому способствовал ряд причин. Прежде всего, с экологической и экономической точек зрения были прекращены работы над проектами переброски части стока северных и сибирских рек в нашей стране и над аналогичными

проектами в других странах, в связи с чем разрабатываемые под эти проекты крупные НС оказались невостребованными.

В этой ситуации, на наш взгляд, развитие насосного водоподъема должно идти в следующих направлениях:

1) замена морально устаревшего ныне эксплуатируемого оборудования на более современное, высокоэффективное, создаваемое за счет внедрения совершенных технологий, в том числе, используя опыт конверсионных предприятий и предприятий, выпускающих гидротурбинное оборудование;

2) расширение режимных функций насосных станций путем более гибкого участия в работе энергосистемы, а также внедрение на НС режимов НС-ГАЭС;

3) проведение широких исследований, проектных и опытао-коиструкторских работ по обоснованию работы насосного оборудования в условиях энергоснабжения от источника ограниченной мощности;

4) внедрение систем диагностики основного и вспомогательного оборудования с целью получения информации о работе оборудования в реальном масштабе времени для повышения надежности насосной водоподачи.

В соответствии с высказанными соображениями на современном этапе функциональные и режимные особенности работы НС существенно изменяются. Большинство исследователей традиционно ограничивали режимные функции НС работой исключительно в крупной энергосистеме (то есть от источника неограниченной мощности) и только в режимах потребителя электрической энергии. Однако, рассмотрение крупной НС, имеющей часто мощность десятки, а то и сотни мегаватт, шннь как потребителя, значительно усложняет для энергосистемы обеспечение ее надежной эксплуатации и предопределяет необходимость иметь резервную пиковую мощность в энергосистеме. Вместе с тем в настоящее время в условиях широкого внедрения рыночных отношений в энергетике, когда энергия становится товаром, а в условиях двухставочного тарифа товаром с переменной стоимостью, встает вопрос об изменении режимных функций НС в сторону более гибкого и маневренного участия в работе энергосистемы. В общем виде эти вопросы затрагивались в работах В.С.Коивиза, В.С.Шарыгина, В.И.Виссарионова, А.М.Румянцева и других авторов.

Нами обобщены возможные режимные функции, которые могут быть реализованы на НС и предложена классификация, изображенная

на рис.!. Такими режимами при работе НС в энергосистеме являются режимы синхронного компенсатора и режим НС-ГАЭС. Режим синхронного компенсатора может быть реализован проще всего на мелиоративной НС в межполивные периоды при опорожненном проточном тракте и отжатой воде из камеры рабочего колеса. Еще большие возможности сулит режим НС-ГЭС. Это предложение было выдвинуто на кафедре ВИЭГ СПбГТУ после многочисленных модельных исследований осевых насосных агрегатов. Возможность реализации режима НС-ГАЭС возникает при реконструкции ГЭС, особенно работающих в каскаде с сомкнутыми бьефами.

Наши исследования модельных насосных агрегатов с форм ¿г ми проточного тракта, близкими к турбинным (например, вертикальный насос с коленчатой всасывающей трубой и спиральной камерой, горизонтальный капсульный агрегат) позволяют уверенно говорить о реальное™ вписывания такой компоновки в соответствующий турбинный тракт и подтверждают высокие энергетические характеристики. Таким образом, эти насосные агрегаты будут перекачивать воду в верхний бьеф, когда это необходимо, полезный объем водохранилища и давать возможность более эффективно использовать мощность чистых гидротурбин ГЭС.

Функции регулятора - потребителя могут быть реализованы на НС, работающей на крупный магистральный канал или подающей воду в водохранилище - регулятор оросительной системы (например, НС N7 Каршипского магистрального канала).

Наиболее широкие возможности для регулирования мощности НС при работе в крупной энергосистеме предоставляет режим НС-ГАЭС (называемый также режимом гидроаккумулирования). Возможности внедрения на НС режимов гидроаккумулирования подробно проанализированы. Главным условием при оценке возможности внедрения режима гидроаккумулирования является наличие высоких энергетических показателей в турбинном и насосном режимах. Безусловно, в наибольшей степени этому условию отвечают специально рассчитываемые обратимые гидромашины для ГАЭС. Не оспаривая этого положения отметим, что без коренной переделки этим же условиям отвечает и насос. Наличие Б-образного профиля лопасти рабочего колеса обеспечивает приемлемые характеристики не только в насосном, но и в турбинном режиме. С другой стороны агрегаты НС -

эхо высокоманевренное оборудование, которое можно использовать для выравнивания графиков нагрузки энергосистемы. Следует отметить, что установленная мощность на крупных НС в России и других странах СНГ составляет более 3 млн. кВт. Подробные теоретические и лабораторные исследования турбинных режимов работы насосных агрегатов были выполнены на кафедре ИВЭ ЛПИ под руководством профессора В.И.Виссарионова в 80-х годах, а также в МИСИ, САНИИРИ, Ужргипроводхозе и других организациях.

Автором выполнены многочисленные лабораторные исследования энергетических и гидродинамических характеристик НС с осевыминасосами в режимах гидроаккумулирования, в частности вертикальных насосов со спиральными камерами в отводе. В результате исследований, кроме полученных энергетических характеристик насосных станций, работающих в режимах гидроаккумулирования автором определены также гидродинамические нагрузки, действующие на элементы проточной части как в насосных, так и в турбинных режимах. Выявлены зоны проточного тракта, в которых пульсации давления достигают максимальных значений.

Таким образом, в результаты наших исследований и исследований других авторов показана перспективность, техническая возможность и экономическая целесообразность применения режимов гидроаккумулирования на НС. Однако отметим, что, несмотря на такие преимущества, эти режимы до сих пор реально не внедрены и такой мощный резерв не задействован в энергосистемах.

Все вышеописанные режимные функции НС относятся к работе в крупной энергетической системе, имеющей намного большую мощность по сравненшо с мощностью НС. В этом случае НС не несут функций поддержания частоты в энергосистеме и обеспечения бесперебойного и надежного энергоснабжения. Другая ситуация складьшатся, если НС работает в небольшой энергосистеме или просто в комплексе с генерирующей установкой соизмеримой, но переменной мощности, В этом случае работа НС в значительной степени должна подстраиваться к режиму прихода энергии и НС должна работать в режимах потребителя-регулятора или режиме гидроаккумулирования.

Ряд вопросов согласования режимов работы такого энергокомплекса, исследования переходных и неустановившихся режимов работы, критерии оптимальности еще весьма слабо изучены и могут явиться предметом отдельных исследований.

н

Важным фактором, влияющим на эффективность работы гидроэнергетических установок, является надежность работы оборудования.

Снижение надежности (например, в условиях гидроабразивного износа, при работе в воде с большим содержанием наносов), ведет не только к увеличению затрат на восстановление оборудования, но к снижению энергокавитационных свойств насосов. Поскольку режимы работы существенным образом влияют на надежность работы оборудования, то для обеспечения эффективной эксплуатации НС необходимо иметь характеристики надежности и интенсивности износа оборудования во всем поле эксплуатационной характеристики.

Надежность работы оборудования зависит от многих факторов. Условно их можно подразделить на три вида: качество изготовления оборудования и выполнения строительных работ, уровень научно-технических решений, закладываемых в проекты, уровень эксплуатации гидроэнергетических установок. Каждая группа факторов содержит как объективные, так субъективные стороны, что нередко ведет к разного рода дискуссиям и спорам.

В настоящей работе при разработке требований по определению надежной эксплуатации НС не затрагиваются способы, закладываемые на стадии проектирования объекта (так называемые предварительные способы) и уделено основное внимание способам, которые могут повысить надежность при эксплуатации НС (так называемые последующие способы).

Вопросы повышения эксплуатационной надежности нами связываются с развитием и внедрением диагностических систем, улучшения характеристик работы оборудования, оптимизацией режимов работы НС и повышением экономической эффективности.

Диагностический комплекс может информировать не только о текущей надежности работы оборудования, но и давать ряды наблюдений для количественной оценки надежности. Созданию таких комплексов посвящены многие исследования, однако, практически все работы в этом направлении предполагали на первом этапе первоначальный сбор и накопление информации, а затем, в дальнейшем, его обработку и анализ. Мы в наших исследованиях пошли по пути объединения этих этапов с использованием современных компьютерных систем на базе микроЭВМ и интерфейса КАМАК.

В следующих главах будет подробно описано наше видение концепции диагностических систем и предложены измерительно-вычислительные комплексы для диагностики насосного оборудования.

В главе 2 изложены методические основы оценки надежности гидросилового оборудования насосных станций.

Существуют различные методы оценки надежности работы оборудования, однако они в различной степени применимы к условиям работы насосных станций и требуют специального анализа.

Одним из методов надежности, который может быть применен к насосным станциям является метод, основанный на расчете числовых критериев, используемых в общей теории надежности, которые находятся исходя из условий, что процесс отказов в работе элементов оборудования носит случайный характер. Поэтому для определения числовых показателей необходимо иметь достаточно представительный статистический материал, который, может быть получен в ходе длительной эксплуатации насосных станций.

Чем больше агрегат простаивает из-за аварийных ситуаций, тем меньше значение коэффициента готовности и тем меньше вероятность возможности введения агрегата в работу в любой момент времени.

Однако надежность определяется не только продолжительностью аварийных простоев оборудования. Продолжительность плановых ремонтов также тесным образом связана с надежностью работы оборудования, т. к. она зависит от степени износа гидросилового оборудования за межремонтный период и следовательно от потребного объема ремонтно-восстановительных работ. Характерным критерием надежности в этом случае следует признать коэффициент технического использования - К^,

Между коэффициентами готовности и коэффициентами технического использования существует тесная взаимосвязь.

1н +1г + 'р Ок - 1пл) 'к ~ 1пл Кта =--= - Кг, (1)

Ок ~ !пл) {к хк

где 1н - продолжительность работы агрегата в насосном режиме, 1г -продолжительность работы агрегата в генераторном режиме, 1р -продолжительность нахождения агрегата в резерве, 1ШГ продолжительность нахождения агрегата в плановом ремонте, 1К -полное календарное время.

Введя обозначение а = (1к - 1ПЛ)ЛК, получим окончательное выражение, связывающее коэффициенты Кта и Кг:

У5

К^л — осКр.

(2)

Коэффициент а всегда меньше единицы. Поэтому коэффициент технического использования всегда будет меньше коэффициента готовности. Разница между ними всегда будет определяться продолжительностью плановых ремонтов и составлять несколько процентов.

После проведения разного рода доводочно-восстановительных работ значения обоих коэффициентов возрастают и остаются длительное время неизменными. После приработочного периода на большинстве гидростанций коэффициент технического использования Ктн достигает 0,90 и выше, а на отдельных объектах достигает 0,96. При удовлетворительной надежности работы агрегатов коэффициент готовности Кг не должен быть меньше 0,98.

Низкий уровень коэффициента готовности и технического использования в приработочный период указывает на большой объем работ, который должен проводиться на НС после ввода агрегатов в эксплуатацию.

Другими характерными показателями надежности работы насосных агрегатов и их узлов являются:

- вероятность безотказной работы;

- интенсивность отказов;

- частота отказов.

Вероятность безотказной работы представляет собой вероятность того, что в пределах заданного периода времени отказ не возникнет.

Согласно принятого нами условия о простейшем (или пуассоновском) потоке отказов вероятность того, что за отрезок времени т произойдет га отказов равна:

т

(Х,г) - Хх

Рщ(Т) ~ -С , (4)

т!

где х - расчетный отрезок времени, га - число отказов за расчетный отрезок времени, А, - интенсивность или плотность отказов, т.е. среднее число отказов за единицу времени.

Вероятность безотказной работы (что соответствует га=0) агрегата или отдельного узла соответственно будет равна:

При стационарном потоке отказов параметр X является постоянным числом не зависящим от времени.

Поскольку интенсивность отказов представляет собой математическое ожидание количества отказов за единицу времени, то она может быть определена на практике по следующей формуле:

2(т)

=-, (6)

Т2(1)

где х - рассматриваемый отрезок времени, г(т) - число агрегатов, на которых впервые произошли отказы за промежуток времени т, 7(1) -общее число агрегатов, которые не были повреждены к началу рассматриваемого отрезка времени т.

Вышеприведенная методика определения числовых показателей надежности достаточно объективно характеризует надежность работы изделий крупносерийного производства, когда имеется представительный статистический материал по отказам и повреждениям, которые носят случайный характер, подчиняющегося простому Пуассоновскому закону распределения. К ним относятся изделия электротехнической, радиотехнической, электронной и других аналогичных производств.

Гидросиловое оборудование крупных насосных станций и гидроэлектростанций носят индивидуальный или мелкосерийный характер.

Все это существенным образом затрудняет получение представительного статистического материала необходимого для проведения расчетов по определению числовых показателей надежности работы оборудования.

Опыт эксплуатации гидросилового оборудования насосных станций свидетельствует о том, что все поломки основных узлов оборудования, которые имели место в процессе эксплуатации носят усталостный характер.

Динамические нагрузки приводят не только к повышенным вибрациям насосных агрегатов, но и к накоплению усталостных повреждений металла в наиболее напряженных деталях оборудования.

При накоплении усталостных повреждений до определенного уровня наступает разрушение.

Механизм разрушения металла в настоящее время достаточно хорошо изучен. Проведение конкретных расчетов по определению долговечности требует изучения всего спектра факторов, определяющих процесс усталостных разрушений металла. Часть из этих факторов не поддается математическому описанию, такие как качество металла, из которого изготовлено изделие, наличие в металле микротрещин и других дефектов, качество сварных соединений уровень остаточных напряжений и т.д.

Однако есть другая группа факторов, к которой необходимо отнести следующие:

-динамические нагрузки, воздействующие на различные узлы агрегата;

-спектральный состав динамических нагрузок;

-статические напряжения в деталях конструкции насосных агрегатов идр..

Их структура могут быть определены расчетно-эксперементальным или при проведении специальных натурных испытаний в процессе его эксплуатации.

Эта группа факторов зависит от режимов работы насосных станций. На них можно повлиять в процессе эксплуатации насосных агрегатов посредством введения соответствующих режимных мероприятий. Для этого необходимо установить интенсивность силовых воздействий на элементы насосного оборудования во всем диапазоне изменения режимов. Снижение уровня динамического воздействия на узлы насосных агрегатов является эффективным средством повышения надежности работы оборудования независимо от действия первой группы факторов, о которых указывалось выше.

В данной работе предложен новый подход к решению этой задачи. Долговечность работа изделий зависит от интенсивности накопления усталостных повреждений. В расчетах усталостной прочности при определении коэффициента запаса для асимметричных циклических нагрузок применяются следующие формулы:

к„

N

• <*а + ¥асгт

N

. сгя

(7)

где п'ст п"ст - коэффициенты запаса по усталостной прочности, ст. -условный предел коррозийно-усталостной прочности при симметричном цикле нагрузки, ств - временное сопротивление, 0а -амплитуда знакопеременной составляющей напряжений, стга статическое (среднее) напряжение, Кст - коэффициент концентрации, Ест - масштабный коэффициент, Та . коэффициент влияния асимметрии цикла нагружения. __

Долговечность работы гидромашин будет зависеть не только от допустимого количества циклов нагружения, но и от частоты этих циклов. Чем выше частота циклов нагружения, т. е. частота динамических нагрузок, тем более интенсивно протекает процесс накопления усталостных повреждений. Если частота циклов нагружения Г=М/ТПрСд, то продолжительность работы изделия до его разрушения будет равна:

1/В,

(К^СТа)

1 пред"

А./В, 1/В,

ПО (1 -Ст/С7в)

(8)

где Г - частота циклов нагружения (частота динамических нагрузок), ТПре-( - продолжительность работы до разрушения, А1,В1 - постоянные коэффициенты.

Введем обозначение: у = Тд / ТПред, где Т5 - расчетный ресурс работы. Тогда выражение для параметра V будет иметь следующий вид:

А,/В, 1/В,

ТбИО

1/В, 1/В,

Величина V может служить мерой интенсивности усталостного износа оборудования, т. е. мерой интенсивности сработай ресурса работы. Определение текущего значения V позволяет следить в процессе эксплуатации за износом оборудования и принимать в связи с этими соответствующие меры для повышения надежности и долговечности его работы.

Этот принцип предлагается нами положить в основу создания соответствующей диагностики системы. Такая система позволит автоматически оперативно отслеживать выработку ресурса, а также интенсивность этой выработки на различных режимах работы агрегатов насосных станций.

В главе 3 детально исследовано и проанализировано влияние пульсаций гидродинамического давления в проточной части на технологические параметры насосных установок.

Опыт эксплуатации насосных установок свидетельствует о том, что работа гидросилового насосного оборудования сопровождается пульсациями давления в различных элементах проточного тракта. Пульсации вызывают возникновение динамических нагрузок на обтекаемых конструкциях проточного тракта и оказывают негативное влияние на работу насосных агрегатов в целом.

Пульсационные процессы в насосных установках имеют сложный характер и зависят от действия многих факторов. В работе проблема решалась путем выполнения исследований на модельных и натурных установках. Наиболее полные и всесторонние модельные исследования выполнены на специальном стенде, оборудованной вертикальным осевым насосом марки ОП-Ю с диаметром рабочего колеса равным Б 1-0,35 м. Схема стенда установки представлена на рис. 2. Весь процесс съёмки и обработки результатов измерений пульсаций давления был полностью автоматизирован: для этого был разработан и создан измерительно-вычислительный комплекс, с выводом замеряемой информации на микроЭВМ.

1Ь

В связи с тем, что пульсационный процесс, протекающий в проточном тракте насосных установок, носит сложный многофакторный характер, содержащий случайную и детерминированную составляющие, объективная оценка его может быть по лучена только на основе использования методов математической статистики. Для этого в диссертации были разработаны алгоритмы вычисления математического ожидания, дисперсии и стандарта пульсаций, а также алгоритма расчета спектральной и взаимной плотностей пудъсационного процесса.

J9

В результате всесторонних исследований пульсаций давления в различных частях протонного тракта до и после рабочего колеса и на всех возможных режимах работы агрегата, получены полные экспериментальные данные о пульсационном состоянии насосного агрегата во всём поле универсальной характеристики, включая насосные н турбинные режимы, а также режимы противотока и торможения. Определены наиболее неблагоприятные режимы, а также выявлены участки проточного тракта, где пульсационные процессы протекают наиболее интенсивно.

В этих сечениях проведен спектральный анализ пульсаций давления. На рис. 3 приведен пример графика спектральной плотности пульсаций в точках 31 и 41 (колено всасывающей трубы), где пульсации давления имеют наибольшие значения. Из него видно, что в спектре частот наблюдаются пульсации с дегерменированными частотами, равными со—Шд и кратной ей. Графики взаимной спектральной плотности пульсаций между сечениями показывают, что пульсации в различных сечениях взаимосвязаны.

Выявлено, что при остановках насосных агрегатов его режимы быстро меняются во времени, проходя все три квадранта характеристики, т.е. насосную, противотока и турбинную зоны. Во время переходною процесса наибольшие пульсации возникают в режиме противотока и турбинном режиме. Поэтому определение пульсационного состояния агрегатов в этих режимах является необходимым условием для управления переходными процессами насосных установок. Выполненные экспериментальные исследованияпоказали, что наибольших значений пульсации достигаю! во всасывающей трубе в сечениях перед рабочим колесом на турбинных режимах при разгонной частоте вращения насоса. Это объясняется гем, что на этих режимах за рабочим колесом образуется вихрь, который наводит низкочастотные пульсации давления. О преобладании в спектре частот низкочастотных пульсаций свидетельствуют также графики спектральных плотностей, полученных для различных частот вращения насоса в турбинном режиме и режиме противотока. С ростом частоты вращения ротора агрегата интенсивность пульсаций существенно возрастаем При этом увеличивается и неравномерность распределения дисперсий по окружности сечений всасывающей трубы. Необходимо также констатировать, что с увеличением открытия направляющего аппарата уровень пульсаций возрастает.

HC

В течение последних лет резко изменилась структура и возможности измерительной и вычислительной техники, в большей степени, конечно, вычислительной. Поэтому на разных этапах исследований применялась различная современная на этот момент вычислительная техника, применение которой на современном этапе уже не покажется значительным достижением. Однако, каждый раз . техника, применяемая на том или ином этапе отвечала необходимым требованиям и стандартам, а математический аппарат для обработки ц анализа данных постоянно совершенствовался. На определенном этапе исследований была применена самая совершенная в области вибрационной диагностики аппаратура фирмы "Брюль и Кьер", что позволило в натурных и лабораторных исследованиях получить спектральные характеристики динамических нагрузок.

При участии автора было разработано несколько измерительно. вычислительных комплексов, схема одного из которых в качестве 1 примера показана на рис. 4. Следует отметить, что информация о - вибрационном состоянии оборудования и конструкций может отражаться на экране терминального устройства, печатающем ; устройстве, а также заноситься на внешние носители для создания банка : данных об эксплуатационных параметрах для использования последних

в свою очередь в диагностике оборудования. ; Разработанный вибродиагностический комплекс апробирован в

; реальных условиях эксплуатации на действующих насосных агрегатах. . Комплекс был установлен в здании береговой насосной станции вблизи ; работающего основного оборудования. Применение в ходе . экспериментальных исследований разработанного диагностического комплекса позволило получить полные данные о вибрационном состоянии агрегатов и гидродинамических нагрузках, действующих на элементы гидроагрегатного блока.

На натурных объектах пульсационные исследования проводились совместно с энергетическими, вибрационными и другими видами испытаний, включая испытания при пуске и остановки насосных агрегатов. Такой комплексный характер экспериментальных исследований позволил не только установить уровень и характер пульсациоиных и вибрационных процессов, но и определить взаимодействие этих процессов при различных режимах работы насосных агрегатов. Натурные испытания выполнены на нескольких насосных станциях, оснащенных осевыми и центробежными насосами.

«0

«0 5=50

1- процессор М2, 2 - оперативно-запоминающее устройство ПЗ, 3 - УПО, 4 -И7, 5 - И4, 6 - дисплей 15ИЭ0013, 7 - печатающее устройство, 8- накопитель на гибком диске, 9 - устройство ввода измерительной информации (В116-6Н; блок-АЦП Ф7077/1И2), 10 - устройство ввода измерительной информации на основе программно-управляемой системы "Крейт-1", 11- блок пороговых устройств, 12 - сигнализирующее табло

Рис. 4. Схема вибро-диагностического комплекса

Одной из задач, которая ставилась при проведении натурных испытаний являлась проверка адекватности пульсации давления, снятых на модельных и натурных установках. Если они идентичны, то можно с помощью формул подобия производить пересчеты результатов модельных пульсационных испытаний на натурные условия. Сравнения результатов модельных и натурных испытаний производилась в сходственные точках проточного тракта на одних и тех же изогональных режимах. Сопоставления велись по относительным значениям размахов пульсаций. Они подтвердили полное соответствие пульсаций давления, полученных на моделях и на натурных установках. Расхождение не превышало 9.5 %.

В главе 4 основное внимание уделяется вопросам определения характеристик вибрационных и динамических нагрузок, как основных факторов, определяющих алгоритм управления режимами работы насосных станций.

Динамические нагрузки, действующие на элементы насосной установки являются главным фактором, определяющим вибрационное состояние гидроагрегатов, надежности и долговечности их работы. Механизм формирования динамических нагрузок на различных узлах насосного агрегата не одинаков. На вращающихся частях ротора агрегата и подшипниках они определяются, главным образом, переменными во времени силами и моментами, приложенными к лопастям рабочего колеса.

Динамические нагрузки, действующие на конструкции проточного тракта, омываемых потоком жидкости, полностью определяются величиной и структурой пульсаций давления. Пульсации давления как переменные составляющие давления сами по себе являются распределенными динамическими нагрузками, воздействующими на омываемые потоком конструкции проточного тракта.

В настоящей работе на основании комплексных экспериментальных исследований выполненных на модельных и натурных насосных установках получены числовые пульсационные и вибрационные характеристики для различных режимов работы во всех четырех квадрантах универсальной характеристики насосного агрегата. Хар ак тер и стихи представлены в виде линий равных стандартов и дисперсий, нанесенных на универсальную характеристику насоса.

Другой группой гидродинамических пульсационных и вибрационных характеристик являются характеристики, определяющие энергетический спектр пульсаций давления. К ним относятся характеристики спектральной плотности мощности пульсаций и вибраций узлов насосного агрегата.

Для оценки взаимосвязи пульсационных процессов, протекающих в различных частях проточного тракта получены характеристики взаимной спектральной плотности.

При проведении комплексных гидродинамических и вибрационных испытаний измерялись следующие величины: давление и пульсации давления в проточном тракте, вибрации строительных конструкций и оборудования насосных станицей, частота вращения ротора агрегата, уровни нижнего и верхнего бьефов.

Обработка результатов полностью автоматизированных экспериментов производилась с использованием статистических и вероятностных методов, которые позволяли получать пульсационные и вибрационные характеристики в виде линий равных стандартов и дисперсий.

Экспериментальные натурные исследования гидродинамических нагрузок и вибраций проводились на нескольких насосных станциях, оснащенных насосами разных типов

Одним из характерных видов переходных процессов является пуск насосного агрегата. Как показали исследования и эксперименты, при пусках осевых насосов в напорном трубопроводе и во всасывающей трубе возникают повышенные пульсации гидродинамического давления и вибраций узлов агрегата. Особенно больших значений они достигаю на выходе из выправляющего аппарата. В этой части проточного тракта пульсации давления достигают 70 % от расчетного напора, что в 7,5 раз превышает размах пульсаций на расчетных стационарных режимах.

Экспериментальные исследования подтвердили тесную взаимосвязь пульсаций давления с вибрациями конструкций насосной установки. Там, где пульсации проявляются наиболее интенсивно, наибольших значений достигают и вибрации узлов агрегата.

При переходном процессе во время пуска вибрации существенно меняются, при этом наибольших значений они достигают в тот же период времени, что и пульсации давления. Максимальные значения вибрации конуса всасывающей трубы в 10 раз превышают аналогичные вибрации в стационарных режимах работа насоса.

Наиболее тяжелым с точки зрения возникновения динамических нагрузок являются аварийные остановки насосных агрегатов. Эксперименты, выполненные на натурных установках показывают, что переходный процесс при аварийной остановке осевого насоса сопровождается тремя всплесками пульсаций давления. Первый всплеск наблюдается при прохождении насосного агрегата режима противотока, когда при том же направлении вращения рабочего колеса меняется направление движения жидкости. Второй всплеск имеет место в турбинном режиме в зоне разгонных частот вращения ротора генератора. Последний третий всплеск пульсаций происходит при прохождении атрегата тормозной зоны работы.

В качестве примера на рис. 5 показаны кривые переходного процесса при аварийной остановке осевого насоса.

Аналогичные исследования переходных режимов были выполнены на насосных станциях с центробежными насосами. Эти испытания также показали, что при аварийной остановке насоса пульсации и вибрации значительно превосходят их значения на стационарных режимах.

Рис. 5. Переходные процессы при остановках осевого насоса ца НС №5 КМК

На наш взгляд особую роль в формировании основ управления технологическими параметрами насосных станций играет регулирование динамических нагрузок как в режимах нормальной эксплуатации (стационарных режимах), так и в переходных режимах работы установок.

Опыт эксплуатации насосных станций показывает, что наибольшее число аварий основного и вспомогательного оборудования происходит при маневрировании, пусках и остановках агрегатов, т. е. при переходных процессах, возникающих в системе "всасывающая труба - насос - напорный трубопровод".

По результатам гидродинамических исследований насосных станций предлагается дополнять универсальную характеристику насоса линиями ах=сопз1, которые очерчивают зоны пульсаций давления в элементах проточного тракта блока насосной станции, наиболее подверженных воздействию пульсаций гидродинамического давления. Это необходимо для обоснования способов управления переходными процессами с целью снижения пульсаций давления при назначении тех

или иных режимов работы позволяет избежать попадания насоса в режимы, характеризуемые повышением динамическими нагрузками.

Рассмотрим отдельные способы управления переходными процессом в системе "всасывающая труба - насос - напорный трубопровод". Нами предлагается ряд способов. Для снижения динамических нагрузок при пусках эффективно изменение угла разворота лопастей рабочего колеса в процессе пуска.

Длительность интенсивного воздействия пульсаций гидродинамического давления на проточную часть блока насосной станции при остановках более продолжительна, чем при пусках. При остановках насосов эффективным методом снижения пульсаций давления является торможение агрегата. Известны различные способы торможения: механическое, электрическое, гидравлическое и др..

Одним из эффективных методов управления режимами работы при аварийных остановках насоса, при которых происходит обратная раскрутка ротора, является метод электрического торможения агрегата. Нами были проведены исследования по применению электродинамического торможения при аварийной остановке центробежного насоса. Торможение осуществлялось путем подачи постоянного тока от теристорного возбудителя в обмотку ротора двигателя. За счет применения электрического торможения удается снизить амплитуду пульсаций на 80 - 100 %. Испытания проводились при последовательной подаче тока различных значений.

Таким образом, результаты проведенных экспериментов по управленшо режимами работы на натурном объекте показывают, что для снижения динамических нагрузок могут быть предложены технические методы, обеспечивающие существенное снижение динамических нагрузок в наиболее опасных зонах при пусках и остановках агрегатов.

Необходимость дальнейшего совершенствования и развития методов управления внутристанционными режимами работа агрегатов насосных станций обуславливает не только развитие новых подходов в учете динамических нагрузок и компоновочных решений, но и учет энергетических показателей, отраженных в эксплуатационных характеристиках, для чего предложено использовать предложенные проф. М.П.Федоровым характеристики качества гидроагрегатов, в которых учитываются и показатели надежности, связанные с динамическими нагрузками и вибрацией.

Используя этот подход по индивидуальным комплексным характеристикам качества агрегатов НС в области равноэффективных

значений предлагается определять диапазон маневрирования работающими агрегатами в интервале времени А^ но зависимости:

2(К}тахИАГК-,нА1) = ±1АК-'н^ (Ю)

ВДы^тах ИЛ.) - МНА«к\щ)] = ± Б^кд/ЛК:1,^), (И)

где К^тах НА]| , - значения комплексной характеристики качества

1-го агрегата, Ынл; - мощность ¡-го агрегата.

Одним из наиболее существенных факторов, влияющих на эксплуатацию насосных станций и на надежность гидроагрегатов, являются пуски и остановки, т. е. переходные процессы.

Так, в целом, для гидроэнергетических установок, следует отметить, что потери энергии в технологическом процессе складываются из режимных потерь в установившихся режимах и потерь при пусках и остановках агрегатов:

= Д^^реж +Д\Упуск , (12)

где Л\\'реж - потери в установившихся режимах; Допуск - потеря энергии на пуск М'о агрегата.

Критерии оптимальности внутристанционного режима гидроэнергетической установки представляется выражением:

Т n Z(Najt/r|ait) n MiNmax

AW = 2 Z Najt-At + Z - tIlyCK -> min (13)

t=l i=l ZNait i=l 60

В диссертационной работе в качестве примера практической реализации методики рассмотрены вопросы рационального управления режимами работы насосных установок на примере работы циркуляционных насосов станций в системах охлаждения ТЭС и АЭС.

На основе этих исследований автором разработаны новые способы регулирования режима работы насоса, позволяющие практически реализовать решение задачи по оптимизации режима работы насосной станции охлаждения энергоблока, защищенные

2S

авторскими свидетельствами. Эта способы регулирования ориентированы как на серийное оборудование насосных станций, эксплуатирующихся в настоящее время, в частности, поворотнолопастные осевые и диагональные насосы с двухскоростным двигателем, а также на перспективные асинхронные короткозамкнутые двигатели с тиристорным регулированием напряжения на статорных обмотках, позволяющие плавно изменять частоту вращения насоса.

Предлагаемые способы регулирования обеспечивают при этом уровень динамических нагрузок, не превышающих предельно допустимых значений, определяемых нормами. Применение этих способов позволяет повысить надежность гидроэнергетического оборудования и увеличит срок межремонтного периода.

Глава 5 диссертации посвящена детальному исследованию гидроабразивного износа проточной части насосной станции и оценке влияния этого процесса на характеристики насосных установок и надежность их работы.

Существенным фактором сокращения срока службы оборудования насосных станций и ухудшения энергетических показателей гидроагрегатов является гидроабразивный износ рабочих органов и всей проточной части взвешенными в воде частицами. Особенно остро он проявляется на насосных станциях оросительных систем и магистральных каналов южных районов страны, в воде которых содержится большое количество взвешенных наносов, при этом, от 60 до 90 % абразивных частиц имеют диаметр менее 0,6 мм. Установлено, что такие частицы наиболее интенсивно изнашивают рабочие органы агрегатов, попадая непосредственно в проточную часть насосов.

Как установлено в результате обзора работ Аветистова С.С., Бабичева И.А., Гришкевича А.П., Животовского Л.С., Карелина В.Я., Новодережкина P.A., Орахелашвили М.М., Хрущева М.М., Цоя В.А., Приса К. и других, выполненных на насосах и гидротурбинах, пока нет единой точки зрения на механизм гидроабразивного износа, однако наибольшее подтверждение получила механическая теория гидроабразивного износа.

Обратим внимание на то, что более всего изнашиваются лопасти и втулки, а также камера рабочего колеса насоса, лопатки выправляющих и направляющих аппаратов. Осложняет анализ и прогнозирование технического состояния перечисленных элементов то обстоятельство, что местный абразивный износ характеризуется крайней неравномерностью эрозии по поверхности и различной степенью интенсивности эрозионного процесса.

2.9

Сложность процесса гидро абразивного износа и многообразие влияющих факторов затрудняет проведение всесторонних и тщательных натурных исследований. Наиболее точно определить участки эрозии на поверхности элементов проточного тракта, прогнозировать места локализации процесса в зависимости от режима работы насоса возможно лишь при проведении крупномасштабных лабораторных исследований, которые и были выполнены на экспериментальных стендах кафедры ВИЭГ

Для точного определения границ участков эрозии, возникающей на поверхности элементов проточной части блока насосной станции предложен метод легкоразрушаемых покрытий. Этот метод справедлив для мелких фракций наносов, именно тех, которые оказывают основное влияние на износ проточной части.

Исследования гидроабразивного износа позволили получить качественную и количественную картину возникновения гидрсабразивной эрозии на элементах проточной части насосных агрегатов.

В ходе лабораторных исследований было установлено, что максимальная площадь разрушений покрытой на элементах проточной части насоса наблюдается при повышенных подачах с отрицательными углами установки лопастей рабочего колеса.

По результатам серии экспериментов на универсальную характеристику блока насосной станции нанесены зоны локализации гидроабразивного износа, что позволяет при эксплуатации насосной станции избегать зоны максимального износа элементов проточной части путем зависимости от положения режимной точки, и намечать режимы с наименьшим износом.

Для сравнения разработанной методики и полученных результатов исследований гидроабразивнои эрозии на модельных установках с данными фактически наблюдаемой в натурных условиях эрозией при участии автора были проведены обследования осевых насосов ОПВ-10-260 ЭГ, установленных на Каршинском магистральном канале (КМК), а также использованы материалы САНИИРИ и СредАзВНИИ-Гидромаш по износу насосных агрегатов типа ОПВ Аму-Бухарского машинного канала (АБМК) и Аму-Каракулыжого канала (АКК).

Сопоставляя результаты лабораторных исследований с моделью рабочего колеса типа ОПВ 10-25 и данные натурных наблюдений на осевых насосах ОПВ 10-260 ЭГ отмечено, что места локализации гидроабразивной эрозии на модельном рабочем колесе ОП 10-25 при Ф=-3,5° близки характерным местам износа натурного насоса ОПВ 10260 ЭГ при <р=-2,5°.

Исследования показали, что важна не только общая площадь разрушения, но и локализация повышенного износа.

Выбор оптимальных режимов и способов регулирования является одной из основ управления технологическими параметрами, в данном случае в зависимости от гидроабразивного износа.

Для увеличения долговечности работы агрегатов, а также уверенного прогнозирования их технического состояния, можно применять и различные конструктивные мероприятия как это предложено в одном из изобретений, разработанных при участии автора. Изобретение позволяет с помощью модернизации рабочего колеса насоса повысить надежность работы путем уменьшения срыва потока с поверхности пера лопасти.

В главе 6 изложены основные методические подходы по оценке экономической эффективности насосных станций, в том числе с учетом тех мероприятий, которые направлены на повышение надежности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Решение важной народнохозяйственной задачи повышения надежности и экономичности насосных станций обусловило проведение комплексных научных исследований, основные результаты которых можно сформулировать следующим образом:

1. На основе анализа современного состояния и перспектив развития насосного водоподъема разработаны классификации насосных станций по назначению и режимным функциям. Сформулированы обшие требования к оборудованию и конструкциям насосных станций с позиций повышения их надежность и экономической эффективности, рекомендуемые для включения в нормативные документы.

2. Сформулированы основные принципы оценки надежности насосных станций с применением расчетного показателя выработки ресурса гидросилового оборудования, который определяется системой диагностического контроля и вводится в эксплуатационные характеристики гидроагрегатов.

3. В результате модельных и натурных исследований насосных блоков определен характер распределения пульсаций давления, установлен их спектральный состав, выявлены наиболее характерные частоты. Разработан вибродиагностический комплекс, который был применен на реальных объектах и показал высокую точность и работоспособность в процессе эксплуатации.

ы

4. Установлена зависимость между пульсациями давления в проточной части насосных блоков и вибрациями элементов конструкций. Это позволяет прогнозировать вибрационное состояние агрегатов по результатам модельных испытаний.

5. Разработаны методы решения по управлению режимами работы насосных станций на основе многокритериальных эксплуатационных характер и стик, позволяющие учесть состояние оборудования по показателям надежности и КПД насосных блоков.

6. Исследован механизм гидроабразивного износа проточной части насосов как один из важнейших факторов, влияющих иа надежность и ресурс оборудования. Предложены способы защиты изнашиваемой поверхности проточной части в процессе эксплуатации оборудования на основе рекомендаций диагностической системы.

7. Разработаны методические основы технико-экономического анализа эффективности инвестиций в модернизацию крупных насосных станций в условиях рыночной экономики. Выявлена зависимость технико-экономических показателей от выработки ресурса основного гидрооборудования.

8. Практические результаты диссертационных исследований представлены в 9 авторских свидетельствах на изобретения, а также внедрены в практику модельных и натурных исследований.

9. Разработаны схемы и алгоритмическое обеспечение диагностических комплексов в общей системе управления Технологическими процессами энергетических и водохозяйственных систем. Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе СПбГТУ при создании лабораторного комплекса и учебника, а также в качестве методических рекомендаций.

Основное содержать диссертации опубликовано в следующих печатных работах:

1. Применение электрического торможения для снижения вибрации водоводов насосных станций - Изв. Вузов Энергетика, №11. -1984 (соавторы - Виссарионов В.И., Садовский И.С.) .

2. Снижение интенсивности пульсаций давления в водоводах насосных станций/ Гидротехника и мелиорация - М., 1985 (соавторы -Виссарионов В.И., Бенднткис Л.И.).

3. Численное моделирование переходных процессов в насосных станциях/ В кн. "Научные труды по охране окружающей Среды от загрязнения промышленными сбросами, выи. 12, 1984 (соавторы -Виссарионов В.И., Фролов В.В.).

4. Лабораторные установки для насосных станций, предназначенные для работы в режиме гидроаккумулирования/ Тр.

зг

ЛПИ, вып. 40) Л., ЛПИ, 1984 (соавторы - Виссарионов В.И., Елистратов В.В.).

5. Управление переходными процессами в насосных станциях с целью снижения динамических нагрузок/ Электрические станции №10, 1985 (соавторы - Виссарионов В.И.).

6. Применение микроЭВМ и средств КАМАК в гидродинамических исследованиях/ Изв. АНУзССЗ, серия техн. наук №5, 1986 (соавторы - Виссарионов В.И., Пузанов А.И.).

7. Использование микроЭВМ в комплексных энергогидравлических исследованиях блоков гидроэнергетических установок/ Известия ВНИИГ им. Веденеева, 1986 вып. №109 (соавторы -Виссарионов В.И., Пузанов А.И., Алисов А.Ю.).

8. Применение микроЭВМ в натурных гидродинамических нччледованиях насосных станций/ Труды ЛПИ, вып. 416, 1986 (соавторы - Виссарионов В.И., Алисов В.Ю.).

9. Водоприемник-водовыпуск гидроаккумулирующей электростанции/ АС СССР №1155665, Бюл. №6, 1987 (соавторы -Васильев Ю.С., Кукушкин В.А., Бальзанников).

10. Лопасть осевого рабочего колеса./ АС СССР №1155665, Бюл. №36, 1987 (соавторы - Виссарионов В.И., Пименов В.И., Уришев Б.У.).

11. Метод определения динамических нагрузок, действующих на блоки насосных станций/ Энергетическое строительство, №8, с. 76-78, 1987 (соавторы - Виссарионов В.И.).

12. Прогнозирование гидроабразцвной эрозии элементов проточной части насосной станции/ Энергетика. Известия Вузов. №1, 1988, с. 110-113 (соавторы - Виссарионов В.И., Пименов В.И.).

13. Снижение гидродинамических нагрузок в насосных станциях методом впуска воздуха/ Мелиорация м водное хозяйство. №2 1988, с 25-28 (соавторы - Виссарионов В.И., Уришев Б.У.).

14. Отводящее устройство вертикальной насосной установки/ АС СССР №1353942 Бюл. №43, 1987 (соавторы - Виссарионов В.И., Хеймонен П.В., Воронин А.И.).

15. Контроль вибрационного состояния крупных циркуляционных насосов/ Электрические станции №5 1988, с. 42-46 (соавторы - Виссарионов В.И., Пузанов А.И.).

16. Энергетические и гидродинамические характеристики насосных станций с осевыми насосами в режимах гидроаккумулирования/ Известия Вузов. Энергетика №7, 1988, с. 103107 (соавторы - Виссарионов В.И., Бендиткис Л.И.).

17. О методике вибродиагностических и гидроэнергетических исследований установок/ Тезисы докладов к Всесоюзному научно-техническому совещанию "Состояние и перспективы развития гидроэлектроэнергетики, 1989 (соавторы - Пузанов А.И., Куклин Д.Е., Дуденко И.К.).

18. Физическое моделирование гидравлических процессов в элементах ГЭС и крупных насосных станций/ Тезисы научно-техн. совещания. В кн. "Физическое и математическое моделирование гидравлических процессов при исследованиях крупных гидроузлов комплексного назначения "МГ-89", Л., 1989, с. 13 (соавторы - Васильев Ю.С., Елистратов В.В., Саморуков И.С.).

19. Прогнозирование технического состояния гидроагрегатов/ В кн. "Проблемы гидроэнергетики и их решение (ЦПВН ТОЭ), Л., 1989 с. 58-62 (соавторы - Киреев С.П., Морозов Н.В.).

20. Кольцо жесткости трубопровода гидротехнического сооружения/ АС СССР SU-1506018 07.09.89, Бюл. №33, 1989 (соавторы -Васильев Ю.С., Куклин Д.Е.).

21. Новый метод оценки параметров сложных трубопроводных систем/ Энергетическое строительство, 1989 №12, с. 67-68 (соавторы -Пузанов А.И., Хеймоиен П.В., Лапицкая H.A., Свердлов A.A.).

22. Исследование динамических характеристик насосных агрегатов системы технического водоснабжения энергоблока АЭС в условиях эксплуатации/ Электрические станции, 1990 №3, с. 21-24 (соавторы - Пузанов А.И.. Беликов В.П., Дизик Б.С.).

23. Гидроабразивный износ насосных агрегатов/ Мелиорация и водное хозяйство 1990, №10, с. 28-30 (соавторы - Пименов В.И.).

24. Способ регулирования поворотно-лопастного насоса/ АС СССР 1596133, Бюл. №36, 30.09.90 (соавторы - Маковский А.).

25. Использование энергии оборотной воды системы охлаждения ТЭС и АЭС для выработки электроэнергии/ Энергетическое строительство, №10, 1990, с. 70-71 (соавторы - Маковский А., Ишангалиев Т.).

26. Результаты энергогидравлических исследований новой конструкции подводящего устройства насосной станции с вертикальными агрегатами/ Тезисы докл. Всесоюзного н.-т. совещания "Будущее гидроэнергетики. Основные направления создания гидроэлектростанций нового поколения", Л., 1991, с. 128 (соавторы -Васильев Ю.С., Кариев Д А.).

27. Реконструкция стенда исследования блоков насосных установок с вертикальными агрегатами/ Деп. в ЦНИИТЭП-тяжмаш, №

ъч

ТМ -91, 1991 (соавторы - Воронин Е.А., Ишангалиев Т., Карцев Д.А., Куклин Д.Е.).

28. АС Способ регулирования лопастного насоса/ Авторское свидетельство №1710848, Бгол. №5 от 07.02.92 (соавторы - Кароиев Д.А.).

29. АС Способ регулирования режимов рабо ты насоса/ Авторское свидетельство №1724946, Бюл. №13 от 07.04.92 (соавторы - Кариев Д.А., Маковский A.M.).

30. АС Автоматическая система комбинированного управления насосной установкой/ Авторское свидетельство №1779794, Бюл. №45 от 07.12.92 (соавторы - Васильев Ю.С.).

31. Энергетические исследования блока насосной станции с осевым насосом и кольцевым подводом/ Гидротехническое строительство, 1991, №11, с. 13-134 (соавторы - Ишангалиев Т., Кариев Д.А., Куклин Д.Е.).

32. Энергетические исследования блока насосной станции с различными типами малогабаритных коленных подводов/ Известия Вузов. Энергетика 1992, №2, с. 75-78 (соавторы - Ишангалиев Т., Кариев Д.А., Куклин Д.Е.).

33. АС Осевой насос/ Авторское свидетельство №1756647, Бюл. №31 от 23.08.92 (соавторы - Бальзанников, Васильев Ю.С.) .

34. Использование водной энергии (учебник)/ Энергоиздат, М., 1995 (соавторы - Васильев Ю.С.).

Подписано к печати 7. Ш,9а. Тираж /00

Заказ

Отпечатано в ИПЦ СПбГТУ. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.