Регулюваний об'єм бака гідроакумулятора автоматизованої водопровідної насосної станції

Abstract

Основним визначуваним параметром при розрахунку гідроакумуляторів (ГА) автоматизованих водопровідних насосних станцій є їх регулювальний об’єм. Регулювальний об’єм гідроакумулятора має бути достатнім для забезпечення допустимої кількості включення насосних агрегатів при заданих характеристиках водоспоживання. Літературний огляд показав, що немає єдиного підходу до опису робочого циклу ГА. Аналіз газових процесів, що відбуваються в баці ГА, показує, що регулювальний об’єм ГА є функцією повного об’єму ГА, а також значень початкового абсолютного тиску p0, а також мінімального та максимального абсолютного робочого тиску у баці ГА (відповідно p1 та p2). Важливим фактором є також вид газового процесу, що відбувається під час стиснення та розширення повітря в баці ГА. Виконано теоретичний аналіз газових процесів у баках гідроакумуляторів, що використовуються в складі автоматизованих водопровідних насосних станцій. Отримано значення узагальнених безрозмірних регулювальних об’ємів гідроакумулятора для ізотермічного та адіабатного процесів, а також політропного процесу з показником n=1,8. Мінімальний регулювальний об’єм відповідає політропному процесу розширення газу, що необхідно враховувати при проектуванні водопровідних насосних станцій з гідроакумуляторами. Regulation volume is the main parameter, which is determined in the procedure of hydraulic calculation of hydroaccumulators (HA) in the water supply automated pump stations. Regulation volume of hydroaccumulator must be sufficient to ensure the maximum allowable frequency of switching on the pump units for a given water consumption characteristics. Literature review shows that there are no one universal approach to the description of the operating cycle of HA. Analysis of gas processes, occurring in the pressure vessel of HA, shows, that regulation volume is a function of HA total volume and values of the initial absolute pressure p0, minimum and maximum operating absolute pressures in the HA vessel (respectively р1 and р2). An important factor is the type of gas process, which occurs during the compression and expansion of air in the vessel. The theoretical analysis of the gas processes in the hydroaccumulators, used in automated water supply pump stations, is fulfilled in the paper. Obtained numerical values of generalized dimensionless regulation volume of hydroaccumulator for isothermal and adiabatic processes and for polytrophic process with exponent n=1.8. The minimal regulation volume corresponds to the polytropic process of gas expansion. This fact must be taken into account when designing the water supply pump stations with hydroaccumulators.