Гидролинии, гидроемкости, фильтры

Надежность работы гидромашин и гидроприводов в значительной мере зависит от совершенства гидравлических коммуникаций и качества очистки рабочей жидкости в процессе работы.

Гидролинии.Это устройства, предназначенные для прохождения рабочей жидкости в процессе работы гидропривода. В соответствии с выполняемыми функциями их разделяют на всасывающие, напорные и сливные.

При определении их диаметров руководствуются их максимальными скоростями: для всасывающих – 1,2 м/с; для нагнетательных при давлениях до 2,5 МПа – 3 м/с, до 5,0 МПа – 4 м/с, до 10 МПа – 5 м/с, свыше 15 МПа – 8-10 м/с; для сливных – 2 м/с.

Помимо этого, различают гидролинии управления, по которым рабочая жидкость подается к устройствам для управления, и дренажные, по которым отводится утечка рабочей жидкости.

Основные требования к гидролиниям сводятся к обеспечению герметичности, минимального гидравлического сопротивления и прочности.

Гидроемкость. Это устройства, предназначенные для хранения и питания рабочей жидкостью привода; к гидроемкости относятся гидроблоки и гидроаккумуляторы.

Вместимость гидроемкости определяется на основании теплового расчета гидропривода, причем полный объем гидроемкости должен быть больше объема рабочей жидкости на 15…20%. При ориентировочных расчетах стационарных гидроприводов с разомкнутой циркуляцией номинальную гидроемкость принимают численно равной двум - трем подачам насоса, выраженным в л/мин.

Фильтры. Рабочая жидкость в гидроприводах постоянно загрязняется твердыми частицами, поэтому ее необходимо очищать. Для очистки от загрязнений рабочую жидкость пропускают через фильтры.

Установлены ряды номинальных тонкостей фильтрования δ, мкм (1; 2; 5; 10; 25; 40; 63; 80). В зависимости от номинальной тонкости фильтрования можно условно выделить фильтры грубой (до 15 мкм), нормальной (до 10 мкм), тонкой (до 5 мкм) и особо тонкой (до 1 мкм) очистки.

Фильтры могут быть установлены на всасывающей, нагнетательной и сливной магистралях.

Сепараторы – устройства, предназначенные для разделения жидких неоднородных смесей под воздействием различных внешних силовых полей. В объемных гидроприводах сепараторы (магнитные, центробежные и отстойники) применяют для очистки рабочей жидкости от загрязняющих частиц.

Магнитные сепараторы устанавливают в нижней точке гидроемкости, насосов и других устройств для дополнительной очистки рабочей жидкости в основном от ферромагнитных частиц.

В центробежных сепараторах очистка рабочей жидкости происходит под воздействием центробежных сил. Для центробежных сепараторов с приводящими двигателями характерны максимальная частота вращения ротора 5000-10000 об/мин, с гидрореактивным приводом – 5000-8000 об/мин, тонкость фильтрования 10…30 мкм.

Отстойники – устройства, предназначенные для очистки рабочей жидкости от взвешенных в ней частиц под действием сил гравитационного поля. отстойники в виде самостоятельных конструкций в гидроприводах применяют редко, однако в некоторых конструкциях устройств, например в гидроемкостях, предусматривают специальные отстойные зоны, в которых происходит дополнительная очистка жидкости методом отстоя.

Раздел 4

Сельскохозяйственное водоснабжение

Системы водоснабжения. Классификация.

Слово о воде

Системой водоснабжения принято называть комплекс инженерных сооружений, предназначенных для приема воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения запасов и подачи потребителям.

В зависимости от назначения различают системы водоснабжения:

- хозяйственно-питьевые, служащие для удовлетворения питьевых, хозяйственно–бытовых и санитарно–гигиенических нужд населения;

- производственные, подающие воду только для нужд производства;

- противопожарные, устраиваемые только для подачи воды при тушении пожаров.

Сельскохозяйственное водоснабжение в основном является объединенной системой водоснабжения, когда она удовлетворяет хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды.

Отличительными особенностями сельскохозяйственного водоснабжения являются: неравномерность размещения по территории водопотребителей, что вынуждает подавать воду на большие расстояния; сравнительно небольшие объемы суточного водопотребления и довольно высокая неравномерность водопотребления как в течение суток, так и в течение года.

По степени обеспеченности подачи воды централизованные системы водоснабжения делятся на три категории. К наивысшей, первой, категории относятся системы водоснабжения населенных пунктов (более 50 тысяч жителей), в которых допускается перерыв в подаче воды не более чем на 10 минут, а также снижение расчетных расходов на хозяйственно-питьевые нужды на 30% в течение трех суток. Во вторую категорию входят системы водоснабжения населенных пунктов (от 5 до 50 тыс. жителей), в которых допускаются перерывы в подаче воды до шести часов и снижение подачи воды на 30% в течение 10 суток. Системы водоснабжения поселков с числом жителей до 5 тыс. человек, в которых допускается перерыв в подаче воды до одних суток и снижение подачи на 30% на срок до 15 суток, относятся к третьей категории надежности.

Категорию с.-х. групповых водопроводов принимают по населенному пункту с наибольшим числом жителей.

Сельскохозяйственная система водоснабжения предусматривает использование пресной воды, т.е. воды в 1 л которой содержится не более 1 г растворенных солей (0,1%).

Вообще же общее количество воды на нашей планете, по последним данным, составляет 1386 млн км³, но пресной - 35 млн км³ (2,5%). Это не так уж мало. Это более 8 млн м³ на каждого жителя Земли. Но вся беда в том, что подавляющая часть пресной воды на Земле находится в таком состоянии, которое делает ее труднодоступной для человека. Почти 70% пресных вод заключено в ледниковых покровах полярных стран и в горных ледниках, 30% - в водоносных слоях под землей, а в руслах всех рек и озер содержится одновременно лишь 0,006% пресных вод.

Подземные пресные воды, как правило, залегают до глубины 150-200 м, ниже переходят в солоноватые воды и рассолы. Поверхностные воды из-за их малости в настоящее время весьма и весьма загрязнены.

Несмотря на обычность и вездесущность, вода – одно из самых удивительных и необыкновенных физических тел и химических веществ на Земле.

Почти все физико-химические свойства воды являются исключением в природе.

Вода обладает неоценимым для живых существ свойством: она инертный растворитель, т.е. растворитель, химически не изменяющихся под воздействием тех веществ, которые растворяет. Благодаря этому ее свойству вещества, необходимые для живых тканей, попадают в организм в сравнительно мало измененном виде, а сама вода как растворитель может быть использована организмом многократно.

Человек для поддержания своей жизни должен получить около 2,5 л воды в сутки – в виде напитков и вместе с пищей. Если количество воды в человеческом теле уменьшается на 0,5…1,0 л, человек испытывает всего лишь жажду. При уменьшении на 2,0…2,5 л – появляются галлюцинации. При потере 7…8 л человек умирает. Поэтому вода является самым бесценным минералом на Земле – она незаменима.

Угроза нехватки пресной воды возникла в результате все ускоряющегося роста населения земного шара (каждую секунду увеличивается на два человека) и бурного развития промышленности, в которой появляются все новые и новые водоемкие отрасли.

Для водоснабжения вообще и сельскохозяйственного, в частности, используют как поверхностные, так и подземные источники.

Выбор источника водоснабжения производится в зависимости от местных условий на основании технико-экономических расчетов; к строительству принимается тот вариант, который имеет наименьшие капитальные и эксплуатационные затраты. При этом источник водоснабжения должен удовлетворять следующим требованиям:

- минимальный дебит источника должен соответствовать расходу воды на хозяйственно-питьевые, производственные нужды в дни максимального водопотребления;

- качество воды в источнике должно соответствовать требованиям ГОСТ на питьевую воду или приобретать его после очистки (осветления, обеззараживания, умягчения и др.).

- территория, на которой располагается источник водоснабжения, должна быть достаточной для организации зон санитарной охраны;

- источник водоснабжения не должен промерзать, высыхать и загрязняться сточными водами.

При выборе источника в первую очередь следует ориентироваться на подземные воды, а при отсутствии их или экономической нецелесообразности использования – на поверхностные воды.