книги из ГПНТБ / Фонарев, А. Л. Гидромеханизация и гидротранспорт рыбы
.pdf
А. Л. Фонарев, В. Е. Курилло, В. В. Чечин
ГИДРОМЕХАНИЗАЦИЯ
И
ГИДРОТРАНСПОРТ
РЫБЫ
Калининградское книжное издательство, 1974
639.2 |
Г*с. 1Тлблкчмг«Я |
Ф77 |
яцучно- технп 11 1'^ал |
|
|
|
ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА3 1 |
S 3 / Я ? / |
Щ - Ш б 'С |
Фонарев А. Л. и др.
Ф77 Гидромеханизация и гидротранспорт рыбы. Калининград, Кн. изд-во, 1974.
124 с. с ил. Список лит.: с. 119— 121.
Перед загл. авт.: А. Л. Фонарев, В. Е. Курилло, В. В. Чечин.
Книга рассматривает проблему активного рыболовства бессе* тевымн орудиями лова. Сочетание тралового промысла с гидро механическим позволит решить задачу непрерывного цикла произ водства.
Рассчитана на инженерпо-технических работников промысло вого флота.
G39.2
Калининградское книжное издательство, 1974 г.
ВВЕДЕНИЕ
■Непрерывное расширение и совершенствование активното рыболовства, добыча рыбы в открытых водах Ми рового океана, а также новая техника и тактика промыс ла [1] теснейшим образом связаны с гидромеханизацией.
■Принципиально новые бесеетевые орудия промышлен ного рыболовства впервые в мире разработаны в СССР
[2], [3], [4]. В 1952— 1954 гг. И. В. Никоноров успешно применил гидромеханизм (рыбонасос) для добычи кас пийской кильки на электросвет. Появление принципиаль но нового орудия, состоящего из гидромеханизма и устройства для искусственного скосячивания рыбы, от крыло новые возможности в области промышленного рыболовства. И сейчас на промысле каспийской кильки бесеетевые методы ее добычи занимают ведущее ме сто [5].
Выгрузка рыбы из орудия лова средствами гидроме ханизации позволяет решить вторую, не менее важную, задачу: усовершенствовать старые, традиционные мето ды промышленного рыболовства. Так, например, если со единить гидромеханизм (рыбонасос) с сетным полотном тралящего орудия, то лов рыбы становится непрерывным. Именно .по этой схеме работают гидромеханизированные невод, трал и бимтрал конструкции В. М. Кириллова [6]. У орудия лова с замкнутым и сравнительно коротким циклом (кошельковый метод) гидромеханизация значи тельно сокращает продолжительность его рабочего цик ла [4].
Наконец, добыча (в недалеком будущем) биологиче ских ресурсов пелагиали и глубоководной фауны воз можна также с применением средств гидромеханизации.
Обширные работы по гидромеханизации проведены и проводятся в обрабатывающей промышленности. К нача лу 50-х годов они завершились на Дальнем Востоке, в Прибалтике, Азово-Черноморье и Каспии. Одновременно созданы и в массовом масштабе внедрены в промышлен-
з
ность центробежные рыбонасосы типа РБ, трубы и жело ба для гидротранспорта рыбы, системы ее посола в цир кулирующих тузлуках [7].
Таковы основные направления, по которым в дальней шем будет развиваться и совершенствоваться гидромеха низация в рыбной промышленности.
Вместе с тем следует признать, что до последнего вре мени научные исследования по гидромеханизации значи тельно отставали от запросов рыбной промышленности. Поэтому особого внимания заслуживает работа [8], в ко торой обобщены основные исследования (до 1956 г.) и изложены принципы проектирования гидромеханизации в рыбной промышленности.
Физические основы и инженерный метод расчета гид ротранспорта рыбы изложен в работе [9]. Результаты расчета сопоставляются и уточняются многочисленными экспериментами.
Вданной работе приведены результаты экспериментов
вметаллических трубах, гладких армированных резино тканевых рукавах, брезентовых шлангах, а также реше ны некоторые теоретические задачи но гидротранспорту рыбы в этих трубах.
Одновременно рассматриваются рабочие характери стики и законы подобия на воде центробежных рыбона сосов типа РБ. Теоретическим путем (качественно) и экс периментально установлено влияние твердого компонен та (yms d ) «а основные параметры рыбонасосов этого ти па, намечен путь улучшения его эксплуатационных ха рактеристик при добыче, выгрузке и транспортировке рыбы.
Приведен инженерный метод расчета основных пара метров рыбопромыслового эрлифта, результаты которого
удовлетворительно согласуются с натурным эксперимен том [5].
Разделы книги IV.A, 1У.Б, 1.3 написаны авторами со вместно: глава I и раздел Ш.З написаны В. В. Чечиным, остальной материал написан А. Л. Фонаревым.
Г л а в а I
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДОРЫБНЫХ СМЕСЕЙ
В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ НАПОРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ
Описание экспериментальной установки
Опыты по исследованию гидравлических характери стик металлических труб, гладких армированных рези нотканевых рукавов и брезентовых шлангов проводились на двух экспериментальных установках. Первая экспе риментальная установка для испытаний труб диаметром до 100 мм описана уже в работах [9], [10].
Ниже приводится описание лишь экспериментальной установки для испытаний труб больших диаметров
(£>>200 мм).-
Данная экспериментальная установка состоит из пи тательного бака 1, всасывающего и нагнетательного тру бопроводов 2, 3, центробежного рыбонасоса РБ-200 4, концевого колена 5 с поворотным направляющим кону сом 6, мерного бака 7, взвешивающего устройства 8 и отводящей трубы 9 (рис. 1).
Питательный бак 1 — резервуар призматической фор мы (4,5x4,5Х 1,5) м неподвижной перфорированной пе регородкой разделан на две части. В одной из них рас полагается вода, а в другой— водорыбная смесь. Для облегчения процесса всасывания рыбы в трубопровод вторая часть питательного бака снабжена .подвижным ложным дном 17.
Всасывающий трубопровод 2 собран из армирован ных резинотканевых рукавов с условным диаметром 200 мм. Спереди он соединен с центробежным рыбонасо сом 4, а сзади оканчивается конфузором 11 с большим углом поджатия.
Нагнетательный трубопровод 3 составлялся из от дельных металлических труб (длина трубы 7 м), армиро
ванных резинотканевых |
рукавов (длина рукава 4 м) |
или брезентовых шлангов |
(бесконечной длины). Их сты |
ковка осуществлялась фланцами различной конструкции. Вместе е тем все соединения отвечали общим требовани ям: полная герметичность, отсутствие неровностей на стыках, равенство внутреннего диаметра соединения диа-
5
Рис. 1. Схема экспериментальной установки для исследования водорыбных смесей в трубах больших диаметров (D&*200 мм)
метру трубопровода. Например, резинотканевые рука ва соединялись цилиндрическими втулками. Втулка тол щиной 2 мм плотно надевалась на его манжеты (~200 мм), после чего соединения стягивались стальны ми хомутами.
Отбор давления у резинотканевых рукавов и брезенто вых шлангов производился через четыре отверстия соеди нительной втулки. Диаметр отверстия для отбора давле ния не превышал 2 мм, а их края тщательно обрабатыва лись и слеша округлялись.
Длина рабочего участка составляла 100, а начально го — 40 калибров. Опытами установлено, что и у водорыб ной смеси при принятой длине начального участка сохра няется линейный закон изменения гидравлических потерь
по длине трубопровода. |
|
строго |
|
Нагнетательный трубопровод устанавливался |
|||
горизонтально |
и закреплялся либо непосредственно ша |
||
.металлических |
стойках |
(металлические трубы), |
либо |
на деревянном основании |
(рукава, шланги), уложенном |
||
в раструбах этих стоек. На конце трубопровода укреплен визуальный участок и колено 5 с поворотным направля ющим конусом 6.
Рыбонасос 4 приводится в движение от электромото ра постоянного тока. Независимое питание обмотки воз буждения и якоря электромотора позволили изменять его число оборотов в широком диапазоне: от нуля до максимума.
С нагнетательным трубопроводом рыбонасос соеди нен коленом 16 с большим радиусом кривизны.
Мерный цилиндрический бак 7 объемом 2 м3крепит ся посредине рамы, которую образуют две металличе ские жестко соединенные между собой фермы. Одна сто рона рамы призматическими шарнирами соединена с вер тикальными опорами 10, а другая установлена на двух домкратах 14. Бак снабжен перфорированной перегород кой 12 (для раздельного взвешивания гидросмеси и ры бы) и крышкой 13.
Измерение веса водорыбной смеси и рыбы проводит ся образцовым динамометром ДОСМ-1 15, который на ходится на горизонтальной перекладине опор 10. При взвешивании рама с баком 7 винтовыми домкратами 14 аккуратно опускается на измерительное устройство. Сфе рический шарнир, предусмотренный конструкцией дина мометра, усилие от верхней опоры (на раме) на нижнюю
7
(пружина динамометра) передает без искажений. Во время опыта рама лежит на винтовых домкратах 14.
|Как видно из рассмотренной схемы (см. рис. 1), экс периментальная установка работает по разомкнутому циклу. Вода или водорыбная смесь из питательного ба ка 1 по всасывающему трубопроводу 2 через рыбона сос 4, колено 16, нагнетательный трубопровод 3, коле но 5, поворотный направляющий конус 6, мерный ци линдрический бак 7 или трубу 9 поступает обратно в питательный бак 1.
Методика проведения эксперимента
Методика проведения эксперимента с водорыбными
•смесями состояла в следующем.
■Перед рабочими опытами трубопровод, рыбонасос и дифференциальный манометр освобождались от возду ха, индикатор образцового динамометра устанавливает ся на «О». И так как конструкция взвешивающего устрой ства не позволяет определить истинный вес водорыбной смеси, предварительно проводилась тарировка мерного бака 7.
При постоянной величине концентрации гидросмеси в трубопроводе проводится рабочий опыт. (Отметим, что последнее достигается путем непрерывного перемешива ния (водорыбной смеси в питательном баке 1, а контроли руется по дифференциальному манометру.) В процессе опыта определяется его продолжительность (время за полнения мерного бака водорыбной смесью), снимаются показания дифференциального манометра и температура водорыбной смеси. После опыта находится вес водорыбпой смеси и рыбы и определяются:
гидравлический уклон
расходная скорость гидросмеси
= 4 |
У_ |
( 1.2) |
яDz |
х |
|
и ее объемная расходная концентрация
где |
i — |
гидравлический уклон гидросмеси; |
|
|
hw — |
ее потерянный напор, м; |
|
|
I — длина |
рабочего участка трубопровода, м; |
|
|
V, Vm — объем |
гидросмеси и твердого компонента |
|
вмерном баке, м3\
т— время опыта, сек\
D — диаметр трубопровода, м;
/г' — объемная расходная концентрация гидро смеси.
Перед следующим рабочим опытом дифференциаль ный манометр продувается и вновь проверяется положе ние нулевой отметки индикатора динамометра.
Точность эксперимента с водорыбными смесями за висит от точности: а) определения потерянного напора; б) взвешивания гидросмеси и рыбы; в) измерения вре мени эксперимента; г) измерения диаметра трубопрово да и длины рабочего участка.
•Проанализируем возможные погрешности при опре делении каждого из этих параметров в армированном ■резинотканевом шланге (£> = 65 мм).
Возможная ошибка при измерении потерянного на пора на наклонном дифференциальном манометре (угол наклона равен 30°) составляет около 4 мм. При средней величине его показаний около 300 мм относительная по грешность измерения потерь напора на трение равна:
АЛ = -=^-100 = ±1,3%.
300
Возможная ошибка при измерении веса составляет 0,5 кг при среднем весе водорыбиой смеси 100 кг и рыбы 33 кг, поэтому
Ag= "у^д" Ю 0 = ±0,5% ;
Ас = |
- r f--100= ± 1,5%. |
Ст |
33 |
Точность включения и выключения секундомера СП-16 принимается равной ±0,1 сек. Наименьшая про должительность эксперимента — 10 сек. Относительная погрешность при измерении времени
Д т = |
100 = ± 1 ,0 0 % . |
9