Статьи
Как Китай использует эффективные насосные технологии для борьбы с нехваткой воды
Согласно последним оценкам ООН, к 2050 году население Земли составит 9,8 миллиардов человек. Уже сегодня около четырех миллиардов человек хотя бы раз в месяц сталкиваются с острой нехваткой воды. По прогнозам Всемирного института ресурсов, в результате экономического развития и роста населения, а также различных сценариев изменения климата, к 2040 году с нехваткой воды столкнутся в общей сложности 33 страны на всех континентах. По прогнозам, наиболее сильно пострадает Азия, где в этот список входят 14 стран. В Китае, как азиатской стране с самой большой площадью и самым многочисленным населением, обеспечение устойчивого водоснабжения уже несколько лет находится в списке приоритетов.
Ситуация усугубляется тем, что 80 процентов природных водных ресурсов Китая находится в южной части страны, но 64 процента сельскохозяйственных земель расположены в северной части, где проживает более 50 процентов населения. Чтобы решить эту проблему, в 2002 году Китай начал реализацию грандиозного проекта по водоснабжению. Проект "Переброска воды с юга на север" предусматривает ежегодную транспортировку 44,8 миллиарда кубометров воды.
Значительную роль в переброске водных ресурсов на север играет Желтая река, которая является второй по длине рекой страны. Ее название происходит от желтой грязи и отложений, которые она собирает на Лёссовом плато Шэньси. Из-за высокой концентрации ила и отложений в ее русле река имеет тенденцию выходить из берегов.
Плотина Сяоланди
В 2002 году на Желтой реке была возведена гидроэлектростанция Сяоланди. Состоящая из подземных электростанций, каналов для сброса ила и плотины длиной 1 317 метров и высотой 154 метра, она выполняет несколько задач: защита от наводнений, промышленное и городское водоснабжение, а также производство электроэнергии в объеме 5,1 млрд кВт/ч в год.
Проект отвода желтой реки Шаньси Сяоланди основан на двух водохранилищах, нескольких тоннелях, подземных каналах, насосных станциях, трубопроводах и акведуках и рассчитан на отвод 247 миллионов кубометров воды в год. Вода из Желтой реки подается на подпочвенную насосную станцию по туннелю длиной шесть километров. Насосная станция оснащена четырьмя гидравлическими машинами, которые перекачивают воду на расстояние около 60 километров до искусственного озера в северо-западной части провинции Шаньси.
Китайские насосные технологии
В проекте по переброске воды из Желтой реки участвуют четыре двухступенчатых вертикальных спиральных насоса, отвечающих за транспортировку, ирригацию и дренаж, а также подачу питьевой и промышленной воды. Каждый из них достигает расхода пять кубических метров в секунду при напоре 236 метров и мощности 13 мегаватт. Их привлекательность заключается, прежде всего, в эффективности, составляющей более 91 процента. Поскольку Желтая река содержит большое количество песка, насосы имеют абразивостойкое покрытие.
Гидравлические размеры и конструкция корпуса спирали зависят от конкретных выходных характеристик. Оптимальный поток в спирали достигается благодаря ее индивидуальной форме, что также гарантирует высокий уровень эффективности. Изменяя заднюю кромку, можно выполнить высокоточную настройку на нужные рабочие точки. Корпус спирали выполнен в виде металлической спирали. Это сварная конструкция, состоящая из нескольких сегментов, которые по желанию могут быть заделаны в бетон.
Механизм направляющих лопаток открывается и закрывается в непрерывном процессе. Направляющие лопатки индивидуально соединены с рабочим кольцом с помощью шарнирных рычагов. Это кольцо приводится в действие с помощью гидравлических цилиндров и поворачивает направляющие лопатки в нужное положение. Механизм направляющих лопаток является элементом аварийного закрытия в случае проблем с подачей электроэнергии, но он также может быть закрыт для снижения потребляемой мощности до минимума, если при запуске используются синхронные двигатели. Закрытие шиберного механизма позволяет запускать насос при заполненном напорном трубопроводе. Это гарантирует короткое время запуска при минимальной потребляемой мощности.
