ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 159
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 6.29. Подача одноцилиндрового насоса.
Если сохранить такую же неравномерность подачи жидкости во внешней сети, то это чревато значительными дополнительными нагрузкам, на насосный агрегат, обусловленными, инерционным сопротивлением жидкости в трубопроводах. При их большой протяженности неравномерность подачи жидкости может стать причиной гидравлического удара.
Неравномерность подачи поршневых насосов оценивается отношением амплитуды ее изменения к средней величине за цикл. Если иметь в виду, что ход поршня Sn = 2, а средняя подача за цикл в идеальном случае:
Qс= Fn Snω=2rωFn (6.44)
где: Fn - площадь поперечного сечения поршня, то степень неравномерности подачи цилиндра одинарного действия:
mн=(Qmax- Qmin)/Qc=1,02*2πωrFn /2rωFn=3,2 (6.45)
Одним из способов компенсации неравномерности подачи жидкости во внешней сети является использование многоцилиндровых схем, при которых гидрокоробка насоса несколько параллельно работающих цилиндров, приводимых в действие от общего коленчатого вала, со смещением рабочих циклов на угол φ=360°/Zц , где Zц - число циклов в насосе. Графики подачи двухцилиндрового насоса (рис.6.30, а) одинарного действия и одноцилиндрового насоса двойного действия примерно одинаковы, а степень неравномерности их подачи составляет mн=1,6.
Трехцилиндровый насос (рис.6.30, б) одинарного действия mн = 0,142, четырехцилиндровый 0,325, а пятицилиндровый 0,07. Как правило, насосы с нечетным числом цилиндров имеют меньшую степень неравномерности подачи, чем насосы с четным их числом.
Рис. 6.30. Графики подачи двухцилиндрового (а) и трехцилиндрового (б) поршневых насосов.
Применение многоцилиндровых схем не дает полной компенсации неравномерности подачи. В то же время увеличение количества цилиндров усложняет конструкцию насоса и снижает его надежность. Поэтому для дополнительного выравнивания подачи над нагнетательными клапанами устанавливают пневмокомпенсаторы.
Простейшим видом пневмокомпенсатора (рис. 6.31) является воздушный колпак, представляющий собой герметичную емкость, частично заполненную воздухом и соединенную с нагнетательным трактом насоса. Воздух в колпаке находится под некоторым давлением Рк колеблющимся относительно средней величины, равной расчетному сопротивлению промывочной системы.
Рис. 6.31. Воздушный колпак.
В процессе нагнетания в моменты максимума подачи часть жидкости вследствие инерционного сопротивления нагнетательного трубопровода поступает в колпак, сжимая находящийся в нем газ. В моменты понижения подачи и во время хода поршня на всасывание общее сопротивление нагнетательного тракта уменьшается на величину инерционной составляющей, и под действием более высокого давления воздух вытесняет жидкость из колпака в нагнетательный тракт, компенсируя уменьшение подачи насоса о Соответствующим подбором размеров колпака и добиться значительного выравнивания подачи жидкости во внешней сети поршневого насоса.
Воздушные компенсаторы устанавливают как на нагнетательной, так и на всасывающей сторонах насоса. В последнем случае удается значительно уменьшить сопротивление всасывающего трубопровода и увеличить допустимую высоту всасывания насоса, а также повысить быстроходность.
При атмосферном давлении воздух в компенсаторе должен занимать не более 2/3 его объема, чтобы исключить чрезмерный вынос воздуха в нагнетательный тракт. Для полного устранения выноса воздуха из компенсатора во внешнюю сеть его изолируют от жидкой среды при помощи гибких диафрагм. При такой конструкции пневмокомпенсатора возможно предварительное повышение давления воздуха за счет закачки. Объем газовых камер компенсаторов с предварительной закачкой воздуха меньше, чем у обычных воздушных колпаков.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ НАСОСЫ КАРЬЕРНОГО ВОДООТЛИВА
Подпиточные насосы необходимы при большой производительности водоотливных установок, так как увеличение номинального расхода центробежных насосов приводит к увеличению их коэффициента быстроходности и ухудшению кавитационных характеристик. В качестве подпиточных могут использоваться низконапорные малооборотные горизонтальные лопастные насосы общего назначения. В этом случае подпиточные насосы устанавливают непосредственно у водосборника и соединяют по последовательной схеме с главными - высоконапорными насосами. Возможно применение и специальных вертикальных подпиточных насосов, смонтированных во всасывающих трубопроводах главных насосов,,
Вертикальный подпиточный насос ВП-340 (рис.6.32) изготовляется Ясногорским заводом и поставляется в комплекте с насосами ЦНС 300-700-1000 и ЦНС 300-780-1300. Электродвигатель 1, мощностью 31 кВт опирается на станину 2, в которой смонтирована внешняя подшипниковая опора составного вала В, размещенного в водоподъемной трубе 3. Насосная часть состоит из корпуса 4 с лопаточным направляющим аппаратом 5 и центробежного рабочего колеса 6. К передней крышке (всасывающему патрубку) 7 присоединен гибкий рукав 8 с предохранительной сеткой 9. По трубке 10 вода подается на охлаждение подшипниковой споры, а через патрубок 11 - на охлаждение двигателя главного насоса соединяется со всасывающей линией главного.
В пределах рабочей зоны насос ВП-340 обеспечивает подачу от 200 до 400 м3/ч и напор от 23 до 17 м при допустимой вакуумметрической высоте всасывания от 5,7 до 3,2 м.
Переносные насосы используют для откачки воды в аварийных ситуациях и на труднодоступных участках горных работ подачей воды во временные водохранилища, водосборники главных участковых водоотливных установок и передвижные емкости.
Рис.6.32. Вертикальный подпиточный насос ВП-340.
Заводы выпускают несколько моделей переностных электроприводных насосов погружного типа с водозаполненным двигателем вертикального исполнения, а также пневмоприводные насосы, работающие на сжатом воздухе от передвижных компрессорных установок.
Изображенный на рис. 6.33 пневматический насос H-IM состоит из алюминиевого корпуса I, в котором размещены рабочее колесо2, коренной вал 3 с подшипниковыми опорами 4 и пневматическая турбина5. Kpышка 6 отлита заодно с ручкой, в которой расположен выхлопной канал 7для удаления отработанного воздуха. Посредством рукояти 8 осуществляются переключения предохранительного клапана и подачи сжатого воздуха к соплам турбины, поступающего к переключателю по гибкому шлангу 9. Всасывающая часть насоса прикрыта предохранительной сеткой 10. Из спирального отвода вода поступает в напорный шланг, прикрепляемый к нагнетательному патрубку 11.
Рис. 6.33. Переносный пневматический насос H-IM.
В зависимости от давления сжатого воздуха частота вращения насоса изменяется от 4000 до 7500 об/мин, обеспечивая расход от 10 до 40 м3/ч при напоре от 10 до 50 м. Номинальный режим = 6300 об/мин = 25м3/ч и = 25 м при давлении сжатого воздуха 4,5 — 5 бар. Масса насоса 30 кг.
Буровые насосы предназначены для промывки скважин при геологоразведочных работах на карьере и регламентированы ГОСТ от 19123-73. На основе указанного стандарта разработаны и выпускаются заводами четыре насосных агрегата; НБ1-25/16, НБ2-63/40, НБЗ-120/40 и НБ4-320/63. Предусматривается создание насосного агрегата НБЗ-320/100. Цифры после буквенного индекса НБ (насос буровой) означают номер модели (типоразмер) и далее в числителе указана подача (л/мин), а в знаменателе - номинальное давление (бар).
Буровой насос НБЗ-120/40 (рис.6.34) состоит из кривошипно-шатунного механизма 1, эксцентрикового вала 2 с зубчатым колесом, приводимого во вращение при помощи входного вала-шестерни 3, и гидравлического отсека, в который входит гидрокоробка 4 с размещенными в ней, клапанами 5. Клапаны прижаты к седлам 6 при помощи пружин 7. Плунжер 8 соединен с крейцкопфом быстроразъемным хомутом 9.
Рис. 6.34. Буровой насос НБЗ-120/40
Все насосы марки НБ - плунжерные. Насос НБ1 имеет один рабочий цилиндр, остальные - трехцилиндровые. Насосные агрегаты компануются, на общей раме с электроприводом и коробкой передач, посредством которой осуществляется регулирование частоты циклов и подачи насоса.
Наряду с насосами марки НБ при разведочном бурении в настоящее время используют насосы марки У, Гр, МГр, БрН, и Б. Большинство указанных насосов выполнено по типовой схеме двухцилиндрового поршневого насоса двойного действия, за исключением двух моделей (Б7/40 и БЗ/25), имеющих трехцилиндровое плунжерное исполнение. Наиболее крупный насос УВ-7М имеет приводную мощность 830 кВт и обеспечивает подачу от 80 до 185 м3/ч при давлении соответственно от 320 до 140 бар. Регулирование подачи производится изменением диаметра цилиндровых втулок.
Заливочные насосы необходимы для заполнения водой проточной части и всасывающего тракта главных насосов перед их пуском. Для этой цели используют специальные погружные центробежные насосы, водокольцевые вакуум-насосы и эжекторы.
Насосы типа ЗПН (заливочный погружной насос) поставляются с комплектом аппаратуры автоматизации водоотливных установок. Насосная часть агрегата ЗПН выполнена по аналогии с переносными насосами. Спиральный отвод снабжен тремя нагнетательными патрубками для одновременного присоединения трех заливочных трубопроводов соответственно к трем главным насосам установки. Электродвигатель вертикального исполнения вместе с насосом погружается в водосборник.
Водокольцевые вакуум-насосы по принципу действия являются разновидностью ротационных компрессоров. Их конструкция и рабочий процесс будут рассмотрены ниже.
Очистные насосы- насосы, используемые для откачки загрязненной воды при чистке водосборников водоотливных установок.
Для очистки водосборников зумпфовых установок чаще всего используют специальные центробежные насосы, проточная часть которых имеет уширенные каналы, приспособленные для работы на гидросмесях с повышенным содержанием твердых абразивных частиц. Эти насосы имеют наименование шламовых, песковых и грунтовых и изучаются в курсе гидромеханизации горных работ, так как они являются основными средствами гидравлического транспортирования вскрышных пород и полезного ископаемого. При очистке водосборников небольшой емкости используют также диафрагменные и шланговые насосы.