Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

СТАЦИОНАРНЫЕ МАШИНЫ

Долганов А. В.,

4.7. Влияние износа элементов проточной части центробежных секционных насосов на режимы их работы

При эксплуатации водоотливных установок, откачивающих загрязненную воду из карьеров, угольных разрезов, шахт, подземных рудников, обогатительных фабрик и других горных предприятий приходится встречаться главным образом с абразивным изнашиванием насосов, так как при откачивании вод в них всегда содержатся во взвешенном состоянии нерастворимые твердые, минеральные частицы (шлам), что приводит к износу элементов проточной части центробежных насосов и их уплотнительных устройств, сопровождающемуся увеличением зазоров и объемных утечек через них, что приводит к снижению подачи, напора, к.п.д. насосов и значительному перерасходу электроэнергии при их работе на внешнюю сеть [10, 11].

В результате проведенного анализа литературных источников по вопросам водоотлива горных производств рекомендуется борьбу с абразивным изнашиванием насосного оборудования производить следующим образом:

1) обеспечение условий работы насосов соответствующих требованиям их заводов – изготовителей;

2) изготовление элементов насоса из материалов, обладающих повышенной износостойкостью, включая современные полимерные, углепластиковые, стеклопластиковые и другие композитные материалы;

3) применение раздельных схем подачи абразивных и осветленных вод в нагнетательный трубопровод.

На основании вышесказанного можно сделать вывод о том, что продуктивная эксплуатация водоотливного оборудования, удлинение его срока службы при длительном сохранении им КПД, имеет место лишь при знании закономерностей износа или возможностей количественной оценки потери массы элементами насосов от абразивных сред, транспортируемых в воде на поверхность, что позволит применять эффективные способы защиты водоотливного оборудования от абразивного износа.

С целью проверки интенсивности абразивного изнашивания и определения фактических режимов работы насосов ЦНСК 300-360 было проведено их экспериментальное исследование. Закономерности абразивного износа элементов насосов ЦНСК 300-360 и режимы их работы проверялись в условиях Узельгинского подземного рудника (УзПР) ОАО УГОК, в насосной камере главного водоотлива горизонта – 640 м.

Для определения распределения износа элементов насосов и режимов их работы в зависимости от наработки в часах машинного времени исследовали работу насосов, производя определение их подач и развиваемых напоров с последующей их разборкой и взвешиванием деталей проточной части. Результаты проведенного исследования приведены в табл. 4.1 и табл. 4.2 [11].

Таблица 4.1

Потери массы элементов проточной части насосов ЦНС(К) 300-360, УзПР ОАО «УГОК», в абсолютных и относительных единицах

Наработка насоса, час.

Потеря массы элементами насоса, кг и %

Аппарат

направляющий.

Крышка нагнетания

Корпус направляющего

аппарата

Рубашка вала

Крышка всасывания

Колесо рабочее 1

Колесо рабочее 2

Колесо рабочее 3

Колесо рабочее 4

Колесо рабочее 5

Колесо рабочее 6

Кольцо направляющего

аппарата

0

29

291

87

8,9

310

23

20,45

20,45

20,45

20,45

19

27

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

103

0,15

2,7

1,3

0,006

2,9

0,24

0,32

0,31

0,75

0,33

0,07

0,5

0,52

0,93

1,5

0,67

0,94

1,04

1,56

1,56

3,67

1,61

0,37

1,85

167

0,3

3,9

2,1

0,009

5,8

0,26

0,55

0,75

1,25

0,35

0,1

0,9

1,03

1,34

2,41

1,01

1,87

1,13

2,69

3,67

6,11

1,71

0,53

3,33

298

0,57

7,6

5,3

0,23

10,4

0,48

1,05

1,65

2,35

0,95

0,4

2

1,97

2,61

6,1

2,58

3,35

2,09

5,13

8,07

11,5

4,64

2,1

7,41

412

0,63

11,1

8,4

0,26

13

0,91

1,3

1,74

2,45

1,05

0,44

2,17

2,17

3,81

9,66

2,92

4,2

3,96

6,36

8,51

11,98

5,13

2,31

8,04

453

690

12,9

10,9

0,29

14,3

1,08

1,55

1,76

2,55

1,07

0,47

2,33

2,38

4,43

12,53

3,26

4,61

4,7

7,6

8,61

12,47

5,23

2,47

8,63

497

760

14,7

12,1

0,33

15,9

1,15

1,61

2,02

2,69

1,14

0,49

2,39

2,62

5,05

13,9

3,7

5,13

5

7,9

9,88

13,15

5,57

2,58

8,85

541

880

16

12,9

0,38

16,7

1,69

1,73

2,35

2,77

1,27

0,52

2,48

3,03

5,5

14,83

4,27

5,39

7,35

8,5

11,5

13,54

6,21

2,74

9,2

583

1100

16,8

13,9

0,41

17,3

2,42

2,517

2,62

3,16

1,42

0,63

2,74

3,79

5,77

15,98

4,61

5,58

10,52

12,3

12,81

15,45

6,94

3,31

10,15

В условиях УзПР проведены замеры подач и напоров насосов главного водоотлива при различной их наработке, приведенные в таблице 4.2 [11].

Таблица 4.2

Параметры работы насосов ЦНСК 300-360 гор. 640 м УзПР

№ замера

Число часов работы насоса, Т, час

Подача насоса, м3/ч

А1

1

307

А2

103

298

А3

167

272

А4

298

263

А5

412

256

А6

453

247

А7

497

226

А8

541

211

А9

583

192

По результатам исследований, приведенных в табл. 4.1 и 4.2, построены характеристика внешней сети и напорные характеристики насоса ЦНСК 300-360, при различных уровнях его износа (рис. 4.13).

missing image file

Рис. 4.13. Характеристика внешней сети и режимы работы насоса ЦНСК 300-360

По результатам проведенных исследований сделаны выводы:

1. Снижение степени износа последних рабочих колес насосов, по нашему мнению, объясняется уменьшением абразивных свойств шламовых смесей при прохождении их через первые ступени.

2. Во всех насосах типа ЦНСК 300 достаточно высокая скорость абразивного изнашивания характерна для уплотнительных колец и корпусов направляющих аппаратов.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074