Департамент образования и науки Кемеровской области
Государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Томь-Усинский горноэнерготранспортный колледж
РАССМОТРЕН И ОДОБРЕН на заседании цикловой комиссии общепрофессиональных и специальных транспортных дисциплин Председатель цикловой комиссии _________ М.В. Григорьева (подпись) протокол № 07 от 31.08.2012 |
УТВЕРЖДЕНО на заседании методического совета колледжа Председатель методического совета _________ Т. Г. Малютина протокол № 7 04.09.2012 (дата)
|
Методические указания
по проведению практического занятия № 09
Тема: Пуск и остановка насоса, регулирование режима его работы. Ремонт и эксплуатация насоса типа ЦНС.
По дисциплине: СД. 02 Горная механика
Продолжительность: 2 часа
Для специальности: 140613 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)
Автор: Скрипченко Н.Ф.
2012
Практическое занятие№09
Тема : Пуск и остановка насоса, регулирование режима его работы. Ремонт и эксплуатация насоса типа ЦНС.
Цель: Изучить требования ПБ и ПТЭ при эксплуатации водоотливных установок, порядок пуска и остановки насосной установки.
Входной контроль
Чем руководствуется в своей работе машинист при обслуживании водоотливных установок?
Чем может быть вызвано большие колебания стрелок вакуумметра и манометра?
Коэффициент удельной обводненности.
Чем оцениваются химические свойства воды.
Какие примеси и соли в шахтной воде приводят к разрушению деталей установки.
С помощью какого насоса можно осуществлять перекачку жидкостей с содержанием сероводорода до 300 мг/л?
Чем сопровождается работа не оптимально подобранного насосного агрегата?
Теоретический материал
Эксплуатация водоотливных установок
Водоотливная установка находится в ведении главного механика шахты.
Работа насосов должна быть организована так, чтобы все насосы эксплуатировались, чередуясь в определенном порядке.
График суточной работы насосов строится с учетом возможности остановки насосов в часы вечернего максимума электрической нагрузки.
Установка с местным управлением обслуживается машинистами, прошедшими специальный курс обучения. В своей работе машинист руководствуется инструкцией, в которой указаны его обязанности (прием—сдача смены, пуск и остановка насосов, наблюдение за работой установки, чистка всасывающих сеток и т. д.).
Во время работы установки машинист должен обращать внимание на следующее:
количество воды, вытекающей из сливной трубки - разгрузочного устройства, должно составлять 3 ... 6 % от нормальной подачи насоса, а ее подогрев по сравнению с откачиваемой водой не должен превышать 2 °С;
при нормальной затяжке сальников из них должно вытекать до 0,5 л/мин воды; температура нагрева подшипников не должна превышать 80 °С;
большие колебания стрелок вакуумметра и манометра могут быть вызваны подсосом воздуха через неплотности подводящего трубопровода и явлениями кавитации в результате превышения допустимой вакуумметрической высоты всасывания и засорения приемной сетки.
На главных водоотливных установках необходимо вести «Книгу осмотра и учета работы водоотливной установки».
В процессе эксплуатации водоотливной установки на внутренних стенках трубопровода откладываются твердые осадки, так как в воде содержатся примеси — кремнезем, глинозем, окислы железа.
Для очистки труб от осадков необходимо периодически спускать воду из става и промывать сверху струей нейтральной вода под давлением.
Очистка труб производится также с помощью пустотелых шаров-ежей или специальных снарядов, которые перемещаются в трубопроводе под действием движущейся воды и разрушают твердые осадки на стенках труб.
Для чистки труб применяют шарошки, подвешенные на канате, которые с помощью лебедки несколько раз перемещаются по трубопроводу. При этом опорное колено трубопровода должно быть снято.
На шахте один раз в год во время нормального притока и один раз в год во время усиленного притока производят замеры количества воды и ее химический анализ.
Приток воды по шахте можно измерить, определив скорость воды в канавке. Для этого необходимо иметь прямую канавку постоянного поперечного сечения длиной 100 ... 150 м. По времени движения поплавка в канавке определенной длины находят скорость движения воды. По пяти—восьми замерам необходимо определить среднее значение скорости υСР
Количество протекающей воды получают умножением υСР на поперечное сечение FB вода в канавке.
Приток, измеренный в тоннах и отнесенный к тонне добычи, называется коэффициентом водообильности шахты. В шахтах он достигает 7, в других бассейнах — до 40.
Гидрогеологию шахты характеризует также коэффициент удельной обводненности — среднечасовой приток, отнесенный к 1 км поддерживаемых выработок.
В шахтной воде могут быть растворены соли кальция и магния, которые оседают на поверхностях проточной части насоса, а также примеси соляной или серной кислоты, разрушающие чугунные и стальные детали установки.
Степень насыщения воды солями кальция и магния измеряется в градусах жесткости. Под градусом жесткости понимают содержание 10 мг окиси кальция или 14 vu окиси магния в 1 л воды.
Вода до 10° жесткости называется мягкой, а свыше —жесткой.
Химические свойства воды — степень насыщения ее кислотами и щелочами оценивается водородным показателем рН.
Вода считается слабокислой при рН = 5 ... 7 и сильнокислой — при рН <5; при рН = 8... 10 вода слабощелочная и при рН > 10 — сильнощелочная.
В связи с вредным действием жесткой и кислотной воды на элементы водоотливной установки необходимо:
а) при жестких водах очищать детали насосов и трубопроводов (что практически весьма трудно), при кислых водах — изготовлять насосы из кислотоупорных материалов и футеровать трубопроводы (что удорожает стоимость установки);
б) нейтрализовать воды.
Для очистки жесткой воды к ней перед поступлением в насос в известной пропорции, установленной анализом воды, добавляют известковое молоко. При этом осадок из воды выпадает в резервуар, где происходит смешивание воды и известкового молока.
Вода, содержащая кислоту, может быть нейтрализована известью, известковым молоком или каустической содой. Широкого применения нейтрализация шахтных вод не получила из-за сложности ее выполнения.
Планово-предупредительный ремонт водоотливной установки заключается в проведении операций текущего и капитального ремонтов.
Объем работ при ремонтах устанавливается по результатам осмотров, которые производятся ежедневно обслуживающим персоналом и не реже одного раза в неделю — главным механиком.
В «Книге осмотра и учета работы водоотливных установок» записываются обнаруженные дефекты и меры по их устранению.
Текущий ремонт включает:
наружный осмотр, подтяжку ослабших креплений, устранение мелких дефектов;
смену набивки всех сальников насосов и задвижек; промывку подшипников насосов;
осмотр электрической и контрольно-измерительной аппаратуры с проверкой правильности показаний всех измерительных приборов;
осмотр всех кранов (воздушных, спускных и т. д.) и их притирку, осмотр болтов и резиновых втулок соединительных муфт, разбор двигателя и очистку статора и ротора от пыли.
На основании текущих ремонтов составляется список дефектов, подлежащих устранению при капитальном ремонте.
При капитальном ремонте к перечисленному для текущего ремонта добавляется: очистка от осадков рабочих колес, направляющих аппаратов, корпуса и вала насоса, замена износившихся рабочих колес, уплотнительных колец, диска гидропяты, направляющих аппаратов, вала, подшипников и т. д., после сборки насоса — проверка правильности работы его в течение 2 ... 4 ч.
Чередование ремонтов и промежутки времени между текущими и капитальными ремонтами устанавливаются в соответствии с графиками планово-предупредительных ремонтов.
Текущий ремонт выполняется бригадой слесарей электромеханической службы шахты, а капитальный ремонт — рудоремонтными заводами.
При испытании водоотливной установки исследуют основные показатели: подачу насоса; высоту всасывания; напор; мощность насоса; к. п. д. насоса и всей установки; частоту вращения вала насоса; температуру подшипников; характеристику центробежного насоса.
Повышение надежности эксплуатации насосного оборудования
Эффективность работы во многом зависит от надежности и эффективности работы насосного оборудования. Повышение этих показателей зависит от успешности оптимизации режимов работы насосов в сети, совершенствования конструкции насосов и их узлов, применения стойких к перекачиваемой среде материалов и повышения эффективности системы обслуживания и ремонта оборудования на месте эксплуатации. Между тем в настоящее время проблема неправильного подбора насосного оборудования и его рабочих характеристик по-прежнему актуальна. Работа не оптимально подобранного насосного агрегата зачастую сопровождается значительным повышением температуры, снижением ресурса работы подшипников и уплотнений в результате повышенной вибрации, а также кавитацией и перегрузкой электродвигателя.
Эксплуатация центробежных насосов за пределами рабочей области его характеристики может повлечь за собой серьезные последствия, в том числе изменение КПД насоса, напора, мощности и требуемого кавитационного запаса. Эксплуатация оборудования в таком режиме создает условия для появления неустановившихся течений, которые могут стать причиной появления турбулентности и пульсаций давления в систем водоводов.
Насосы выпускаются в различных конструктивных и материальных исполнениях. Среди них центробежный насос ЦНС315–1900 (рис. 1). По своим габаритам ЦНС315 аналогичен насосам ЦНС180, а единственное отличие заключается в диаметрах входного и напорного патрубков. Таким образом, замена устаревшего насоса в блоке может быть выполнена с минимальными затратами на монтажные работы.
Рис. 1. Насос ЦНС315-1900
оптимизация рабочих узлов ЦНС
Типовая конструкция насоса ЦНС180 (рис. 2) не менялась уже более 30 лет, анализ опыта эксплуатации, ремонта насосов, а также причины выхода из строя и определили основные слабые стороны данного оборудования. В основном это торцовые уплотнения и гидропята. Для повышения надежности данных узлов разработаны и внедрены ряд конструктивных решений.
Рис. 2. Базовая конструкция насоса типа ЦНС-2
На сегодняшний день насосы типа ЦНС доступны в трех вариантах материального исполнения: обычном, коррозионностойком и износо-коррозионностойком.
В первом случае, проточная часть и детали щелевых уплотнений изготавливаются из стали типа 20Х13 и 30Х13. Входные и напорные крышки — из стали 25Л с коррозионно-стойкими наплавками, вал — сталь 40ХФА. Такой насос применяется в основном для перекачки чистой воды без содержания сероводорода.
Коррозионностойкое исполнение подразумевает изготовление проточной части и деталей щелевых уплотнений из стали типа КС14 и ВНЛ, вал — из стали 14Х17Н2. Насос в коррозионностойком исполнении применяется для перекачки жидкостей с содержанием сероводорода до 100 мг/л.
В случае износо-коррозионностойкого исполнения проточная часть и детали щелевых уплотнений изготавливаются из стали типа 12Х18Н12М3ТЛ со спецнаплавками. С помощью такого насоса можно осуществлять перекачку жидкостей с содержанием сероводорода до 300 мг/л.