книги из ГПНТБ / Дешко, Ю. И. Машинист шламовых насосов

Г л а в а II

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕХНИКЕ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ШЛАМОВ

1.Назначение гидравлической установки

Вустановках гидравлического транспорта

сискусственным напором основными узлами являются устройство для подачи транспорти­ руемых материалов в трубопровод и сам транспортный трубопровод с системой пере­ ключения. Установки оборудованы центро­ бежными шламовыми насосами различных конструкций, которые обеспечивают подачу гидросмеси в трубопровод и одновременно создают рабочий напор.

Принцип действия гидравлических тран­ спортных устройств основан на передаче энергии несущей среды твердым частицам и обеспечении их перемещения по транспортным коммуникациям.

В практике гидротранспортирования шла­ мов встречаются разнообразные схемы уста­ новок. В цементной промышленности приме­ няются в основном гидротранспортные напор­ ные установки, которые отличаются тем, что движущаяся гидросмесь целиком заполняет трубу. Основным технологическим отличи­ тельным качеством установок этого типа яв­ ляется возможность подачи материала на лю­ бую высоту и в любую точку, каким бы кри­ волинейным ни былпуть гидропровода. При значительных расстояниях, на которые нужно переместить шламы, напорные гидравлические транспортные установки имеют несколько ступеней перекачки.

10

Взависимости от дальности перемещения материала для работы установок по гидро­ транспорту требуется напор от 1 до 30 ат.

2.Основные типы центробежных насосов

ипринцип их действия

Вкачестве транспортирующих механизмов для внутризаводского и магистрального пере­ мещения шлама в цементной промышленно­

сти применяются главным образом центро­ бежные насосы. Действие центробежных на­ сосов основано на использовании центробеж­ ной силы. При быстром вращении вала, до­ стигающем от 1500 до 3000 обIмин, и наса­ женного на него лопастного колеса в насосе повышается давление (5—25 ат), и шлам вы­ брасывается центробежной силой в направ­ ляющий трубопровод.

Центробежный насос марки 6ФШ-7а (рис. 1) — одноступенчатый с закрытым рабо­ чим колесом и горизонтально расположенным валом. Опорной частью насоса является узел кронштейна с валом, который вращается в двух подшипниковых опорах. На консольную часть его посажено рабочее колесо, закреп­ ленное гайкой и контргайкой. К фланцу крон­ штейна крепится крышка, в которую вмонти­ рован узел сальникового уплотнения с мягкой набивкой, предохраняющей вал от воздейст­ вия шлама. Через кольцо сальника подается чистая вода в количестве 1,4 м3/ч под давле-. нием на 0,5—1 кГ/см2 больше рабочего напо­ ра насоса. К крышке крепится спиральный корпус насоса. В корпусе имеются всасываю­ щий патрубок, расположенный по горизон­

тальной оси насоса, и нагнетательный, на­ правленный вертикально вверх.

Насос с электродвигателем монтируют на общей фундаментной плите.

Вал насоса соединяется с валом электро­ двигателя посредством упругой муфты и вра-

6 5 1 2 J 4 7

Рис. 1. Насос центробежный 6ФШ-7а

12

щается против часовой стрелки, если смотреть со стороны электродвигателя.

Насос 8ШНВ (рис. 2) — одноколесный центробежный с осевым всасыванием и консольно расположенным рабочим колесом. Для защиты от повышенного износа корпус и рабо-

9

7

8

13

чее колесо сделаны массивными, а крышки насоса закрыты бронедисками.

Корпус насоса представляет собой сталь­ ную отливку с люками для очистки и осмотра. Со всасывающей стороны корпус закрыт крышкой, на которой болтами закреплено большое уплотнительное кольцо, а между крышкой и всасывающим патрубком располо­ жены стакан и уплотнительные кольца.

Уплотнительное кольцо может передвига­ ться в осевом направлении для регулирова­ ния, по мере износа кольца, зазора между ра­ бочим колесом и кольцом. 'Большое уплот­ нительное кольцо может также передвигаться для регулирования зазора (по мере износа).

Фланцы крышки напорной стороны зажи­ маются между фланцами корпуса и станины. Между бронедиеком и сальниковой набивкой располагается кольцо сальника,через которое проходит вода для отжига шлама, идущего со стороны рабочего колеса.

Рабочее колесо имеет четыре лопасти. Для увеличения срока его службы со всасывающей стороны на колесо напрессованы втулки, которые предохраняют колесо от износа. Ра­ бочее колесо устанавливается на коническом хвостовике вала и крепится к фланцу вала шестью болтами.

Вал насоса установлен со стороны рабоче­ го колеса на радиальном роликоподшипнике и радиально-упорном шарикоподшипнике, ко­ торый расположен так,' что воспринимает только осевые нагрузки. Со стороны электро­ двигателя вал .опирается на сдвоенный ради­ ально-упорный шарикоподшипник. Подшипни­ ковая группа заключена в коробку, выполнен­

14

ную с горизонтальным разъемом для удобства наблюдения за состоянием подшипников.

Насос может работать с электродвигателем как правого, так и левого вращения. В основ­ ном рабочее колесо вращается по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродви­ гателя. При изменении направления вращения необходимо заменить рабочее колесо правого вращения на рабочее колесо левого вращения и повернуть корпус насоса на 180° вокруг вертикальной оси.

Уплотнение вращающегося вала (сальник) в местах выхода его из неподвижного корпуса осуществляется три помощи мягкой эластич­ ной набивки.

Работа центробежного насоса характери­ зуется производительностью, напором, мощ­ ностью и числом оборотов.'

Производительность насоса или количест­ во жидкости, протекающей через рабочее ко­ лесо в секунду с учетом сужения живого се­ чения колеса, при числе лопаток z и их тол­ щине б, определяют по формуле

Q — (л D — г 6) Ьст м3/сек,

вмм;

Ь— ширина лопатки на выходе в мм;

ст— скорость выхода жидкости из колеса в мери­ диональном направлении в м/сек.

Полный напор установленного насоса Н в м ст. подаваемой жидкости определяется как разность удельной энергии (т. е. содержание энергии в 1 кг жидкости), замеряемой на на­ гнетательном и входном патрубках насоса.

Полный напор насоса определяется по сле­ дующей формуле:

15

Он и ов — средние скорости в соответствующих сечени­ ях трубопровода.

Потребляемая центробежным насосом мощность равна

кет

где г| — коэффициент полезного действия; Н — напер, развиваемый насосом, в м; у — удельный вес жидкости в кг/м3\ Q — производительность в м^/сек.

Для нормальной эксплуатации необходи­ мо, чтобы число оборотов насоса в минуту было постоянным, так как от этого зависят его производительность, напор и мощность. Уве­ личение числа оборотов колеса сверх макси­ мального нежелательно. Иногда допускается работа насоса с пониженным числом оборо­ тов. При этом величины Q и Я, соответству­ ющие расчетному числу оборотов п, при по­ ниженном числе оборотов пх уменьшаются до Qi и # i таким образом, что

Так как к. п. д. насоса почти не изменится, то

Характеристика центробежных насосов, при­ меняемых на отечественных цементных заво­ дах, приведена в табл. 3.

16

Т а б л и ц а 3

Характеристика центробежных шламовых насосов, применяемых на цементных заводах

3. Краткие сведения по электрооборудованию

Наибольшее распространение для привода центробежных насосов получ!ШГ^синхрсгртае электродвигатели переменногЬ т^|а^’в,1рота|)1?}^. используется действие враща|ощш^я\,магни.т--'

<7.

ного поля. Обмотка электродвигателя вместе с корпусом, создающая вращающееся маг­ нитное поле, неподвижна и называется стато­ ром двигателя.

Ведомая вращающимся магнитным полем часть двигателя называется ротором. Элек­ тродвигатели имеют ротор с фазными обмот­ ками, к кольцам которых при пуске присоеди­ няют пусковое сопротивление — реостат, ограничивающий пусковой ток и способствую­ щий увеличению начального момента враще­ ния. При пуске двигателя с контактными кольцами важно, чтобы щетки находились на них и чтобы ротор был разомкнут, а рукоятка реостата установлена в пусковое положение.

При включении тока реостат вначале час­ тично, а затем, когда двигатель приобретет полное число оборотов, полностью выводится; ротор при этом замыкается накоротко. Щетки поднимаются, и реостат занимает начальное пусковое положение, после чего он готов для следующего запуска.

При запуске двигателя с короткозамкну­ тым ротором пусковой ток достигает 5— 8-кратной величины от номинального значе­ ния. Применять пусковой реостат для корот­ козамкнутых двигателей в отличие от устройств с контактными кольцами не требу­ ется.

При прохождении по обмоткам электро­ двигателя ток нагревает их. Для сохранения прочности изоляции нормами установлена максимально допустимая температура нагре­ ва отдельных частей двигателя. Для враща­ ющихся и неподвижных обмоток с пропитан­ ной изоляцией из бумаги наибольший допус-

18

наемый 'Нагрев сверх температуры окружаю­ щей среды равен 60°С, а для слюды, асбеста и изделий из них — 80°С. Температура окру­ жающей среды (воздуха) принимается рав­ ной 35°С.

Для защиты обмоток от чрезмерного пере­ грева при перегрузках или повреждениях применяют различные защитные приспособле­ ния. Простейшим из них является предохра­ нитель с плавкими вставками (из свинца, меди и т. д.), рассчитанный так, чтобы при прохождении тока, превосходящего допусти­ мую величину, вставки плавились, прерывая цепь.

Недостаток плавких предохранителей тот, что они плавятся только при токе, превышаю­ щем в среднем на 60% его номинальную ве­ личину, и двигатель, следовательно, может быть перегружен на 60%. Однако выдержи­ вать такую перегрузку длительное время дви­ гатель не может, так как обмотки его сильно перегреваются, а изоляция горит.

Если при трехфазном токе перегорит встав­ ка одной фазы, двигатель продолжает рабо­ тать как однофазный. Ток при этом значи­ тельно увеличивается, и обмотка двигателя, как правило, выходит из строя.

Для более надежной защиты обмоток при­ меняют автоматическое выключение двигате­ ля при перегрузке или уменьшении напряже­ ния в сети ниже определенного предела, а также при прекращении подачи тока. Как правило, запуск электродвигателей осущест­ вляется при помощи автоматической аппара­ туры с дистанционным управлением — маг­ нитных пускателей или контакторов, а также масляных выключателей. Эти аппараты снаб­

19