книги из ГПНТБ / Болотских Н.С. Оборудование водопонижения в угольной и горнорудной промышленности

Заданное АТЮтр = 0,0925 обеспечивается при Х = 0,389 и т = 6,25. Этим значениям X и т соответствует расчетная величина л. = 0,0925 (в этом случае л.Потр = л-).

Для полученных значений X и X находим величину коэффици­ ента полезного действия водоструйного насоса

7 ] в = А ' ( р + Х ) = 0 ) 3 8 9 ( 0 ) 1 7 4 + а 0 9 2 5 ) = 0 , Ю 4 .

Таким образом, в водоструйном насосе установки УЗВМ для обеспечения требуемого водопонижения- в заданных условиях не­ обходимо установить насадок диаметром 24 мм, а горловину диа­

циент полезного действия водоструйного насоса будет равен 10,4%. В заключение отметим, что в практике применения водопонизительных установок приходится встречаться с различными усло­ виями, поэтому известными данными для расчета могут быть и другие параметры, в отличие от принятых нами, поэтому порядок

расчета установки может быть несколько изменен.

Однако независимо от последовательности расчета с помощью приведенных выше расчетных зависимостей представляется воз­ можным определить наивыгоднейшие рабочие и геометрические па­ раметры установок забойного водопонижения, обеспечивающие тре­ буемое водопонижение.

Описанная методика расчета была положена в основу расчета описанных выше установок забойного водопонижения УЗВ, УЗВ-1, УЗВ-2, УЗВ-3, УЗВМ, УЗВМ-2 и УЗВМ-3.

В заключение отметим, что полученная выше методика может успешно применяться только при расчетах забойных водопонизительных установок с непрерывно меняющимся фронтом работ, когда из обводненных пород забоя подсасывается только гравита­ ционная вода.

При пользовании этой методикой для расчета параметров уста­ новок вакуумного водопонижения (ПУВВ-1 или ПУВВ-2) необхо­ димы дальнейшие ее уточнения, вытекающие из специфических условий их эксплуатации, когда из грунта вместе с водой подса­ сывается и некоторое количество воздуха.

4. Эффективность и дальнейшее расширение области применения установок забойного водопонижения

Опыт эксплуатации созданных установок для забойного водо­ понижения при строительстве буроугольных предприятий в Киро­ воградской области и Харьковского метрополитена показал их до­ статочно высокую эффективность при водопоннжении в стесненных подземных условиях. Они несложны по конструкции, надежны

вработе.

Сприменением этих установок создаются нормальные условия для ведения--горнопроходческих работ в сложных гидрогеологиче-

Раздел I I

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ВОДОПОНИЖЕНИЯ

Г л а в а I

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГЛУБИННЫХ НАСОСОВ С ПОГРУЖНЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

1. Подготовительные работы

До начала монтажа глубинного насоса с погружным электро­ двигателем скважина, в которой предполагается его установка, должна быть подготовлена к нормальной эксплуатации и соответ­ ствовать параметрам насоса (подаче и напору воды).

Динамический уровень воды в скважине должен быть таким,

проверить шаблоном проходимость скважины; получить данные об удельном дебите скважины; получить данные о расположении фильтра в скважине.

Для проверки проходимости насоса в скважину, обсаженную трубами, опускают с помощью ручной лебедки цилиндрический шаблон на глубину не менее той, на которую предполагается опус­ тить насос.

Скважина должна давать чистую воду. Содержание механичес­ ких примесей в воде не должно превышать примерно 0,01%, а при большем содержании механических примесей необходимо скважину промывать (прокачивать) специальным насосом, эрлифтной уста­

165

Использовать для прокачки скважины устанавливаемый по­ гружной насос не рекомендуется, так как работа насоса при от­ качке воды, содержащей глинистый раствор и песок, может пре­ ждевременно вывести насос из строя.

Монтаж насосной установки производят при помощи автомо­ бильного крана или монтажной треноги, высота которой должна быть достаточной для подъема самых длинных секций насосной установки.

Треногу оборудуют кранблоком пли простым блоком и лебед­ кой соответствующей грузоподъемности.

Автокран или треногу устанавливают над скважиной таким об­ разом, чтобы ось крюка совпадала с осью скважины.

Кроме того, до монтажа насосной установки у скважины под­ готавливается рабочее место: деревянный помост, инструменты и специальные приспособления (монтажные хомуты и т. п.).

Подготовка насосной установки к монтажу ведется в следую­ щей последовательности:

1. Проверяют состояние насоса и наличие комплектующего обо­ рудования.

2.Проверяют мегомметром величину сопротивления изоляции обмотки статора.

3.Присоединяют токопроводящий кабель к выводному кабелю погружного электрического насоса.

4.Проверяют систему кабель—-двигатель на целостность цепи, для чего мегомметром измеряют поочередно сопротивление между всеми концами кабелей.

5.Укладывают напорные трубы на подкладки из бревен.

6.Проверяют состояние резьбы на концах труб и в муфтах, обращая особое внимание на полноту резьбы в стенках труб.

7. Смазывают резьбу на трубах тонким слоем солидола.

2. Монтаж глубинных насосов с погружными электродвигателями

Монтаж насосной установки осуществляется в следующей по­ следовательности. В отверстия, имеющиеся в верхнем фланце ко­ нуса насоса, вставляют болты головками вниз, закрепляют их гай­ ками и под этот фланец устанавливают монтажный хомут. Затем на хомут надевают стропы, поднимают насос до вертикального по­ ложения на высоту, достаточную для ввода его внутрь скважины, и опускают в скважину настолько, чтобы было удобно заполнить электродвигатель насоса чистой профильтрованной водой. После

166

Затем с выступающих концов болтов фланца конуса отверты­ вают гайки, подкладывают прокладку и снимают стропы с хомута.

Второй монтажный хомут закрепляют под фланцем (муфтой) водоподъемной трубы. Затем надевают стропы на хомут, подни­ мают трубу над скважиной и осторожно опускают до соприкосно­ вения с муфтой либо фланцем собранной колонны.

Приподняв собранную часть, снимают нижний (первый) хомут и медленно опускают насос вместе с патрубком в скважину до упора второго хомута.

Подобным образом продолжается монтаж всей остальной части водоподъемной трубы. Верхний канал трубы затем крепится к опор­ ной плите, которая опирается на фундамент.

В опорной плите имеется отверстие, через которое выводится кабель.

После этого на фланец верхнего патрубка кладут прокладку, устанавливают колено и соединяют с помощью болтов и гаек. Затем устанавливают задвижку, манометр и приступают к мон­ тажу сбросного трубопровода и станции управления.

Токоподводящий кабель присоединяют к соответствующим за­ жимам станции автоматического управления. При этом излишки кабеля отрезают, а не свертывают в бухту.

3.Пуск и эксплуатация глубинных насосов

спогружными электродвигателями

После монтажа насоса в скважине необходимо замерить сопро­ тивление изоляции обмотки статора и кабеля для того, чтобы убе­ диться, что при монтаже не произошло повреждения изоляции.

Пуск насоса должен производиться только при помощи станции управления, которой комплектуется большинство современных по­ гружных насосов. При этом категорически запрещается включать электродвигатель непосредственно от сети.

Пробный пуск электродвигателя целесообразно производить при частично либо полностью закрытой задвижке насоса.

Для пуска погружного иасоса необходимо: закрыть задвижку на напорной линии; нажать на пусковую кнопку станции управления.

Подъем воды должен быть отмечен через одну-две минуты после пуска насоса.

Если при включении универсального переключателя ротор элек­ тродвигателя не провернулся, необходимо проверить всю электри­ ческую схему установки, наличие напряжения во всех трех фазах и его величину.

Установка нормально работает, если стрелка амперметра по­ сле спада пускового тока установилась на делениях, близких к но­ минальным значениям тока для данной установки, и манометр показывает правильное избыточное давление воды в трубопроводе.

При понижении динамического уровня воды в скважине ниже

167

Г л а в а 11

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ АРТЕЗИАНСКИХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ, РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА ПОВЕРХНОСТИ

1. Монтаж и эксплуатация насосов типа АТН

Подготовительные работы

Монтаж насосных установок типа АТН производится после со­ оружения скважины. Электродвигатель, станину и соответствующее оборудование устанавливают в помещении насосной станции.

Перед монтажом насоса необходимо проверить вертикальность и прямолинейность скважины, так как работа насоса в искривлен­ ной скважине приводит к вибра­ ции установки и к ее поломкам.

Проверка скважин может осуществляться как с помощью приборов, так и с помощью специального цилиндра (куска трубы), опускаемого на канате (рис. 92).

При проверке скважины с по­ мощью специального цилиндра над устьем скважины на треноге высотой 2—3 м крепится горизон­ тально перекладина с небольшим блоком (рис. 92, а), через кото­ рый перекинут стальной канат диаметром 3—4 мм и длиной, со­ ответствующей глубине скважины. К канату подвешивается кусок трубы длиной 500—700 мм, диа­ метр которой на 15—20 мм меньше внутреннего диаметра ко­

лонны обсадных труб. Этот кусок трубы устанавливается по центру обсадной трубы.

Фактическое отклонение оси скважины от вертикали опреде­ ляют по отклонению каната на уровне устья скважины и по глу­ бине, на которую опущен кусок трубы.

При небольших отклонениях точка подвеса каната располага­ ется в центре, а фактическое отклонение оси скважины на задан­ ной глубине вычисляется по формуле

где А — отклонение каната от центра скважины на уровне за­ мера (обычно на уровне устья скважины);

Я к — глубина, на которую опущен кусок трубы;

170

Соответствующие измерения прямолинейности и вертикальности скважин целесообразно производить через каждые 5 м скважины.

Скважины должны иметь такие размеры, чтобы ось напорных труб насоса, смонтированного в ней, была строго прямолинейной.

В случае отклонения оси скважины от вертикали на 1 мм на каждый метр глубины минимальный диаметр скважины (Dc) дол­ жен быть

(82), то в смонтированном насосе появятся перекосы трансмисси­ онного вала и изгибающие нагрузки в колонне напорных труб, что неудовлетворительно скажется на его работе.

В порядке исключения допускается монтаж насоса в скважине с углом наклона к вертикали не более 2—3°. Однако в этом случае приводная головка насоса должна быть установлена под этим же углом наклона для того, чтобы совпадали оси головки и напорных труб.

Кроме проверки вертикальности скважины перед монтажом насоса следует также проверить глубину скважины и статический уровень воды в ней.

Положение статического уровня воды в скважине обычно опре­ деляется с помощью хлопушки (веревки с привязанным к ней на конце колоколом или диском). В момент, когда хлопушка ударя­ ется о воду, раздается громкий звук. Кроме этого простого способа положение статического уровня воды в скважине может быть опре­ делено и с помощью электробатометра.

171

специальное приспособление, которое собирается из трех напорных труб с корпусами подшипников и стальной дужки для зачалки каната. Это приспособление опускается в скважину с помощью лебедки.

Перед монтажом насосов АТН-10 и АТН-14 обычно произво­ дится промывка скважины, так как после бурения в ней имеется значительное количество твердых частиц. Промывка скважин осу­ ществляется с помощью эрлпфтной установки, водоструйного на­ соса, или насосом ВАН-4.

Промывка скважины считается законченной, если содержание песка в воде не превышает 0,5% по объему.

Перед монтажом насосных агрегатов АТН сооружаются фун­ даменты. При этом, если скважина предназначена для временной работы (например, при водопонижеипп), приводную головку насоса устанавливают обычно на фундаментную плиту, связанную с об­ садными трубами.

При стационарной работе насосов АТН (например, при водо­ снабжении) приводная головка насоса устанавливается на бетон­ ный фундамент или сварную стальную раму.

Стальная фундаментная плита устанавливается по угольнику перпендикулярно обсадной трубе и приваривается к ней сплош­ ными швами. Размеры плиты должны быть на 40—60 мм больше,, чем размеры опорной части станины насоса. Это позволяет сме­ щать в сторону станину насоса при установке его в наклонной скважине. При этом отверстия в плите под болты выполняются на 20—30 мм большими, чем диаметр болта, а под головки болтов и гайки ставятся подкладные шайбы.

Пространство между обсадной трубой и устьем скважины за­ сыпается щебнем и заливается цементным раствором.

Для монтажа насосов рабочую площадку комплектуют необхо­ димым монтажным оборудованием. Над скважиной устанавливают металлическую или деревянную треногу.

В качестве подъемных средств используют лебедки с ручным или механическим приводом, копровую лебедку либо таль. Грузо­ подъемность этих средств зависит от веса насосной установки.

Тренога должна быть высотой 6—7 м и иметь в верхней части серьгу для подвешивания грузового блока, полиспаста или тали.

Монтаж насосов АТН может производиться также и с помощьк> автомобильного крана соответствующей грузоподъемности.

Для ведения монтажных работ необходимо иметь соответствую­ щие инструмент и приспособления. Часть специальных инструмен­ тов поставляется вместе с насосом заводом-изготовителем.

К специальным инструментам и приспособлениям, применяемым при монтаже насосов АТН, относятся: две пары хомутов для подъ­ ема труб напорной линии, серьги к хомутам, шарнирный ключ для

172