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

Подшипниковые щиты изготовлены из чугуна. В щиты запрес­

ные подшипники скольжения. В верхнем щите предусмотрено три отверстия, в которых с помощью пластины, шайб и резиновых колец уплотнены выводы электродвигателя. Верхний подшипнико­ вый щит крепится болтами, а нижний — шпильками.

Основными элементами упорного подшипника являются пята и подпятник. Пята укреплена на валу шпонкой и пружинным коль­ цом. Подпятник лежит на сферической втулке, запрессованной в корпус подпятника.

Для уравнивания перепада давлений между внутренней поло­ стью электродвигателя и окружающей средой в днище установлена диафрагма. Перепад давлений возникает от расширения находя­ щейся внутри электродвигателя воды при нагреве ее во время ра­ боты.

Электродвигатель герметизирован резиновыми уплотнительными кольцами и торцовым уплотнением на валу электродвигателя.

Колонна водоподъемных труб насосного агрегата ЭЦВ 12-255-ЗОМ, предназначенная для подачи на поверхность отка­ чиваемой воды, состоит из шести труб длиной 4,5 м каждая. К ко­ лонне водоподъемных труб поясами крепится токоподводящий ка­ бель и провод датчика сухого хода.

колено. В отвод колена ввернуты трехходовой кран и манометр. Трехходовой кран открывается при замерах давлений. Манометр рассчитан на давление Я у = 1 0 кгс/см2 . К колену присоединяется задвижка с выдвижным шпинделем. Задвижка применяется в ка­ честве запорного, а также регулирующего устройства для изме­ нения производительности и напора насосной установки.

Насосная установка снабжена станцией автоматического уп­ равления. Станция управления с датчиком сухого хода представ­ ляет собой систему автоматического управления, которая обеспе­ чивает ручное управление насосом, защиту электродвигателя от токов короткого замыкания и перегрузок, защиту цепей управле­ ния от токов короткого замыкания, отключение насоса при пони­ жении уровня воды в скважине ниже допустимого и контроль наг­ рузки электродвигателя. При понижении уровня воды в скважине ниже допустимого подается сигнал на станцию управления дат­ чиком сухого хода.

Погружные насосы типа АЭНП

Артезианские погружные насосы типа АЭНП разработаны Харь­ ковским институтом «Укргипрокоммунстрой», а насосы АЭНП-С Севастопольским электроремонтным заводом совместно с Севасто-

22

ном заводе. Эти насосы находят применение для водопонижения на различных объектах угольной и горнорудной промышленности.

Основные технические данные насосов АЭНП и АЭНП-С при­ ведены в табл. 4, а их совмещенные характеристики — на рис. 12.

Первые четыре буквы в марке насоса означают сокращенное название: артезианский электрический насос погружной, цифры означают диаметр электродвигателя в миллиметрах, в числителе мощность электродвигателя в киловаттах, в знаменателе — число полюсов электродвигателя.

Все насосы типа АЭНП и АЭНП-С, за исключением насоса АЭНП 140-2,5/2, имеют принципиально одинаковую конструкцию

Насосы типа АЭНП состоят из следующих основных узлов и деталей: электродвигателя, всасывающей секции, вала насоса, ра­ бочих колес, направляющих аппаратов, корпуса клапана и обрат­ ного клапана.

Отдельные типоразмеры насосов имеют некоторые конструк­ тивные отличия в уплотнительных устройствах и всасывающих секциях.

Всасывающая секция является соединительным звеном между насосом и двигателем. Она на шпильках крепится к верхнему щиту электродвигателя. Всасывающая секция насосов АЭНП 273-80/2, АЭНП 273-60/2 и АЭНП 219-40/2 представляет собой два фланца, соединенных между собой тремя стойками.

Для предотвращения проникновения песка в элкетродвигатель предусмотрено лабиринтное уплотнение, которое образуется за счет запрессовки в нижний фланец бронзового кольца вместе с выточ­ кой соединительной муфты.

Всасывающая секция насосов АЭНП 193-20/2 и АЭНП-С-186-И/2 имеет в средней части ступицу, куда запрессованы текстолитовый подшипник и лабиринт, который вместе с крышкой, укрепленной на валу, предотвращает попадание песка в электродвигатель.

23

Рис. 14. Общий вид насосной части АЭНП 140-2,5/2:

направляющего аппарата, изготовленного из чугуна СЧ 18-36, про­ межуточные подшипники.

Верхний патрубок имеет ступицу, в которую запрессована тек­ столитовая втулка, образующая с другой стальной втулкой кон­

ный из листов электротехнической стали тол­ щиной 0,5 мм. В пазы этого пакета уложена обмотка электродви­

гателя, выполненная из проводов с полихлорвиниловой изоляцией. К обмотке подсоединены три выводных конца, к которым присое­

27

образующие вместе с медными замыкающими кольцами короткозамкнутую обмотку.

Верхний и нижний щиты имеют по одному радиальному под­

Для залива воды и выхода воздуха в верхнем щите предус­ мотрены отверстия, закрываемые резьбовыми пробками. Пропуск воды и газов при работе электродвигателя возможен лишь через лабиринтное уплотнение вала ротора.

Защита электродвигателя от проникновения песка осуществ­ ляется следующим образом. Проникновение песка в электродви­ гатель возможно через отверстия в верхней крышке и верхнем щите, предусмотренные для вывода установочного кабеля, залива водой, выхода воздуха при заливе и выхода вала. Для предот­ вращения проникновения песка установочные кабели выведены че­ рез ниппеля, ввернутые в верхнюю крышку. Между ниппелем и телом крышки расположены стальная шайба и резиновое кольцо, которые служат для крепления кабеля и одновременно герметизи­ руют отверстия.

Отверстие для залива воды расположено в специальном шту­ цере, а для выхода воздуха при заливе — в одной из шпилек верхней крышки. На штуцере и шпильке установлена накидная гайка с отверстием, под которым расположена войлочная про­ кладка. Эта войлочная прокладка задерживает песок и позволяет производить перепуск воды и газов, выделяющихся при работе электродвигателя.

Для предотвращения попадания песка вдоль вала предусмот­ рено лабиринтное уплотнение, которое образуется бронзовым кольцом всасывающей секции и специальной выточкой соедини­ тельной муфты.

Погруокные насосы типа ЭПН

В настоящее время для водопониження на ряде предприятий угольной и горнорудной промышленности применяются погружные насосы ЭПН (электрический погружной насос).

Основные параметры этих насосов приведены в табл. 5, а их характеристики показаны на рис. 16.

В насосах ЭПН насосная часть расположена над электродви­ гателем. Верхняя часть электродвигателя, к которой крепится на­ сосная часть, является приемником откачиваемой воды.

Рассмотрим более подробно конструкцию насосов ЭПН, выпус­ каемых Новомосковским энергомеханпческим заводом. Насосная часть (рис. 17) представляет собой вертикальный агрегат, состоя­ щий из ротора и корпуса. Ротор насоса состоит из полого вала, ра­ бочих колес и механического центробежного очистителя воды — пескосбрасывателя.

28

Т а б л и ц а 5

Рис. 16. Характеристики работы центробежных насосов типа ЭПН, НА и А

29

Пескосбрасыватель состоит из диска с лопатками и ступицы. Кольцевая вы­ точка в ступице образует при установке пескосбрасывателя на вал кольцевую ка­ меру. Пескосбрасыватель закреплен на верхнем конце вала с помощью шпонки, втулки и болта, ввернутого в канал вала. Отверстия в ступице пескосбрасывателя обеспечивают приток воды в камеру и в канал вала, который в верхней части заглушён болтом-пробкой.

Корпус насоса состоит из опорного фланца, направляющих аппаратов и на­ порного патрубка.

Направляющие аппараты снабжены резино-металлическими подшипниками через ступень. В подшипниках имеются продольные канавки, по которым посту­ пает вода для смазки и охлаждения цапф вала.

Верхний направляющий аппарат имеет удлиненную форму для размещения пес­ косбрасывателя и увеличенный по высоте подшипник. Между собой направляющие аппараты скреплены стяжками. Для предотвращения утечки воды между ап­ паратами в специальные канавки уста­ новлены резиновые уплотнения.

Насосы ЭПН снабжены асинхронными электродвигателями специального испол­ нения с короткозамкнутым ротором (водозаполненные с принудительным проточ­ ным охлаждением).

Электродвигатель насосов ЭПН со­ стоит из статора, ротора, верхнего и ниж­ него подшипников, подпятника и пяты.

Статор имеет наружные трубы диа­ метром 178 мм (насос ЭПН-8) и 217 мм (насос ЭПН-10), в которые запрессо­ ваны пакеты железа, набранные из пла­ стин листовой электротехнической стали Э-12 толщиной 0,5 мм, покрытых изоля­ ционным лаком.

30

От смещения в трубе пакет железа сверху и снизу удержива­ ется упорными кольцами, приваренными электрозаклепками к трубе. От поворота пакет удерживается продольной шпонкой круглого сечения. Обмотка статора однослойная катушечная и выполняется впротяжку. Выводные концы катушек соединены последовательно.

Ротор состоит из вала с надетым на него пакетом активного железа. Пакет удерживается на валу специальными замками— кольцами. Он так же как и статор набран из пластин электротех­ нической стали. В пакете роторного железа имеется 16 (насос ЭПН-8) и 20 (насос ЭПН-10) отверстий для медных стержней, которые при выходе из пакета соединены между собой массивными сварными медными кольцами.

Вал ротора выполнен полым. На шейке вала ротора напрессо­ ваны втулки из нержавеющей стали, имеющие поверхностную за­

цера, который является дросселем при проходе охлаждающей воды.

Корпус верхнего подшипника служит верхней опорой для ро­ тора электродвигателя и является переходной деталью, соединяю­ щей корпус электродвигателя с насосной частью. На фланце кор­ пуса верхнего подшипника установлен обратный клапан, состоя­ щий из корпуса, клапана, пружины и регулировочного винта. Там же имеется отверстие для вывода кабеля от статорной обмотки электродвигателя, снабженное уплотнительным устройством из двух текстолитовых колодок, стянутых винтами.

В корпусе верхнего подшипника установлена резиновая уплотнительная манжета, герметизирующая внутреннюю полость двига­ теля. В корпусе запрессованы два резино-металлическнх или кап­ роновых подшипника. -

Нижний подшипник также состоит из корпуса, в котором за­ прессованы два резинометаллических или капроновых подшипника. Корпус подшипника закреплен болтами.

Внижней части электродвигателя расположен упорный под­ шипник, который состоит из пяты и подпятника, воспринимающих гидравлическую нагрузку при работе насосного агрегата. Пята из­ готовлена из термообработанной нержавеющей стали Х18, а под­ пятник из древесно-слоистого пластика. В подпятнике предусмот­ рено восемь радиальных канавок со скосами в сторону вращения пяты. Это устройство предназначено для циркуляции воды и охлаж­ дения подпятника.

Вкорпус подпятника запрессовано бронзовое кольцо, обра­ зующее с пятой кольцевой зазор 0,1 мм. Через этот зазор и про­ ходит вода, подаваемая по центральному каналу в полость элек­ тродвигателя, приподнимая пяту за счет водяного клина и гидрав­ лического давления, создаваемого в камере.

31