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

Конструкция электродвигателя насоса АТН-10-1 позволяет ре­ гулировать зазор в насосе между рабочими колесами и находя­ щимися под ними направляющими корпусами. Регулировка зазора осуществляется с помощью специальной регулировочной гайки, навернутой на приводной вал, путем подъема или опускания транс­ миссионного вала. Регулировочная гайка опирается на верхний торец муфты стопорного устройства.

электродвигателя циркуляция воздуха осуществляется лопатками ротора.

Радиально-упорный подшипник охлаждается в ванне, через нижнюю часть которой протекает откачиваемая из скважины вода, температура которой изменяется в пределах 6—8°. Вода подается по трубке из нагнетательной части станины, проходит по нижней камере ванны и сливается обратно в скважину.

Приводная часть других насосов, например АТН-10-1-15 и АТН-14-1-3, укомплектована электродвигателем АВШ-55, насосов АТН-14-1-4 — электродвигателем АВШ-75, а насосов АТН-14-1-6 — электродвигателем АВШ-100.

Насосы АТН-10-1-15 и АТН-14-1 по конструкции аналогичны насосам АТН-10-1 и отличаются лишь конструкцией приводной части.

Для привода насоса АТН-14-1 применен асинхронный электро­ двигатель с короткозамкнутым ротором в вертикальном исполнении мощностью 100 квт и скоростью вращения 1470 об/мин (рис. 42). Электродвигатель имеет влагостойкую изоляцию и внутренний обдув.

Обдув электродвигателя осуществляется двумя вентиляторами, к которым по коническим раструбам поступает воздух через отвер­ стия в нижнем и верхнем щитах. Воздух, выходя из вентилятора, охлаждает лобовые части обмотки статора и выходит затем через специальные окна в нижней части корпуса статора наружу.

Обмотка статора имеет многослойную компаундированную изо­ ляцию.

В верхней части вал ротора опирается на три радиально-упорных подшипника № 66322, смонтированных в стакан верхнего щита. Стакан сверху закрыт крышкой и отделяет от вала ротора полость ванны с маслом, расположенной внутри верхнего щита. Масло из ванны на шарикоподшипники подается через специальные отвер­ стия во втулке, на которую запрессованы шарикоподшипники.

Подача масла в шарикоподшипники осуществляется благодаря напору, возникающему при вращении ротора вследствие наличия скосов в нижней части каждого отверстия во втулке. Для заливки масла в ванну предусмотрена специальная масленка.

При работе насоса ротор электродвигателя вращается против часовой стрелки. Обратное вращение ротора предотвращается

53

54

ление перемещает вал на 0,5 мм, а на один полный оборот — на 6 мм.

Внизу вал ротора опирается на роликоподшипник № 2317, уста­ новленный в специальном кольце внутри расточки нижнего щита. Сверху полость роликоподшипника закрыта крышкой с уплотнительными канавками, а снизу крышкой с войлочным кольцом и втулкой, в которой предусмотрены специальные канавки.

Роликоподшипник смазывается густой смазкой, которая пода­ ется через колпачковую масленку.

Как указывалось выше, другие типоразмеры насосов в качестве привода имеют электродвигатели типа АВШ мощностью 55 и 75 квт. Конструкции этих электродвигателей аналогичны электро­ двигателю АВШ-100.

Артезианские насосы типа А и НА

В настоящее время Сумским насосным заводом для водопонн­ жения выпускаются насосы 20А, 24А и 12НА.

Насосы состоят из насосной части, электродвигателя, опорной части и трансмиссии. Электродвигатель установлен на опорной (наземной) части установки.

Основные технические данные насосов типа А и НА представ­ лены в табл. 8, а их характеристические кривые на рис. 16. Из дан­ ных табл. 8 видно, что насосы типов 20А и 24А являются высоко­ производительными агрегатами с высокими расходами электро­ энергии.

Т а б л и ц а 8

Насос

Рассмотрим более подробно конструкцию артезианского насоса типа 20А-18Х1 (рис. 43), в котором применен вертикальный цент­ робежный насос с осевым подводом жидкости.

55

Насосы 20А-18ХЗ и 24А-18Х1 по конструкции аналогичны на­ сосу 20А-18Х1 и отличаются лишь компоновкой опорной части. Кроме того, насос 20А-18ХЗ имеет три рабочих колеса, последова­ тельно насаженных на рабочий вал. Насосы 24А-18Х1 и 20А-18ХЗ комплектуются электродвигателями АВ-112-4.

Насосный агрегат 12НА также имеет сравнительно высокую производительность п небольшой напор. Этот агрегат выполнен многоступенчатым. Количество ступеней его определяется потреб­ ным напором. Общая компоновка насосов 12НА аналогична выше­ описанным насосам типа А.

Насосы 12НА имеют подшипники с бронзовыми вкладышами. Нижний подшипник всех насосов изготовлен из текстолита.

Трансмиссионный вал и напорная труба состоят из отдельных секций, соединенных с муфтами.

Трансмиссионный вал по всей длине изолирован от воды сталь­ ными трубами диаметром 83 мм. Соединительные муфты этих труб одновременно служат подшипниками для трансмиссионного вала.

Верхняя часть насоса состоит из опорного корпуса, шарикопод­ шипниковой опоры, системы смазки и системы охлаждения масла.

Насос приводится во вращение трансмиссионным валом, соеди­

стрелки, если смотреть на установленный агрегат сверху.

Для автоматического предотвращения возможности вращения насоса по часовой стрелке в конструкции привода предусмотрен контрреверс, расположенный над шарикоподшипниковой опорой.

Насосы устанавливаются на прочный бетонный фундамент и крепятся четырьмя болтами.

Работа насоса возможна только при условии, что он постоянно залит, поэтому самый низкий динамический уровень в скважине должен несколько превышать плоскость верхнего фланца верхнего корпуса насоса.

4. Выбор глубинных насосов и определение их основных рабочих параметров

При выборе глубинных насосов для целей водопоннжения необ­ ходимо прежде всего учитывать приток воды в скважину, который определяется фильтрационным расчетом. При этом необходимо стремиться, чтобы оптимальная производительность насоса как можно ближе совпадала с притоком воды в скважину. Кроме того, необходимо учитывать условия работы, в которых будет эксплуати­ роваться выбранный глубинный насос. Техническая характеристика выбранного насосного оборудования должна находиться в полном соответствии с условиями эксплуатации.

57

Параметры работы глубинных насосов определяются с помощью графических характеристик этих насосов.

Основными параметрами глубинных центробежных насосов

Сопротивление напорных трубопроводов артезианских насосов типа А и АТН будет большим по сравнению с погружными, так как в этих случаях кроме гидравлических потерь на трение и местные

58

сопротивления еще возникают дополнительные гидравлические по­ тери вследствие вращения вала с соединительными муфтами.

трансмиссионный вал, вращающийся в защитном кожухе. В этом

лических потерь в напорном трубопроводе насоса. Линия а—/ изо­ бражает геодезическую высоту подачи воды (разность между от­ метками статического уровня воды в скважине и места излива воды

линий b — с и а — 2). Затем при установившемся режиме работы,

59

когда уровень воды в скважине понизится, подача насоса будет Qp (точка пересечения линий Ъ — с н а — 4).

В практике эксплуатации систем водопонижения в угольной и горнорудной промышленности расстояние между скважинами не­ велико. При этом общее понижение зависит от суммарного дебита скважин. В этих случаях методика построения совмещенных харак­ теристик несколько отлична от вышеописанной. В данном случае геодезическая высота подачи воды изменяется в зависимости от общего водопонижения с помо-

Для определения величины подачи насоса необходимо построить характеристики трубопровода с учетом потерь напора по всей длине от насоса до места сброса для случаев откачки воды при начальной, промежуточной и конечной геометрической высоте подъема (линии 1,2 и k рис. 47,6) . Точки пересечения этих харак­ теристик трубопровода с характеристикой насосной установки по­

установления конечного уровня воды в скважине подача будет рав­ няться QK.

60

Потребляемая насосом мощность N И коэффициент полезного действия т) определяются по характеристикам насоса N— Q и г) — Q для конкретных значений подачи насоса.

Гидравлический расчет отводящих трубопроводов можно про­ извести по общепринятой методике расчета напорных трубопрово­ дов водопроводных систем.

Г л а в а I I

НАСОСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМОЕ ПРИ ОТКРЫТОМ ВОДООТЛИВЕ

1. Схема открытого водоотлива

Открытый водоотлив является наиболее простым способом борьбы с подземными водами. Этот способ осушения получил преи­ мущественное распространение при сравнительно невысоких при­ токах воды и чаще всего при наличии грунтов, слабо подвер

гающихся размыву в процессе v.*^7-.-. откачки воды.

отлив сочетают с глубинным водопонижением. Это обстоятельство является чрезвычайно важным, так как оно способствует широкому

2.Насосы, применяемые для открытого водоотлива

Внастоящее время для открытого водоотлива широко исполь­ зуется различное насосное оборудование. На угольных и горно­ рудных предприятиях в зависимости от имеющихся специфических условий часто применяются серийно выпускаемые отечественной

61

промышленностью насосы типов МС, КСМ, К, НДв, НДс, НП и другие, производительностью от нескольких десятков до несколь­ ких сотен кубических метров в час.

При сооружении различных сравнительно небольших по объ­ ему котлованов и траншей в угольной и горнорудной промышлен­ ности находят также применение самовсасывающие и диафрагмовые насосы, оснащенные как электродвигателями, так и двигате­ лями внутреннего сгорания. Эти насосы, как правило, монтируют у зумпфа. При этом с целью обеспечения надежности работы водо­ отлива на каждой насосной установке монтируют резервный насос.

Основные технические данные самовсасывающих и диафрагмовых насосов, применяемых для открытого водоотлива, представ­ лены в табл. 9, 10.

62