книги из ГПНТБ / Охрименко В.А. Подземная гидродобыча угля учеб. пособие

муфту. Ось напорного патрубка расположена горизонтально ниже оси вала.

С целью обеспечения жесткости конструкции спиральный кор­ пус и станина углесоса имеют самостоятельные опоры. Подшип­ ники и масляная ванна от попадания в них перекачиваемой пуль­ пы защищены лабиринтными уплотнениями и резиновой манжетой. Смазка подшипников жидкая, предусмотрено, кроме того, охлаж­ дение подшипника водой, подаваемой к станине. Рабочее колесо на валу закреплено с помощью резьбового соединения и уплотнено с всасывающей и напорной сторон торцовыми уплотнениями, со­ стоящими из вращающегося рабочего колеса и невращающихся колец, перемещаемых давлением пульпы в осевом направлении.

Углесос 12У10 предназначен для гидротранспорта угля круп­ ностью кусков 0—90 мм. Нормальная работа углесоса обеспечи­

Конструкция углесоса 12У4 аналогична конструкции углесоса 10У4.

210

Углесос 10У12 консольный одноступенчатый с горизонтальным расположением корпуса и станины.

Углесос 14У7 представляет собой центробежный одноступенча­ тый насос консольного типа с горизонтальным разъемом корпуса и станины, что позволяет делать вскрытие без демонтажа электро­ двигателя и трубопроводов.

Он может быть использован также для подачи оборотной воды на гидрошахтах и вскрышных работах на разрезах. Нормаль­ ная температура перекачиваемое™ жидкости до 20°. Углесосный агрегат устанавливается в помещениях, не содержащих взрыво­ опасных смесей.

Углесос 10У5 представляет собой центробежный одноступенча­ тый насос консольного типа с горизонтальным разъемом корпуса и станины, что позволяет делать вскрытие без демонтажа электро­ двигателя и трубопроводов. Подшипники заключены в самостоя­ тельные стаканы и защищены от попадания пульпы лабиринтным уплотнением и манжетой. Для разгрузки ротора от значительных осевых сил на всасывающей и напорной сторонах рабочего колеса установлены самоподжимающиеся торцовые уплотнения равных диаметров.

В углесосе применено эластичное торцовое уплотнение; во вре­ мя работы внутренняя кромка резинового кольца силами давления пульпы прижимается к упорной поверхности. Внутренняя полость корпуса уплотнения через сливную трубу и муфтовый кран соеди­ няется с атмосферой.

При работе углесоса кран должен быть открыт и пульпа из внут­ ренней полости корпуса уплотнения должна поступать на сброс. Этим обеспечивается нормальная работа самоподнимающихся торцовых уплотнений.

Углесос 12УВ6 предназначен для откачки угольной пульпы из зумпфа подземной станции шахт с гидравлической добычей угля и для гидротранспорта на поверхности.

Углесос 12УВ6 представляет собой двухступенчатый центробеж­ ный насос с горизонтальным разъемом корпуса, с двумя рабочими колесами одностороннего входа. Входной и напорный патрубки расположены в нижней части корпуса и направлены в противопо­ ложные стороны горизонтально под уклон 90° к продольной оси углесоса, что позволяет делать вскрытие без демонтажа электро­ двигателя и трубопроводов.

Переводной канал, соединяющий первую и вторую ступень уг­ лесоса, выполнен отдельно и смещен под нижнюю часть корпуса. Проточная часть углесоса, как и рабочие колеса, диафрагма, про­

валу ротора выполнено комбинированным, состоящим из щелевого и сальникового уплотнений.

Сальник нагнетательной стороны разрушается от давления по­ средством вывода части жидкости к сальнику первой ступени, ос­ тальная часть жидкости используется для охлаждения подшипни­ ков. Для защиты корпуса от износа предусмотрено два сменных неразъемных протектора. Соединительная муфта углесоса — упру­ гая втулочно-пальцевая.

Институтами УКРНИИГидроуголь и ДонУГИ совместно с Боковским рудоремонтным заводом спроектирован и изготовлен угле­ сос 10УВЛХ2М.

§ 18. ЭКСПЛУАТАЦИЯ УГЛЕСОСОВ

Тяжелые условия эксплуатации углесосов вызывают необходи­ мость тщательного их монтажа, обслуживания и обязательного выполнения инструкции по сборке и эксплуатации, в которой ука­ зываются индивидуальные особенности машины. При монтаже уг­ лесосов необходимо надежно прикреплять углесос и электродви­ гатель к фундаменту; тщательно центрировать валы углесоса и электродвигателя; располагать углесос и электродвигатель на об­ щем основании; применять при монтаже минимальное количество мелких подкладок; устанавливать углесос на раме: вторую и тре­ тью машины при их последовательном соединении располагать ступенчато (при этом значительно уменьшаются осевые нагрузки на последующие машины); крепить манометры и вакуумметры на стенках насосной камеры, чтобы вибрация углесоса не передава­ лась этим приборам. Трубопровод, идущий от углесоса к маномет­ рам и вакуумметрам, должен быть достаточно гибким и иметь петлю.

Запуск углесоса на воде можно производить только после про­ верки всех соединений, обратного клапана и задвижки. Перед за­ пуском необходимо проверить качество крепления углесоса к раме и залить водой внутреннюю полость углесоса и всасывающий пат­ рубок.

В настоящее время применяют два способа заливки углесоса: при помощи эжекторов или вакуум-насосов и путем подачи низко­ напорной воды во всасывающий трубопровод.

При первом способе эжектором или вакуум-насосом, подклю­ ченным к выпускным каналам углесоса и всасывающего трубо­ провода, создают вакуум в полостях углесоса и всасывающего трубопровода. Вода под действием атмосферного давления подни­ мается из пульпосборника по всасывающему трубопроводу и за­ полняет разреженное пространство (рис. 94, а).

После запуска углесоса вакуумные устройства отключают. Достоинствами данного способа запуска являются: возмож­

ность контроля герметичности всасывающего трубопровода; более легкое выявление дефектов всаса; небольшая скорость движения

212

воды (внутри полости углесоса) в конце процесса заливки, что улучшает всасывание в период запуска.

К недостаткам следует отнести: невозможность контроля за процессом заливки, в результате чего нередки случаи запуска незалитого углесоса; необходимость сильного поджатая сальников и, как следствие этого, сильный износ сальникового уплотнения; тру­ доемкость обслуживания, обусловленная наличием не менее двух задвижек, которыми необходимо управлять при заливке; слож­ ность перевода углесосных установок с таким способом заливки на дистанционное или автоматическое управление.

При втором способе заливки патрубок для подвода воды рас­ полагают под углом 45° с оси всасывания (рис. 94,6). Вначале вода поступает в корпус углесоса и, вытесняя воздух, заполняет

Рис. 94. Схемы заливки углесоса:

/ — эжектор; 2 — гидроклапан; 3 — пульпосборник

его, затем вся вода по всасывающему трубопроводу, смешиваясь с воздухом, сбрасывается в пульпосборник. Движение потока воды при заливке противоположно направлению движения воды при ра­ боте углесоса. Запуск углесоса производят при установившемся расходе заливочной воды. Время заливки при данном способе из­ меряют в секундах.

К недостаткам заливки низконапорной водой относят: невоз­ можность полного вытеснения воздуха из всасывающего трубо­ провода; отрицательную инерционность (вода во всасывающем трубопроводе движется в сторону, противоположную направлению всасывания), вследствие чего ухудшаются пусковой режим двига­ теля и всасывающая характеристика углесоса в период пуска, кроме того, возможен разрыв потока в трубе и его сброс.

УдрНИИгидроуглем разработан способ заливки, который за­ ключается в подаче направленной струи низконапорной воды в ниж­ нюю часть всасывающего устройства УВ-1 (рис. 95, а). Для созда­ ния направленной струи в днище всасывающего устройства распо­ лагают коническую насадку, к которой подводят трубопровод пизконапорной воды. Вода, заполняя всасывающий трубопровод и

213

углесос, вытесняет воздух, который выходит через специальный гидроклапан конструкции УкрНИИгидроугля (рис. 95,6). В период заливки клапан находится в нижнем положении; выпускные кла­ паны открыты и воздух свободно выходит наружу.

Вес подвижного клапана должен быть таким, чтобы при макси­ мальной производительности заливочного устройства (по количе­ ству вытесняемого воздуха) он находился в нижнем положении.

Появление воды на выходе гидроклапана при заливке низкона­ порной водой указывает, что процесс заливки окончен и углесос можно вводить в работу. При запуске углесоса давление жидкости возрастает по мере разгона двигателя до поминального давления

а

Рис. 95. Усовершенствованная схема заливки углесоса и гидродинамического кла­ пана:

/ — подвижный клапан; 2 — седло клапана

ступени. Соответственно возрастает скоростной (гидродинамиче­ ский) напор, который, воздействуя на подвижный клапан, подни­ мает его и запирает гнездо клапана.

Во время работы углесоса клапан удерживается движущейся жидкостью. После остановки углесоса клапан под действием соб­ ственного веса возвращается в исходное положение, открывая вы­ пускной канал.

Описанному способу заливки по сравнению с применявшимися до настоящего времени присущи следующие достоинства: направ­ ление динамического потока жидкости при заливке совпадает с на­ правлением всасывания углесоса; создаваемый подпор значи­ тельно улучшает всасывающую характеристику углесоса; произво­ дительность заливочного устройства (расход воды) по опытным данным составляет примерно 'Д производительности углесоса; рас­ ход воды меньше, чем при других способах заливки; подбор необ­ ходимого заливочного устройства ведется по конкретным данным.

Электродвигатель запускают при закрытой задвижке после заполнения углесоса водой. Задвижку разрешается открывать

214

лишь после того, как электропривод будет вращаться с номинала ной скоростью.

В момент открывания и закрывания задвижки во всасывающий патрубок для предотвращения попадания твердых частиц под за­ порный орган вместо пульпы следует подавать чистую воду.

После достижения заданного давления и расхода воды маши­ нист опускает всас и настраивает углесос на транспортирование пульпы.

Машинист обязан непрерывно наблюдать за работой углесоса на слух и по показаниям приборов.

Характерными признаками нормальной работы углесоса явля­ ются равномерный, без резких стуков, шум и отсутствие вибраций корпуса.

Увеличение тока в обмотке двигателя углесоса может быть вы­ звано возрастанием сопротивления в трубопроводе из-за увеличе­ ния удельного веса пульпы или вследствие забивки пульпопровода. В этом случае необходимо поднять всас и промыть пульпопровод водой.

При работе углесоса нельзя снижать производительность дрос­ селированием трубопроводов задвижки, так как это приводит к на­ капливанию крупных кусков угля и породы перед ними и забучиванию пульпопровода.

При уходе за углесосом необходимо: ежемесячно осматривать углесосы и исправлять мелкие неисправности; ежедневно проверять качество крепления углесоса к плите; контролировать нагрев под­ шипников и состояние сальников; проверять засоренность углесоса (через специальные смотровые люки в конце трубы необходимо периодически извлекать щепу, куски породы удлиненной формы и другие инородные тела); раз в две недели добавлять смазку в под­ шипники; раз в месяц промывать подшипники бензином и заря­ жать солидолом.

§ 19. ГИДРОЭЛЕВАТОРЫ

Гидроэлеватор (рис. 96) представляет собой водоструйный на­ сос, который обычно применяют для откачки загрязненной воды или пульпы на сравнительно небольшую высоту. Гидроэлеватор может удовлетворительно работать и при подаче пульпы на боль­ шую высоту, при этом напор рабочей жидкости должен быть в 2— 2,5 раза больше, чем высота подъема пульпы или загрязненной жидкости. По трубе 1 (рис. 96, а) вода под напором подводится

к насадке 2, которая помещается в гидроэлеваторе. Через насадку

сбольшой скоростью вылетает струя 3, которая, пройдя горло­ вину 5, поступает в камеру смешения 6, диффузор 7 и пульпо­

провод 8.

Струя воды 3, увлекая имеющийся в приемнике 4 воздух, со­ здает в нем разрежение. Благодаря последнему в камеру смешения начинает поступать пульпа или загрязненная вода, которая

215

увлекается струей 3, и, пройдя горловину 6 и диффузор 7, посту­ пает в пульпопровод.

Таким образом, работа по транспортированию пульпы в гидро­ затворах осуществляется энергией струи воды. От ее мощности зависят высота подъема и объем пульпы, поднимаемой в единицу времени.

Рис. 96. Схема гидроэлеватора:

а — конструктивная; 6 — в комплексе с дробилкой: 1 —дробилка; 2 — колосниковая решетка; 3 — бункер; 4 — смесительная камера; 5 — пульпопровод

На шахте № 1—2 «Ново-Голубовка» в Донбассе гидроэлеватор (рис. 96, б) применяли для транспортирования породы в раскоску при проведении штрека широким забоем. Расход рабочей воды составил 80 м3/ч; напор, создаваемый гидроэлеватором, 4 м вод. ст.; производительность гидротранспортирования по твердому (породе)

216

выгрузки материала из левой камеры клапаны правой воронки и левой камеры закроются и материал будет поступать в пульпопро­ вод из правой камеры. Левая камера и правая воронка будут на­ полняться материалом. Затем цикл повторится.

Особенностью рассмотренного питателя является невозможность использования угла естественного откоса материала для вторичной дозировки материала.

Рис. 97. Схема шлюзующего питателя:

/ и 2 — воронки; 3 и 4 — камеры давления; 5 — раз­ грузочная камера; 6 — кольцеобразный инжектор; 7 — насос

Недостатки данного типа питателя: потери высоконапорной воды при ее вытеснении перемещаемым материалом, большие раз­ меры питателя, ненадежность работы клапанов. Если перемещае­ мый материал при загрузке в воде движется вниз, производитель­ ность питателя будет ограничена гидравлической крупностью материала. Особенно низка производительность таких питателей при загрузке мелких материалов.

Принцип действия питателей шнекового типа (рис. 98, а) за­ ключается в том, что шнек, вращаясь, захватывает материал из загрузочной воронки и транспортирует его по корпусу к смеситель­

: 218

ной камере. При выходе материала со шнека в патрубке образу­ ется пробка, которая разрушается потоком высоконапорной воды в смесительной камере. Назначение этой пробки — отделить загру­ зочную воронку и полость шнека от пульпопровода. Питатель со­ стоит из шнека 1, загрузочной воронки 2, упорного подшипника 3, электродвигателя 4, турбомуфты 5, редуктора 6 и обводного уст­ ройства. Вода подается в трубопровод специальным насосом, уголь из загрузочной воронки —• шнеком.

Обводное устройство состоит из двух пробковых кранов 7 и 8, трубопроводов 9, 10 и 11 и гидропривода 12. Оно предназначено для отсоединения шнекового питателя от транспортного трубопро­ вода. При наличии в загрузочной воронке угля вода подается к шнеку питателя через кран 7 по трубопроводу 9, захватывает уголь и транспортирует его из шахты по трубопроводу 10 через кран 8.

Если угля в воронке нет, кран 8 поворачивают таким образом, что техническая вода подается к шнеку через кран 7, по трубо­ проводу И и через кран 8.

Такие питатели могут быть одно- и двухшнековые. Они просты по устройству, компактны и обеспечивают равномерную подачу материала. Недостатки: относительно быстрый износ шнека и

219