Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
51
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
HYDRAULIC TRANSPORT / PUMPING UNIT / IMPELLERS / BLADES / STATIC PRESSURE / CIRCUMFERENTIAL SPEED / PRESSURE / ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ / НАСОСНОЕ УСТАНОВКА / РАБОЧИЕ КОЛЕСО / ЛОПАСТИ / СТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ / ОКРУЖНАЯ СКОРОСТЬ / ДАВЛЕНИЕ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Атакулов Лазизжон Нематович, Каюмов Умиджон Эркинович

В работе исследовано влияние параметров рабочего колеса. Рассмотрено способы установления угла лопасти рабочего колесо и установлено оптимальный вариант угла расположения лопасти рабочего колеса, которое служить повысить производительность насосной установки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVING THE EFFICIENCY OF PARAMETERS OF THE IMPELLER BLADE OF PUMPING EQUIPMENT

The article analyzes the main reasons for failures of ground pumps, which are poor-quality seals, imperfect design of the impeller mounting on the pump shaft and bearing units, as well as the angular location of the impeller blade of pumping equipment. The influence of the impeller parameters is studied. The methods of establishing the angle of the impeller blade are considered and the optimal variant of the angle of the impeller blade location is established, which can increase the productivity of the pumping unit.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ»

grade metallic lead. Processing of converter dust according to the developed technology allows to increase the yield of metallic lead with high extraction and the best technical, economic and technological indicators.

Literature:

[1]Аллабергенов Р.Д., Ахмедов Р.К., Ходжаев О.Ф. Комплексная переработка отходов цветной металлургии. -Т: Изд. «Университет», 2013. -50 с.

[2]Hasanov A.S., Tolibov B.I., Pirnazarov F.G. Advantages of low-temperature roasting of molybdenum cakes // International scientific-practical conference on the theme: «International science review of the problems and prospects of modern science and education» - Boston (USA), 2019. - P17-18

[3]Saidakhmedov A.A., Buronov A.B. Analysis methods for processing dust of copper smelting factory // International conference on «Integrated innovative development of Zarafshan region: achievements, challenges and prospects» Navoi, Uzb. 2019y. p15-19.

[4]Хасанов А.С., Шодиев А.Н., Саидахмедов А.А., Туробов Ш.Н. Изучение возможности извлечения молибдена и рения из техногенных отходов // Горный вестник Узбекистана. - 2019. - N° 3. - С. 51-53.

[5]Хурсанов А.Х., Хасанов А.С., Абдукадиров А.А., Усманкулов О.Н., Вохидов Б.Р., Аскаров Б.М., Умаралиев И.С., Абдуваитов Д.С. (всего 8 чел.). Способ извлечения аффинированного палладиевого порошка от отра-ботанных

электролитов. Заявка №IAP 20190183. Приоритет от 30.04.2019.

[6]Саидахмедов А.А., Хамидов С.Б., Мажидова И.И. Исследование сернокислотного выщелачивания тонкой пыли медеплавильного производства // Научно-методический журнал "ACADEMY" №1 (52), 2020. с 6-8.

[7]Хасанов А.С., Толибов Б.И., Сирожов Т.Т., Ахмедов М.С. Новые направления по созданию технологию грануляции шлаков медного производства // Евразийский союз ученых #2 (71), 2020. -С49-55

[8]Хасанов А. С., Толибов Б. И. Исследование возможности процесса окисления сульфидных материалов в печи для интенсивного обжига // Горный журнал №9, 2018. -C85-89. DOI: 10.17580/gzh.2018.09.14.

http://www.rudmet.ru/joumal/1758/article/30103/

[9]Хурсанов А.Х., Хасанов А.С., Вохидов Б.Р. // Разработка технологии получения аффинированного палладиевого порошка из отработанных электролитов // Горный вестник Узбекистана 2019г. №1 (76) 58-61.

[10]Хасанов А.С., Вохидов Б.Р. «Современные проблемы и инновационные технологии решения вопросов переработки техногенных месторождений Алмалыкского ГМК» I Международной научно-практической конференции. Алмалык Узбекистан. Мухаррир-2019г. 122-126 ст.

IMPROVING THE EFFICIENCY OF PARAMETERS OF THE IMPELLER BLADE OF PUMPING

EQUIPMENT

Atakulov Lazizlon Nematovich1,

doctor of technical Sciences, associate Professor of the Department of "Mining electromechanics" of the Mining faculty of the Navoi state mining Institute, Navoi, Republic of Uzbekistan. Kayumov Umid Erkinovich2, assistant of the Department of "Mining electromechanics" of the Mining faculty of the Navoi state mining Institute, Navoi, Republic of Uzbekistan.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА

НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Атакулов Лазизжон Нематович1,

доктор технических наук, доцент кафедры «Горная электромеханика» Горного факультета Навоийского государственного горного института

город Навои, Республика Узбекистан. Каюмов Умиджон Эркинович2, ассистент кафедры «Горная электромеханика» Горного факультета Навоийского государственного горного института,

город Навои, Республика Узбекистан. DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2020.1.76.892

ABSTRACT

Annotation. The article analyzes the main reasons for failures of ground pumps, which are poor-quality seals, imperfect design of the impeller mounting on the pump shaft and bearing units, as well as the angular location of the impeller blade of pumping equipment. The influence of the impeller parameters is studied. The methods of

establishing the angle of the impeller blade are considered and the optimal variant of the angle of the impeller blade location is established, which can increase the productivity of the pumping unit.

АННОТАЦИЯ

В работе исследовано влияние параметров рабочего колеса. Рассмотрено способы установления угла лопасти рабочего колесо и установлено оптимальный вариант угла расположения лопасти рабочего колеса, которое служить повысить производительность насосной установки.

ANNOTATION

The influence of the impeller parameters is studied. The methods of establishing the angle of the impeller blade are considered and the optimal variant of the angle of the impeller blade location is established, which can increase the productivity of the pumping unit.

Keywords: Hydraulic transport, pumping unit, impellers, blades, static pressure, circumferential speed, pressure.

Ключевые слова: Гидравлический транспорт, насосное установка, рабочие колесо, лопасти, статическое давление, окружная скорость, давление.

Обзор и анализ рассмотренных работ по гидротранспортных систем на горных предприятиях показывает, что эффективность использования этого вида транспорта не соответствует его техническим возможностям: высока трудоемкость работ при эксплуатации оборудования, высок гидроабразивный износ грунтовых насосов и трубопроводов, низок рабочий ресурс насосов, высоки металлоемкость и энергоемкость гидротранспортных систем [7] (рис.1).

Экономические показатели гидротранспорта рудных хвостов обогащения, полученные по

статистическим данным цех по ремонту горного и технологического оборудования свидетельствует о том, что в числе общих эксплуатационных расходов, наибольшее влияние оказывают затраты на ремонт грунтовых насосов, которые составляют 40-50%, в то же время убытки от простоев всего гидротранспортного оборудования достигают 6570% [1,4].

Сведение по аварийным ситуациям на пульпо-насосных станциях в системе гидротранспорта «Цех по ремонту горного и технологического оборудования» ПО НМЗ г. Навои приведены в таблице 1.

Таблица 1

Аварийные ситуации по цеху ремонт горного и технологического оборудования» ПО НМЗ г.Навои

№ п.п. Аварийные ситуации на пульпо-насосных станциях Доля участия в общем числе отказов, %

1 Рабочее колесо 43

2 Разрыв или протечка на пульпопроводе внутри ПНС 24

3 Остановка электродвигателя насоса или самого насоса 20

4 Отказ подачи масла в насос и электродвигатель 12

5 Другие причины 2

Итого 100

Приведенные данные в таблице 1 показывают, что самым напряженным узлом грунтовых насосов является рабочее колесо.[3; 4; 5].

Ресурс рабочих колес для различных условий эксплуатации грунтовых насосов изменяется от 780 до 1320 часов непрерывной работы [6; 7]. Износ ра-

бочих колес, в свою очередь, вызывает значительные вибрационные напряжения, передаваемые опорным узлам насосной установки - подшипникам, срок службы которых резко снижается и приведёт к изменению КПД [11].

Л

а). Насосная установка с видом рабочего колесо, б) Конструктивное обозначение насосной установки:

1. корпус насоса 2. кольцо (улитка) 3. рабочее колесо 4. муфта 5. сальниковое уплотнение 6. камера уплотнения 7. кольцо фонаря насоса 8. камера сальникового уплотнения 9. вал 10. крышка подшипника

11. подшипник 12. литой кронштейн. Рис. 1. Конструктивное исполнение грунтовых насосов

В условиях гидромеханизации, при проведении вскрышных работ на карьерах, по данным литературных источников, при перекачке песчано-гравийной массы, сроки службы рабочих колес насосов, примерно в 1,5-2,5 раза ниже, чем корпуса насосов (отводов). На горно -обогатительных комбинатах, при перекачке хвостов обогащения, сроки службы рабочих колес, напротив, в 1,5-2 раза выше [8, 9].

Основной причиной отказов грунтовых насосов (до 75%) является гидроабразивный износ основных деталей - рабочих колес, корпусов, передних крышек [2].

В работе исследовано влияние параметров рабочего колеса на входе и выходе, при этом выбор размеры расчетных углов лопаток и значения параметров выбираются исследователем по формулам для насоса с параметрами, например: подача насоса Q = 400 м3/ч, напор Н = 32 ми частота вращения п = 2000 об/мин.

На рис.2 приведено установка угла лопатки рабочее колесо на выходе а - рл2 = 58,180, б - /Зл2 = 50,1°, в - /Зл2 = 90°, г-/Зл2= 121,24°.

> 0060 0 ISO >

в) г)

при угле лопаток: а - £л2 = 58,180 , б - £л2 = 50,10, в - £л2 = 900, г - £л2 = 121,24'

Рис. 2 Рабочие колеса

Расчёты рассмотрены на программном комплексе ЛшуБ, каторая позволяет определить оптимальность выбор угла установки лопаток, учитывая давление на входе и на выходе. В расчетах учтены угол установки лопаток от 900 до максимального искривления и получено окружная скорость рабочего колеса рабочего колеса (рис. 3).

Окружная скорость рабочего колеса при угле лопасти на выходе вл2 = 58,180 показывает почти порядковое проявление направления потока проходящий через рабочего колесо установки

(рис.3,а). Рассматривая направление окружной скорости рабочего колеса можно сделать вывод о том, что проявление направление потока приведён в 100% порядок (рис.3,б), чем разнообразное проявление направлении потока (рис.3, в и г). Это означает, что при угле расположения лопасти рл2 = 50,10 можно получить больше производительность чем другие углы расположения лопасти рабочего колесо насосного оборудования.

при угле лопасти:а - Рл2 = 58,18°, б - Рл2 = 50,10 в - Рл2 = 900, г - Рл2 = 121,24° Рис. 3 Окружная скорость на рабочем колесе

Следовательно, из рис.4 можно анализировать, что с увеличением производительности КПД становиться больше, но напор уменьшается. В ходе проведения вычислительных работ по рабочему

колесу результаты показывает, что с увеличением угла лопасти на входе, уменьшается К.П.Д. рабочего колеса. А при остром угле лопатки на входе К.П.Д. рабочего колеса возрастает.

Р1-массовый расход (кг/с)

а) угол лопатки на выходе > 90°, б) угол лопатки на выходе <90° Рис. 4 График К.П.Д. рабочего колеса

Таким образом, исследованный угол изменение лопасти рабочего колеса показывает, что используемый вариант установки угла лопасти на выходе вл2 = 58,18° уступает по всей исследуемой направлении на угол установленного лопасти на выходе вл2 = 50,1°. К.П.Д насосной установки увеличивается чем используемый вариант установки угла лопасти рабочего колеса.

Список литературы

1. Александров В.И. Расчет системы гидротранспорта хвостов обогащения железной руды на Качканарском ГОКе по результатам экспериментов. - Сборник докладов 13-ой Международной конференции «Транспорт и седиментация твердых частиц» - Тбилиси, 2006. - С. 250-263.

2.Александров В.И. Надежность и экологическая безопасность систем гидротранспорта // Обогащение руд. - 1996. - N 5-6. - с.42.

3.Александров В.И. Снижение удельной энергоемкости гидротранспортных комплексов // Горные машины и автоматика.- 2004. - N6. - 16-17 с.

4.Александров В.И. Каненков В.В. Потери напора и критическая скорость по результатам экспериментов на Качканарском ГОКе. - Горные машины и электромеханика. №6, 2006. - С. 32-37.

5.Баранов Ю.Д., Блюс Б.А., Семененко Е.В., Шурыгин В. Д. Обоснование параметров и режимов работы систем гидротранспорта горных предприятий - Институт геотехнической механики имени Н.С. Полякова, Днепропетровск, 2006 - 416 с.

6.Иванова Т.Д. Исследование и совершенствование грунтовых насосов, перекачивающих рудные хвосты обогатительных фабрик (на примере Магнитогорского металлургического комбината) - Диссертация на

соискание ученой степени к.т.н. - Л., 1981. - 28 с.

7.Заверткин П.С. Повышение ресурса грунтовых насосов снижением интенсивности гидроабразивного изнашивания их элементов в системах гидротранспорта хвостов обогащения -Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. -СПб, 2009. - 115 с.

8.Зарипов А.Х. Оценка энергетической эффективности работы водоотливных установок и систем подачи сжатого воздуха // Изв. вузов. Горный журнал.2010. №4. С. 74-77.

9.Зотов Б.Н. Программа расчета ожидаемых энергетических характеристикцентробежных насосов // ECOPUMP-RUS. Москва. 2016. С. 15-19.

10.Меньшиков С.С. Повышение эффективности эксплуатации грунтовых насосов в условиях гидроабразивного износа - Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. - Санкт -Петербург, 2014. - 148 с.

11.CFD - BladeGen, Version 3.2 (2000). Users's Guide, AEA Technology Engineering Software Inc.

12.CFX - TurboGrid, Version 1.5 (2000). Software Documentation, User Manual, AEA Technology Engineering Software, Ltd.

13.Nowack O. (2000). Private Communication, Ritz Pumpen GmbH & Co. KG, Schwabisch Gmund.

References in English

1. Alexandrov V. I. Calculation of the hydrotransport system for iron ore dressing tails at the Kachkanarsky GOK based on the results of experiments. - Collection of reports of the 13th International conference "Transport and sedimentation of solid particles" - Tbilisi, 2006. - Pp. 250-263.

2. Alexandrov V. I. Reliability and environmental safety of hydrotransport systems // Ore enrichment. -1996. - N 5-6. - p. 42.

3. Alexandrov V. I. Reducing the specific energy intensity of hydrotransport complexes / / Mining machines and automation.- 2004. - N6. - 16-17 p.

4. Aleksandrov V. I. Kanenkov V. V. pressure Losses and critical speed according to the results of experiments at the Kachkanarsky GOK. - Mining machinery and electrical engineering. No. 6, 2006. - Pp. 32-37.

5. Baranov Yu. D., Blus B. A., Semenenko E. V., Shurygin V. D. Justification of parameters and modes of operation of hydraulic transport systems of mining enterprises - Institute of geotechnical mechanics named after N. S. Polyakov, Dnepropetrovsk, 2006-416 p.

6. Ivanova T. D. Research and improvement of ground pumps pumping ore tailings of processing plants (on the example of the Magnitogorsk metallurgical combine) - Dissertation for the degree of candidate of technical Sciences-L., 1981. - 28 p.

7. Zavertkin P. S. Increasing the resource of ground pumps by reducing the intensity of water-jet wear of their elements in the systems of hydraulic transport of enrichment tailings-Thesis for the degree

of candidate of technical Sciences-Saint Petersburg, 2009. - 115 p.

8. Zaripov A. Kh. Assessment of energy efficiency of water drainage installations and compressed air supply systems / / Izv.vuzov. Gorny Zhurnal, 2010, no. 4, Pp. 74-77.

9. Zotov B. N. Program for calculating the expected energy characteristics of center-run pumps / / ECOPUMP-RUS. Moscow. 2016. Pp. 15-19.

10. Menshikov S. S. Improving the efficiency of operation of ground pumps in conditions of water-jet wear-Dissertation for the degree of candidate of technical Sciences-Saint Petersburg, 2014. - 148 p.

11. CFD - BladeGen, Version 3.2 (2000). Users's Guide, AEA Technology Engineering Software Inc.

12. CFX - TurboGrid, Version 1.5 (2000). Software Documentation, User Manual, AEA Technology Engineering Software, Ltd.

13. Nowack O. (2000). Private Communication, Ritz Pumpen GmbH & Co. KG, Schwabisch Gmund.

INVESTIGATION OF LEAKAGE CURRENT DISTRIBUTION IN ELECTRICAL WIRING THAT FEEDS A GROUP OF ELECTRIC RECEIVERS WITH A MOTOR LOAD

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Balashov O. P.

candidate of technical Sciences, associate Professor of the Department of electric power engineering,

Rubtsovsky industrial Institute of AltSTU

ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА УТЕЧКИ В ЭЛЕКТРОПРОВОДКАХ, ПИТАЮЩИХ ГРУППУ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ С ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ

Балашов Олег Петрович

кандидат технических наук, доцент кафедры электроэнергетики, Рубцовский индустриальный институт АлтГТУ DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2020.1.76.893

SUMMARY

The article investigates the distribution of leakage current in low voltage wiring. The regression equation is obtained, which makes it possible to accurately predict the value of the leakage current of the electrical wiring supplying a group of power receivers with motor load.

АННОТАЦИЯ

В статье исследовано распределение тока утечки в электропроводках низкого напряжения. Получено уравнение регрессии, позволяющее точно спрогнозировать значение тока утечки электропроводок, питающих группу электроприемников с двигательной нагрузкой.

Key words: leakage current, analytical dependence, low voltage wiring.

Ключевые слова: ток утечки, аналитическая зависимость, электропроводка низкого напряжения.

Длительная эксплуатация электропроводок низкого напряжения на объектах социальной инфраструктуры села является одной из причин предаварийного состояния электроустановок, приводящих, в том числе к их возгоранию. В большинстве случаев возникновение такого состояния электропроводок обусловлено токами утечки через изоляцию. На величину токов утечки помимо длительного использования

электропроводок влияют: перегрузки,

возникающие в ходе эксплуатации и превышающие допустимые значения токовой нагрузки в среднем в 2.. .3 раза; аварийные режимы, связанные с токами короткого замыкания, хотя они носят кратковременный характер, но обусловлены

значительной кратностью. А так же нельзя забывать о влиянии внешних факторов на изоляцию электропроводок и

электрооборудования: температуры, влажности, давления, механических воздействий в результате различных динамических усилий.

Для обеспечения защиты от возгорания электропроводок действующими ГОСТами [1, 2] в настоящее время и ПУЭ [3] рекомендует применение в электроустановках зданий устройств защитного отключения (УЗО). Их установка способствует созданию высокоэффективных средств электрической защиты, при условии согласовании их уставок с током утечки в электропроводках. Но при этом следует учитывать,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.