Нормативные показатели всасывающей способности грунтовых насосов земснарядов

Смойловская Л.А.

Марка насоса Допустимая статическая высота всасывания Н^оп, м

ГОСТ 90 75-75 ГОСТ 170 11 -87 Каталог ВНИИ Гид-ромаш 1987 альбом-справочник института "Проектгидро механизация"* 1970

ГРУ 1600/25 4 4,3 5,4

ГРУ 2000/63 4 4,5 6,2

ГРУ 4000/71 3 - 5.9

*в настоящие время институт ВНИПИИСтройсырье)

-------Ф

■V------

УДК 621.65:621.879.45 Л.А. Смойловская

НОРМАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВСАСЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТОВЫХ НАСОСОВ ЗЕМСНАРЯДОВ

Семинар № 12

~П сасывающая способность грунтовых

-Ш-* насосов земснарядов является одним из основных факторов, определяющих эксплуатационные параметры земснаряда - глубину разработки, его производительность (по твердому материалу), долговечность деталей насоса и надежность его работы.

Как известно, характеристикой всасывающей способности насоса является допустимый кавитационный запас ДИД0П, значение которого приводится в соответствующих стандартах и справочниках (при работе насоса на воде). Однако на практике для характеристики кавитационных качеств используются обычно производные величины ДИД0П - допустимая статическая

Н^оп или вакуумметрическая Н^°"

высоты всасывания. Поэтому в данной статье используется понятие допустимой высоты всасывания. Анализ имеющихся данных о кавитационных качествах грунтовых насосов,

приведенных в стандартах на грунтовые насосы, каталогах и справочниках, показывает, что численные значения допустимых кавитационных показателей существенно отличаются. Для примера в табл. 1 приведены значения допустимой статической высоты всасывания Н^оп для наиболее распространенных грунтовых насосов, устанавливаемых на земснарядах.

Существенное отличие в значениях допустимой высоты всасывания, приводимых в различных нормативных документах, можно объяснить следующим. Величины кавитационных качеств насосов, соответствующие стандарту на грунтовые насосы, получены на основании комплекса научно исследовательских работ, проведенных во

Таблица 2

Марка насоса Показатели всасывающей способности, м

Ah“0“ Шдоп ттдоп вак

ГРУ 1600/25 4,7 5,3 7,3

ГРУ 2000/63 4,1 5,9 6,9

ГРУ 4000/71 5,3 4,7 6,3

ВНИИГидромаше. Однако при внесении значений этих величин в стандарт, по-видимому, был принят достаточно существенный запас, приведший к некоторому занижению рекомендуемой допустимой высоты всасывания (или завышению кавитационного запаса) по сравнению с фактическими значениями. Что же касается данных института "Проектгидромеханизация", то они получены на основании кавитационных испытаний насосов ГРУ 2000/63 и ГРУ 4000/71, проведенных в натурных условиях. При этом начало кавитационного режима определяли по изменению параметров насоса - Н и р. Однако последствии проведенные специальные исследования кавитационных явлений в грунтовых насосов, включающие энергетические и виброакуситческие испытания (исследования институтов ВНИПИИСт-ройсырье и ВНИИГидромаш) показали, что в грунтовых насосах кавитационные явления наступают раньше, чем наблюдается шум, вибрация и изменения параметров [1 ]. Поэтому следует считать, что значения допустимой высоты всасывания, которые приведены в 3 графе табл. 1 соответствуют не бескавитационному режиму, а уже в какой-то степени началу кавитационных явлений (хотя и локальных), то есть приведенные значения следует считать завышенными.

Следует напомнить, что эксплуатация насоса в режиме кавитации имеет ряд отрицательных последствий, вплоть до срыва вакуума и прекращения работы насоса. Для грунтовых насосов, перекачивающих абразивные гидросмеси этим явлениям сопутствует кавитационно-абразивный износ входной части насоса, вследствие чего снижается срок службы рабочего колеса. С другой стороны при уменьшении исходных данных о допустимом разряжении на всасывании расчетные глубины разработки, предельные значения консистенции гидросмеси и производительность земснаряда могут быть заниженными. В случае применения погружного грунтового насоса, в этом случае при проектирование земснаряда расчетная величина погружения грунтового насоса также может быть ошибочной. Таким образом, для повышения эффективности эксплуатации добычных и гидротранспортных землесосных установок требуется знание уточненных

1 Жарницкий Е.П. Землесосные снаряды с погружными грунтовыми насосами - М.іНедра, 1998.

2 Живатовский Л.С., Смойловская Л.А. Техниче-

фактических показателей всасывающей способности грунтовых насосов.

В насосостроении для оценки кавитационных качеств насосов принят безразмерный параметр кавитационный коэффициент быстроходности (предложенный С.С. Рудневым):

С = nV(Q/AhKP/10)3/4;

где n - частота вращения, об./мин.; Q - подача насоса, м3/с.; AhKp - кавитационный запас, м, соответствующий началу кавитационных явлений, в данном рассматриваемом случае - Ah'40“ Конструктивные особенности входных элементов рабочего колеса грунтового насоса увеличенные толщины лопастей и углы их установки уменьшенное количество лопастей, обусловленные требованиями снижения износа и перекачки крупных твердых включений, предопределяют некоторое снижение коэффициента С для грунтовых насосов, по сравнению с обычными лопастными. Значение С для грунтовых насосов находится в пределах 700-1000 [2.] На основании анализа имеющихся значений кавитационных качеств грунтовых насосов, их статистической обработки для грунтовых насосов типа ГРУ (с трехлопастными рабочими колесами) рекомендуется значение С = =800-850. В табл. 2 приведены значения Ah'40“,

HS^on и Н^°", соответствующие коэффициенту С = 850, для тех же насосов, что в табл. 1. (величина вакуумметрической

Ядоп

вак , соответствует ПО-

Ядоп

- - - - вак превышает

шдоп на величину скоростного напора в месте установки вакуумметра VBc/2g)

Как видно из сравнения данных табл. 1 и 2, рекомендуемые значения допустимой высоты всасывания HSflon выше, чем по данным ГОСТа и каталога ВНИИГидромаш, но несколько ниже, чем данные альбома-справочника ин-та "Проектгидромеханизация". Для оценки кавитационных качеств вновь проектируемых грунтовых насосов типа ГРУ следует принимать коэффициент кавитационный быстроходности С = 800-850.

---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ская механика гидросмесей и грунтовые насосы - М. : Машиностроение, 1986.

Грт 1500/71

Коротко об авторак

Смойловская Л.А. - кандидат технических наук, Московский государственный горный ун

УДК 622.648 В.И. Шелоганов

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ УЧАСТКА ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ РАЗРЕЗА “БАЧАТСКИЙ” ДЛЯ ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ

Семинар № 12

ТУ связи с ликвидацией гидромеханиза-

-Я-М ции на “Бачатском угольном разрезе” возникла необходимость разработать дополнение к рабочему проекту строительства обогатительной установки с отсадочной машиной в части изменения водно-шламовой схемы с учетом существующих трубопроводов диаметром 720 мм.

Сложность реконструкции заключается в том, что водопотребление отсадочной машины составляет 1400 м3/ч, а выход шлама-1430^1440 м3/ч. Транспортировать такую гидросмесь, твердая составляющая которой составлена в основном частицами 0,2^1,0 мм и более, по трубопроводу диаметром 720 мм с расходом близким к 1400 м3/ч представляется опасным в связи с возможным возникновением заиления и закупорки трубопровода.

В связи с этим предлагается система водоснабжения и гидротранспорта, принципиальная схема которой показана на рис. 1. Установка работает следующим образом: шлам из отсадочной машины (ОМ) забирается грунтовым насосом ГрТ 1500/71, предназначенным для работы с отсадочной машиной такого типоразмера, и нагнетается в существующий трубопровод (1) диаметром 720 мм, который проложен до гидроотвала; насосная станция водо-

снабжения (НС) забирает воду из пруда-отстойника гидроотвала и подает ее по существующему магистральному трубопроводу диаметром 720 мм (2) на площадку обогатительной установки, где трубопровод раздваивается и часть воды (=1400 м3/ч) подается по трубопроводу (3) в отсадочную машину, а другая часть, пока неизвестная, подается в пульповод (1), как это показано на рис. 1. Таким образом получается, что грунтовой насос и частично насос водоснабжения работают параллельно на один трубопровод.

Необходимую подачу насосной станции водоснабжения в этом случае необходимо определять по условиям гидротранспорта, т. е. она должна обеспечить расход воды в пульповоде, при котором действительная скорость движения потока у (м / с) будет находиться в

пределах у = (1,05 ^ 1,20) V (у - критическая скорость движения гидросмеси, м/с). Критическую скорость при этом, учитывая гранулометрический состав твердого, следует определять по методике “ВНИПИИСтромсырье” [1] , в соответствии с которой:

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Смойловская Л. А.

Текст научной работы на тему «Нормативные показатели всасывающей способности грунтовых насосов земснарядов»