книги / Стационарные установки шахт

Рис. 2.14. Узел переднего уплотнения с гидрозатвором вала насосов ЦНС 105-98...490и Д Н С 180-476...680

тели при относительно малых габаритах и массе.

Насосы изготовляются серийно Ясногорским машиностроительным заводом и поставляются по требованию заказчика в комплекте с элек­ тродвигателем на раме.

Для обеспечения водоотлива глубоких шахт по прогрессивной прямой технологической схеме на базе насосов ЦНС 180-476...680 раз­ работаны и изготовлены опытные образцы на­ сосов ЦНС 180-500...900, которые успешно прошли промышленные испытания; намечается их серийное производство.

Насос ЦНС 300-700... 1000

В соответствии с отраслевыми техническими ус­ ловиями (ОТУ 24-8-190-69) насосы ЦНС ЗООТОО .. 1000 предназначены для откачки нейтраль­ ной воды из глубоких шахт угольной и горно­ рудной промышленности. Нормальная темпера­

ботку не менее 5000 ч при ресурсе насоса до капитального ремонта не менее 10 000 ч. Для насосов, работающих на загрязненной воде с содержанием твердых частиц до 0,5% по массе размерами до 0,2 мм, гарантийная наработка быстроизнашивающихся деталей должна со­ ставлять соответственно 2000 и 4000 ч. В те­ чение гарантийной наработки быстроизнаши­ вающихся деталей допускаются снижение но­ минального напора насоса до 10% и замена саль­ никовой набивки.

Насосы ЦНС 300-700... 1000 рекомендуются

киспользованию на водоотливе глубоких шахт

снормальным притоком 150—255 м3/ч и вы­ пускаются с числом ступеней от 7 до 10.

Техническая характеристика насоса ЦНС 300-700... 1000 и его размеры, зависящие от числа рабочих колес, приведены в табл. 2.11.

Размеры насоса ЦНС 300-700... 1000 (см. рис. 2.5), не зависящие от числа рабочих колес,

Насос ВП-340 (рис. 2.17) одноступенчатый, с консольно расположенным на валу 8 рабочим колесом 6, которое затянуто на валу гайкой 4. На крышке всасывания 3 закреплен гибкий рукав 2 с приемной сеткой 1. Вал опирается на радиальный подшипник качения 15 № 46318 через гайку 16. Дополнительные резиновые подшипники 7 и 11 расположены в корпусе 5 насоса и в кронштейне 10, заключенном между секциями трубопровода 9. Место выхода вала из колена 12 уплотняется сальником 14, по­

верхность вала под сальником защищена втул­ кой 13, предохраняющей вал от износа. Вал

насоса с валом электродвигателя соединяется зубчатой цепной муфтой 17.

Электродвигатель 19 установлен на простав­ ке 18. Со всасывающим патрубком насоса ЦНС

300-700... 1000 насос ВП-340 соединяется по­ средством переходного патрубка 21, от которого по трубе 20 отбирается вода на охлаждение опорного подшипника. Через фланец 22 вода

подается на охлаждение основного электро­ двигателя.

Насос ЦНС 300-700... 1000 изготовляется серийно Ясногорским заводом и поставляется по требованию заказчика на фундаментной плите с- электродвигателем и подкачивающим насосом.

Для обеспечения водоотлива глубоких шахт с „геометрическими высотами более 800 м по прямой технологической схеме предусмотрена замена насоса ЦНС 300-700... 1000 насосом ЦНС 300-780... 1300, опытно-промышленные об­ разцы которого проходят испытания.

Насос 12МС-7

Насосы 12МС-7 в соответствии с отраслевыми техническими условиями (ОТУ 24-8-127-68) предназначены для подачи оборотной техниче­

ской воды в гидрошахту и для водоотлива из глубоких шахт. Характеристика перекачивае­ мой воды, обусловленная техническими усло­ виями, такова: pH = (6-е8), содержание взве­ шенных веществ — не более 40 г/л, крупность частиц — не более 10 мм по наибольшему раз­ меру, нормальная температура перекачивае­ мой воды 25° С, максимальная 60° С.

Насосы 12МС-7 рекомендуются к использова­ нию на водоотливе шахт с нормальным прито­ ком 430—670 м3/ч при одиночной работе, а с при­ током, превышающим 670 м3/ч, — при совмест­ ной работе. Насосы выпускаются с числом сту­ пеней от 2 до 8.

Техническая характеристика насоса и его размеры, зависящие от числа рабочих колес, приведены в табл. 2.12.

Размеры насоса 12МС-7 (см. рис. 2.5), не за­ висящие от числа рабочих колес, составляют (мм):

Присоединительные параметры фланцев наcoca 12МС-7 следующие:

На рис. 2.18 дана характеристика насоса на одну ступень.

Детали ротора насоса 12МС-7 (рис. 2.19) за­ жаты на валу 14 двумя гайками 5 и 17. Такая

конструкция делает возможной разборку на­ соса со стороны всасывания. В проточках сту-

пиц рабочих колес 15 установлены кольцевые резиновые уплотнения 16 — шнур резиновый

средней твердости диаметром 3 мм, благодаря чему исключено перетекание воды по валу.

Для повышения всасывающей способности ра­ бочее колесо первой ступени выполнено с рас­ ширенным входом.

Вода, выходящая из разгрузочного устрой­ ства, проходит в полость 19 заднего крон­ штейна 18 для охлаждения заднего подшип­ ника 20 и одновременно подводится по трубе в полость 8, образованную передним крон­ штейном 6 и крышкой всасывания 9, для гидрав­

10 II /2 13

лического уплотнения переднего сальника 7. Далее часть воды уходит через зазор между

переднего кронштейна, охлаждает подшипник 3

и сбрасывается через отверстие в нижней части кронштейна.

Механическое уплотнение вала в месте вы­ хода из корпуса осуществляется сальниковой набивкой ПП-20 (ГОСТ 5152—66), пропитанной антифрикционным составом. Опоры ротора — сферические роликоподшипники № 3524. В ме­ стах выхода вала из корпусов подшипников установлены резиновые манжетные уплотне­ ния — манжета 1-1-130 (ГОСТ 8752—70). Зад­ ний подшипник имеет лабиринтное уплотнение. Уплотнение 13 корпусов 12 направляющих

аппаратов — шнур резиновый диаметром 10 мм. Насос приводится во вращение от электро­ двигателя через зубчатую муфту. Втулка муфты 1 посажена на вал насоса до упора во втулку 2, на которой нанесена контрольная

риска для установки ротора. При положении ротора, сдвинутого до упора в сторону всасы­ вания, контрольная риска должна находиться заподлицо с торцовой плоскостью передней крышки подшипника. Отклонение риски от нормального положения не должно превышать 7 мм. При указанной величине отклонения регу­ лировку положения ротора необходимо вы­ полнять снятием регулировочных колец.

Насос оборудован отключающим устройством, которое, разрывая цепь управления, отклю­

колец гидропяты и разгрузочного устройства. Отключающее устройство, помимо этого, позво­ ляет дополнительно осуществлять контроль по­ ложения ротора.

В качестве привода при числе ступеней на­ соса до 5 включительно рекомендуется приме­ нять взрывобезопасный электродвигатель типа ВАО, при числе ступеней больше 5 — двухдвигательный привод:

При технологических схемах, не обеспечи­ вающих вакуумметрической высоты всасыва­ ния в пределах допустимой, необходимо при­ менять подкачивающий насос. В качестве под­ качивающего рекомендуется использовать, на­ пример, насос Московского насосного завода им. М. И. Калинина типа ЭДН-14 с подачей 800 м3/ч и напором 14 м.

Кольца разгрузки и гидравлической пяты изготовлены из стали Зсп с наплавкой сормайтом и Т-590. Пояски рабочих колес наплавлены электродом ППЗХ2В8 ЧМТУ147-155.

Применение для основных деталей насоса 12МС-7 материалов с хорошими механическими свойствами обеспечивает его длительную без­ отказную работу в условиях шахтного водоот­ лива.

Насосы выпускаются серийно Ясногорским машиностроительным заводом.

Насос ЦНСК 500-160...800

В соответствии с ТУ 24-8-10-054-72 насосы ЦНСК 500-160...800 предназначены для от­ качки кислотных шахтных вод (pH < 7) с со­ держанием серной кислоты не более 0,5%, тем­ пературой не более 60° С. Содержание меха­ нических примесей в воде — до 0,1% по массе при размерах твердых частиц не более 0,1 мм.

Насосы рекомендуются к использованию для водоотлива шахт с притоком от 255 до 430 м3/ч при одиночной работе и свыше 430 м3/ч — при совместной.

Техническая характеристика насоса и его размеры, зависящие от числа рабочих колес, приведены в табл. 2.13.

Размеры насоса ЦНСК 500-160...800 (см. рис. 2.5), не зависящие от числа рабочих колес, составляют (мм):

и 29 стянуты втулки 13 и 25, гидропята 17, дистанционная втулка 18, рабочие колеса 21, рубашка вала 28. Все эти детали имеют рас­

точки, в которых установлены кольцевые ре­ зиновые уплотнения 23, защищающие вал от

контакта с агрессивной водой. Вал опирается на подшипники 8 и 32 (№ 3524), установленные в кронштейнах 31 и 14 по скользящей посадке.

Места выхода вала из корпусов подшипников уплотняются манжетами 9 и 34 типа 1-1-130

(ГОСТ 8752—70). Для предупреждения попа-

дания воды в подшипниковые камеры установ­ лены отбойные кольца 10 и 30. Задний крон­ штейн имеет вставку 16 из кислотоупорной

стали. На выходе из переднего кронштейна и вставки заднего кронштейна, установлены саль­ никовые уплотнения 15 и 27 из плетеной на­

бивки ГТП-25. Переднее уплотнение имеет гидрозатвор. Вода, выходящая из разгрузочного устройства, подается по трубе через отверстие в крышке всасывания 24 в полость, ограничен­ ную поверхностью рубашки вала 28, втулки 25

и стенками крышки всасывания, затем отво­ дится через сливную трубу 26.

Первое колесо 22 расширено на входе для

повышения всасывающей способности. Направ­ ляющие аппараты 19 заключены в корпуса 20,

предупреждающим контакт гидропяты и кольца разгрузки при переходных режимах. Демпфер­ ное устройство собрано в корпусе 4 на втулке

подшипников 5. Втулка соединена с валом шпон­ кой и прижата к заплечнику вала гайкой 3. Шарикоподшипник 6 (№ 8120) передает осевые

усилия от вращающегося вала на неподвиж­ ную тарельчатую пружину 7.

В корпусе 4 размещено отключающее устрой­ ство, шток 2 которого, воздействуя на выклю­ чатель 1, разрывает цепь управления электро­

двигателя при аварийном уходе ротора в сто­ рону всасывания.

Уплотняющие кольца и втулка гидрозатвора изготовлены из стали 0Х18Н10Т и армированы резиной 38260 МРТУ 38-5-1166-64.

Механические свойства материалов основных деталей гарантируют успешную работу на­ соса при содержании и размерах взвешенных частиц значительно больших, чем это обуслов­ лено ТУ 24-8-10-054-72. Это подтверждается промышленными испытаниями и опытом экс­ плуатации насосов ЦНСК 180-85...425.

Ясногорским машиностроительным заводом изготовлены опытные образцы насоса и выпол­ няются их промышленные испытания; плани­ руется серийный выпуск насосов.

Насосы ЦНС 180-500...900 и ЦНС 300-780... 1300

Насосы ЦНС 180-500...900 и ЦНС 300-780... 1300 предназначены для откачки нейтральной либо слабощелочной воды из глубоких шахт уголь­ ной и горнорудной промышленности. Харак­

месей не более 0,1 г/л при размере твердых частиц не более 0,1 мм.

Насосы ЦНС 180-500...900 рекомендуется ис­ пользовать на водоотливе шахт с нормальным притоком 90—150 м3/ч, а насосы ЦНС 300-780... 1300 — с нормальным притоком 150— 255 м8/ч.

Техническая характеристика насосов и их размеры, зависящие от числа рабочих колес, приведены в табл. 2.14, а не зависящие от числа рабочих колес — в табл. 2.15. Присоединитель­ ные параметры фланцев даны в табл. 2.16.

Таблица 2.15

На рис. 2.22 и 2.23 показаны характеристики насосов на одну ступень.

Конструктивно насосы выполнены аналогично насосу ЦНСК 500-160...800 и имеют лишь не­ которые особенности.

Разгрузочное и демпферное устройства на­ соса ЦНС 180-500...900 показаны на рис. 2.24. Втулка разгрузки 15, дистанционная втулка 14 и втулки 13 и 16 образуют трехщелевой дрос­

селирующий лабиринт, пройдя который, вода поступает в разгрузочную камеру и далее через зазор между гидропятой 11 и кольцом раз­ грузки 12 идет на охлаждение заднего уплот­

нения, а по обводной трубе — на гидрозатвор переднего уплотнения.

Демпферное устройство собрано в корпусе 4

на особом валу <5, ввернутом в резьбовое отвер­ стие вала насоса 9. Подшипник 3 (№ 36307) передает осевое усилие от вала 8 через шток 5 на тарельчатые пружины 6 (НД80 X 40 Х2 X X 3, ГОСТ 3057—54). Упор 1 ограничивает

осевое перемещение штока. Полость тарельча­ той пружины и полость подшипника гермети­ зированы кольцевыми резиновыми уплотне­ ниями 2 и 7 (шнур ЗС диаметром 6 мм, ГОСТ 6467—69).

Вал насосов между уплотнениями имеет по­ стоянный диаметр (бесступенчатый), что делает конструкцию насосов разборной с обеих сто­ рон. Опоры вала — подшипники № 314; уплот­ нения на выходе из корпусов — сальниковая набивка 10 типа ПП-13. Направляющие аппа­

раты и рабочие колеса насосов — чугунные; у насоса ЦНС 300-780... 1300 на пояски рабочих колес напрессованы кольца из стали 4X13. Пояски рабочих колес закалены на глубину не менее 2 мм ТВЧ до твердости HRC 35...45, а уплотняющие кольца — на глубину 3—5 мм до твердости HRC 38...48.

Корпуса направляющих аппаратов, крышки всасывания и нагнетания насоса ЦНС 180-500...900 изготовлены из стали 35Л, а на­ соса ЦНС 300-780... 1300 — из стали 40ХЛ.

Первое рабочее колесо ЦНС 180-500...900 рас­ ширено на входе для повышения всасывающей способности.

Насос ЦНС 300-780... 1300 работает с подпо­ ром, в качестве подкачивающего используется насос ВП-340 (см. выше, стр. 94).

Ясногорским машиностроительным заводом изготовлены опытнопромышленные образцы на­ сосов, проводятся промышленные межведом­ ственные испытания. Серийный выпуск насо­ сов ЦНС 180-500...900 с числом ступеней от 5 до 9 вместо насосов ЦНС 180-476...680 плани­ руется.

С 1978 г. намечается серийный выпуск насо­

§ 3. Насосы участкового водоотлива

Для участкового водоотлива шахт применяются в основном многоступенчатые секционные цен­ тробежные насосы в горизонтальном испол­ нении.

Насосы участкового водоотлива имеют элек­ тропривод с синхронной частотой вращения 1500 или 3000 об/мин.

К первой группе относятся насосы ЦНС 38-50...250, 5МС-7, ЦНСК 60-40...200 с коэффи­ циентом быстроходности 50—70, ко второй — насосы ЦНС 38-44...220, ЦНС 60-198...330 и 4МСК-Ю с коэффициентом быстроходности при­ мерно 100.

Кроме перечисленных выше, на участковом водоотливе шахт нашли применение консоль­ ные центробежные К-60 и моноблочные ЦНС 1-60-100 насосы.

Условия работы насосов участкового водоот­ лива отличаются большим разнообразием. Для перекачных установок, которые можно считать стационарными, они не отличаются существенно от условий работы насосов главного водоотлива. Такие установки имеют водосборники доста­ точной емкости, монтируются на фундаменте и обслуживаются квалифицированным персона­ лом.

Уклонные насосные установки — временные, оборудуются водосборниками малой емкости, насосные агрегаты устанавливаются обычно на почве выработки.

Тяжелые условия работы предъявляют повы­ шенные требования к надежности насосов.

Насосы ЦНС 38-50...250, 5МС-7 и ЦНСК 60-40...200

Насосы 38-50...250 (ТУ 24-8-405-70) и насосы 5МС-7 (ГОСТ 5.603—70) предназначены для откачивания на участковом водоотливе уголь­ ных шахт нейтральной загрязненной воды тем­ пературой не выше +80° С с содержанием микрочастиц твердостью до 200 кгс/мм2 и макси­

мальным размером до 0,2 мм не-более-0,5% по массе.

При указанных условиях ТУ № 24-8-405-70 определяет следующие показатели надежности насосов ДНС 38-50...250: продолжительность

При указанных условиях ГОСТ 5.603—70 ре­ гламентирует следующие показатели надеж­ ности насосов 5МС-7: ресурс до первого капи­ тального ремонта — не менее 8000 ч; ресурс быстроизнашивающихся деталей — не менее 4000 ч; в течение указанного срока допускается замена сальниковой набивки..

Насосы ДИСК 60-40...200 (ТУ 24-8-744-73) предназначены для перекачивания кислотной

Таблица 2.17

воды (pH < 7) температурой до + 60*С с со­ держанием серной кислоты не более 0,5%; со­ держание механических примесей не должно превышать 0,5% по массе при размере частиц не более 0,2 мм.

Технические условия регламентируют сле­ дующие показатели надежности насосов ДИСК 60-40...200: средняя наработка на отказ — 2000 ч, средний ресурс — 4000 ч.

При эксплуатации в условиях участкового водоотлива угольных шахт насосы успешно ра­ ботают на воде, отличающейся существенно большим содержанием и размерами твердых частиц, чем это обусловлено упомянутыми выше ГОСТом и ТУ.

Насосы ДНС 38-50...250 рекомендуются к ис­ пользованию на участковом водоотливе шахт

Насосы

ЦНС 38-50 ЦНС 38-75 ЦНС 38-100 ЦНС 38-125 ЦНС 38-150 ЦНС 38-175 ЦНС 38-200 ЦНС 38-225 ЦНС 38-250 5МС-7Х2 ЦНСК 60-40 5МС-7ХЗ ЦНСК 60-60 5МС-7Х4 ЦНСК 60-80 5МС-7Х5 ЦНСК 60-100 5МС-7Х6 ЦНСК 60-120 5МС-7Х7 ЦНСК 60-140 5МС-7Х8 ЦНСК 60-160 5МС-7Х9 ЦНСК 60-180 5МС-7Х10 ЦНСК 60-200