книги / Стационарные установки шахт

с нормальным притоком от 20 до 35 м3/ч, а на­ сосы 5МС-7 и ЦНСК 60-40...200 — с нормаль­ ным притоком 35—55 м3/ч.

Технические характеристики насосов и их размеры, зависящие от числа рабочих колес, приведены в табл. 2.17. Размеры насосов (рис. 2.25), не зависящие от числа рабочих ко­ лес, составляют (мм):

Присоединительные параметры насосов (для подводящего и напорного патрубков) следую­ щие:

На рис. 2.26—2.28 показаны характеристики насосов на одну ступень.

Насос ДНС 38-50...250 (рис. 2.29) состоит из направляющих аппаратов 9, корпусов 8 на­

правляющих аппаратов, крышек всасывания 72 и нагнетания 7, переднего 19 и заднего 7 крон­

штейнов. Корпуса направляющих аппаратов стянуты стяжными шпильками 14, стыки их

уплотнены кольцевыми резиновыми уплотне­ ниями 11 (шнур резиновый средней твердости

диаметром 6 мм, ГОСТ 6467—69).

Детали ротора — рубашка вала 15, втулка '13, рабочие колеса 10, дистанционная втулка 6, гидропята 4 и регулировочные кольца 5 — при­ жаты гайкой ротора 2 через упорное кольцо 16 к заплечику вала 3.

Рис. 2.28. Характеристика насоса ЦНСК 60-40...200

Опоры 20 ротора — роликоподшипники

№ 3612 установлены в кронштейнах по сколь­ зящей посадке, допускающей перемещение ро­ тора в осевом направлении и проворачивание наружного кольца подшипников.

Подшипниковые камеры уплотняются ман­ жетами 18 (манжета 1-65-90-1, ГОСТ 8752—70)

и закрыты от попадания воды отбойными коль­ цами 17. Привод от электродвигателя осуще­

ствляется через упругую втулочно-пальцевую муфту. Полу муфта 22 на валу насоса посажена до упора во втулку 21, на которой нанесена

риска для контроля положения ротора. При сдвинутом в сторону всасывания роторе кон­ трольная риска должна быть заподлицо с крыш­ кой подшипника.

Уравновешивание осевого усилия, действую­ щего на ротор в сторону всасывания, осуще­ ствляется разгрузочным устройством (рис. 2.30). Последнее состоит из втулки разгрузки 7, дистанционной втулки 6, гидропяты 2 и кольца разгрузки 4. Уплотнения 5 и 1 кольца раз­

грузки и гидропяты (шнур резиновый диа­ метром 6 мм) предупреждают протекание воды под кольцом разгрузки и гидропятой, тем самым гарантируя надежную работу разгрузочного устройства. Регулировочные кольца 3 позво­

ляют поддерживать разбег ротора в пределах допустимого.

В месте выхода вала из корпуса со стороны всасывания имеются механическое и гидравли­ ческое уплотнения (рис. 2.31). Механическое уплотнение — многослойная плетеная пень­ ковая набивка ПП-13. Сечение кольца на­ бивки — квадратное со стороной 13 мм. Гидрав­ лическое уплотнение выполнено следующим об­ разом: вода, выходящая из разгрузочного уст­ ройства, подается по обводной трубе 9 через отверстие 8 в крышке всасывания 1 в полость

гидрозатвора 7, образуя при работе насоса жидкостное кольцо, предупреждающее подса­ сывание воздуха через сальниковую набивку 5; из полости гидрозатвора часть воды просачи­

вается по рубашке вала 6, охлаждая сальник, другая часть через зазор между втулкой 3 и втулкой гидрозатвора 4 поступает в полость

крышки всасывания на вход в первое колесо; избыток воды для понижения давления на саль­ ник сбрасывается через штуцер 2 или направ­

ляется в подводящий трубопровод.

60-40...200 отличаются только направляющими аппаратами. Последние выполнены заодно со своими корпусами и, кроме того, имеют уплот­ няющие кольца, разделяющие всасывающую и нагнетательную полости соседних секций.

При работе в условиях участкового водоот­ лива насосы обладают хорошими показателями эксплуатационной надежности. Среднее время безотказной работы составляет примерно 8000 ч,

в номинальном режиме после наработки 10 000 ч для насоса ЦНС 38-50...250 составляет соответ­ ственно 8 и 9%, для насоса 5МС-7— 16 и 17%, для насоса ЦНСК 60-40...200—21 и 19%.

Насосам 5МС-7 и ЦНС 38-50...250 присвоен государственный Знак качества.

Насосы изготовляются серийно Ясногорским машиностроительным заводом с числом сту­ пеней от 2 до 10 и поставляются по требованию заказчика на раме с электродвигателем.

Насосы ЦНС 38-44...220, ЦНС 60-198...330

и4МСК-10

Всоответствии с ГОСТ 10407—70 насосы ЦНС 38-44...220 и ЦНС 60-198...330 предназначены для перекачивания нейтральной воды темпера­ турой до 80° С с содержанием механических примесей не более 0,1% по массе при размере твердых частиц не более 0,1 мм.

Отраслевыми ТУ 24-8-107-68 регламентиро­ вана следующая характеристика перекачивае­

мой среды для насосов 4МСК-Ю: вода кислот­ ная (pH < 7) с содержанием серной кислоты от 0,2 до 1,5% и механических примесей не более 0,1% по массе при размере твердых ча­ стиц до 0,1 мм; температура перекачиваемой воды не более 40° С.

Насосы ЦНС 38-44...220 могут быть исполь­ зованы на перекачном водоотливе шахт с нор­ мальным притоком от 20 до 35 м3/ч, а насосы ЦНС 60-198...330 и 4МСК-10 — с нормальным притоком от 35 до 55 м3/ч. При этом насосные агрегаты необходимо устанавливать на фун­ даменте.

Технические характеристики насосов и их размеры, зависящие от числа рабочих колес, приведены в табл. 2.18, а не зависящие от числа рабочих колес — в табл. 2.19. В табл. 2.20 даны присоединительные параметры фланцев.

На рис. 2.32—2.34 представлены характери­ стики насосов на одну ступень.

Конструкция насосов аналогична конструк­ ции описанных выше насосов ЦНС 38-50...250, вместе с тем имеются некоторые отличия. Опоры ротора — радиальные сферические подшип­ ники № 1608. Уплотнение вала в местах выхода

Таблица 2.18

4МСК-10X10

Таблица 2.19

Таблица 2.20

Размер (см. рис. 2.25), мм

Насосы

из корпуса — сальниковая набивка ПП-10 (ГОСТ 5152—66). Соединение кольца гидропяты с гидропятой и кольца разгрузки с крыш­ кой нагнетания выполнены без резиновых уплот­ няющих прокладок, что может приводить к утеч­ кам в указанных соединениях и нарушать ра­ боту разгрузочного устройства.

Насосы ЦНС 38-44...220, 4МСК-Ю и ЦНС 60-198...330 изготовляются серийно Ясногор­ ским машиностроительным заводом, причем пер­ вые два — с числом ступеней от 2 до 10, а по­ следний — с числом ступеней от 6 до 10.

Благодаря высокому коэффициенту удельной быстроходности насосы имеют хорошие энер­ гетические показатели при сравнительно малых габаритах и массе.

Насос К-60

В соответствии с ТУ 24-8-566-71 насосы К-60 предназначены для перекачивания неагрессив­ ной технической воды, содержащей до 0,1% по массе взвешенных частиц размером не более 0,1 мм. Нормальная температура перекачи­ ваемой воды +25° С, максимальная 4-80°С.

Насос К-60 рекомендуется использовать на участковом водоотливе шахт с притоком неагрес­ сивной воды от 35 до 55 м3/ч.

Ось напорного патрубка расположена верти­ кально, но может быть повернута на 90, 180 и 270° к вертикальной плоскости (по желанию заказчика).

На рис. 2.36 показана характеристика на­ соса К-60.

Насос К-60 (рис. 2.37) состоит из следующих основных деталей: опорного кронштейна 7, спирального корпуса 2, рабочего колеса 1 и вала 10.

Кронштейн представляет собой чугунную от­ ливку, передняя часть которой служит крыш-

Рис. 2.36. Характеристика насоса К-60

кой спирального корпуса, а задняя — станиной и корпусом подшипников с масляной ванной. Кронштейн крепится к раме четырьмя болтами M l6. Чугунная отливка спирального корпуса выполнена заодно с подводящим и напорным патрубками и крепится к кронштейну.

Стык спирального корпуса и кронштейна уплотняется резиновым шнуром 3 диаметром

6 мм. Во фланце подводящего патрубка имеется резьбовое отверстие, закрытое пробкой для за­ ливки насоса перед пуском. Отверстие в верх­ ней части спирального корпуса служит для выпуска воздуха при залйвкё насоса, в ниж­ ней — для слива воды при длительных оста­ новках.

Вал насоса, изготовленный из стали Ст.5, опирается на два шарикоподшипника 6 (№ 308),

установленные в корпусе масляной ванны. По­ следняя заполняется жидкой смазкой (масло ИЗОА ГОСТ 20799—75 или турбинное 30 ГОСТ 32—74) через резьбовое отверстие, за­ крытое пробкой. Уровень масла в ванне кон­ тролируется при вывернутой пробке в нижней части корпуса подшипников. Масляная ванна герметизируется сальниковыми уплотнениями S,

установленными в расточках корпуса и крышки подшипников. Отбойное кольцо 5 предохра­ няет от попадания воды в масляную ванну.

Рабочее колесо открытого типа (сталь 35Л) посажено на вал консольно.

На выходе из передней крышки опорного кронштейна вал уплотняется сальниковой на­ бивкой 4, пропитанной антифрикционным со­

ставом. Сальниковая набивка поджимается втулкой. Зажатие сальника не должно препят­ ствовать просачиванию воды через него.

Привод от электродвигателя осуществляется с помощью эластичной муфты 9. Направление

вращения насоса — правое (по часовой стрел­ ке), если смотреть со стороны электродвига­ теля.

Благодаря тому, что рабочее колесо откры­ того типа, осевые усилия не достигают значи­ тельной величины и воспринимаются подшип­ никами.

Небольшие масса и габариты, простота уст­ ройства, удобство транспортировки по горным выработкам, возможность установки без фун­ дамента обеспечивают насосам К-60 широкое применение в шахтном водоотливе.

Насосы выпускаются серийно Ясногорским машиностроительным заводом и поставляются в комплекте с электродвигателем на раме.

Насос ЦНМ1-60-100

Центробежный моноблочный одноступенчатый насос ЦНМ1-60-100 предназначен для пере­ качивания неагрессивной шахтной воды, со­ держащей механические включения до 0,1% по массе размером не более 0,1 мм. Нормальная температура перекачиваемой водь1 25° С. На­

сос рекомендуется использовать на перекачном участковом водоотливе шахт с притоком от 40 до 70 м3/ч.

Вобозначении насоса: Ц — центробежный,

Н— насос, М — моноблочный, 1 — первая мо­

Рис. 2.38. Основные размеры насоса ЦНМ1-60-100

Ось напорного патрубка расположена верти­ кально, но может быть повернута на 90, 180

и270° от вертикальной плоскости.

Вращение насоса правое (по часовой стрелке

со стороны электродвигателя).

Техническая характеристика насоса ЦНМ1-60-100

Технические условия гарантируют ре­ сурс до капитального ремонта 3000 ч.

лем КОФ41-2МНУ2 фланцевого типа с удли­ ненным валом мощностью 40 кВт. Исполнение двигателя — PB. Для удобства транспорти­ ровки по горным выработкам электродвигатель

штейн 2 представляет собой чугунную отливку

сложной конфигурации. Кронштейн закреп­ ляется на фланце / электродвигателя. Передняя стенка кронштейна служит крышкой корпуса насоса и корпусом сальникового уплотнения, а периферийная часть переднего торца выпол­ нена в форме фланца, к которому на восьми шпильках Ml 6 крепится корпус 10, отлитый

заодно с напорным патрубком так, что внутрен­ няя спиральная полость корпуса плавно пере­ ходит в диффузор отвода. К фланцу корпуса подсоединена крышка, отлитая заодно с под­ водящим патрубком 17. Стыки кронштейна,

корпуса и передней крышки уплотнены рези­ новым шнуром 13 диаметром 4 мм средней твер­

дости по ГОСТ 6467—69.

Рабочее колесо 12 посажено на вал 5 электро­

двигателя по напряженной посадке на шпонке и закреплено гайкой 18 с левой резьбой. Для

предупреждения отворачивания гайки при слу-

чайном повороте электродвигателя в обратном направлении установлена фигурная шайба 19.

Рабочее колесо уплотняется в передней крыш­ ке и кронштейне уплотнительными кольцами 14

и15, изготовленными для уменьшения износа

из материалов разной твердости (бронза АЖ 9-4

исталь 4X13). Нормальный радиальный за­ зор в уплотнении — 0,2 мм. В коренном диске рабочего колеса имеются отверстия для раз­ грузки подшипников электродвигателя от осе­ вой силы. Наличие резьбы в отверстиях позво­ ляет использовать их для выпрессовки рабо­ чего колеса при разборке насоса. В процессе эксплуатации при профилактических осмотрах отверстия необходимо прочищать от шлама, так как отсутствие свободного прохода в них может привести к преждевременному выходу из строя подшипников электродвигателя.

На выходе из кронштейна вал уплотняется сальниковым уплотнением 8 с гидрозатвором.

Сальниковая набивка ТП (ГОСТ 6904—70) се­ чением 10 X 10 мм поджимается втулкой 6.

Вода для гидрозатвора подается из задней па­ зухи рабочего колеса через отверстие в крон­ штейне на кольцо гидрозатвора 9. Через рас­

точку и отверстия в кольце вода проходит к по­ верхности рубашки 11 вала и образует при ра­

боте насоса гидравлическое кольцо. Часть воды проникает через зазор между сальниковой на­ бивкой и рубашкой вала, охлаждая их, и сбра­ сывается в корыто кронштейна, откуда уда­ ляется через специальное отверстие.

Вал под сальником перекрыт рубашкой, ко­

торая упирается в дистанционную втулку 3, и защищен от перетекания по нему перекачи­ ваемой воды резиновыми кольцами 7, установ­ ленными в торцах дистанционной втулки и ру­ башки, а также свинцовым кольцом 16 в торце

рабочего колеса.

Для защиты подшипников электродвигателя от брызг установлено резиновое отражатель­ ное кольцо 4.

По сравнению с многоступенчатыми секцион­ ными насосами моноблочные насосы имеют ряд преимуществ: малые габариты и массу, воз­ можность установки без фундамента, относи­ тельно низкую стоимость, высокую ремонто­ пригодность и простоту обслуживания; удоб­ ны длятранспортировки по горным выработкам.

Перечисленные преимущества говорят о пер­ спективности применения моноблочных насо­ сов на участковом водоотливе шахт. Насосы выпускаются серийно ЦЭММ производствен­ ного объединения «Макеевуголь».

Основными направлениями совершенствова­ ния насосов участкового водоотлива являются: повышение энергетических показателей и вса­

сывающей способности, показателей безотказ­ ности, долговечности и ремонтопригодности, дальнейшее снижение габаритов, массы и стои­ мости.

§ 4. Вспомогательные насосы

К вспомогательным насосам относится большая группа насосов, используемых в шахтах для местного водоотлива при проходке уклонов, горизонтальных выработок и вертикальных стволов, для откачки зумпфов и очистки водо­ сборников от шлама, а также для других целей.

В связи с многообразием условий, характери­ стик перекачиваемой среды и требований, предъ­ являемых к вспомогательным насосам, они от­ личаются значительным разнообразием кон­ струкций.

В качестве вспомогательных применяются центробежные спиральные, секционные, кон­ сольные насосы, турбонасосы и насосы объем­ ного действия.

Турбонасос Н-1М

Турбонасос Н-1М предназначен для откачки шахтной неагрессивной воды из забоя при про­ ходке вертикальных стволов, уклонов и гори­ зонтальных выработок. Нормальная темпера­ тура перекачиваемой воды 20—25° С. При пере­ качивании воды с температурой ниже 20° С возможно обмерзание канала выхлопного па­ трубка, сопел и снижение по этой причине по­ дачи. Чтобы обеспечить номинальную подачу при обмерзании, необходимо периодически оста­ навливать насос для оттаивания канала выхлоп­ ного патрубка и сопел.

Техническая характеристика турбонасоса Н-Ш

пневматической активной турбины, встроенных;

вобщий алюминиевый корпус 7 с крышкой 11.

Крышка отлита заодно с ручкой, в которой вы­ полнен выхлопной канал 12 для удаления от­

работанного воздуха. В верхней части корпуса турбонасоса имеется прилив, к плоскости ко­ торого прикреплен алюминиевый корпус предо­ хранительного клапана 22. При нажатии на рукоятку 13 предохранительного клапана кла­ пан 25, сжимая пружину 26, поднимается с сед­ ла 23. При этом сжатый воздух, подведенный к штуцеру 24, начинает поступать через кла­ пан и сопла 20 турбины на торцовые лопатки венца 6 ротора, вращая ротор с закрепленным на его хвостовике рабочим колесом 18 насоса.

Нижняя часть корпуса турбонасоса выпол­ нена в виде спирального отвода, переходящего

внапорный патрубок 3. К напорному патрубку

крепятся хомутом с накидными болтами и ба­ рашками водонапорный шланг и шланг 14, под­ водящий воду в полость резиновой диафрагмы 21

предохранительного клапана. Давление воды на диафрагму удерживает клапан в открытом со­ стоянии при прекращении нажатия на руко­ ятку. Клапан автоматически отключает подачу воздуха в турбину при давлении в напорном патрубке менее 0,8 кгс/см2, что может иметь место в случае подсасывания воздуха через сетку. Чтобы обеспечить возможность работы насоса с напором менее 0,8 кгс/сма, например при водоотливе в бадью, в напорном патрубке устанавливается дроссельная шайба с отвер­ стием 25 мм. Отключение насоса вручную про­ изводится нажатием рукоятки предохранитель­ ного клапана в обратную сторону.

При геодезической высоте подачи более 8 м

внапорном трубопроводе устанавливается об­ ратный клапан, который закрывается После прекращения подачи и изолирует полость диа­ фрагмы от давления столба жидкости в напор-

(повернуто на 30°)

Рис. 2.42. Турбонасос Н-1М

ном трубопроводе, обеспечивая автоматическое отключение турбины предохранительным кла­ паном.

Венец ротора посажен на стальной стакан 4 и закреплен на нем гайкой 5 со стопорной шай­ бой. Нижняя 16 и верхняя 8 опоры ротора —

подшипники № 205 и № 60206 — посажены на оси 15. Верхний подшипник зажат в стакане с помощью гайки 9, в расточке которой поме­

щена армированная манжета, герметизирующая