15.12.2017
Значительно поменялась политика относительно теплосбережения с ростом стоимости энергоносителей. Все более актуальной становится...


14.12.2017
Среди популярных современных средств упаковки заметное место занимает стрейч-пленка благодаря своим свойством, одно из которых...


14.12.2017
Металлические заборы во все времена были довольно востребованными. Обычно популярностью пользовались мощные конструкции,...


14.12.2017
В последнее время огромную популярность при наружной отделке домов приобрел блок-хаус – древесный материал в виде облицовочной...


14.12.2017
Модульные решения набирают все большую популярность. В обновлении интерьера их используют многие. Дизайнерская виниловая плитка...


14.12.2017
Возможностей для самовыражения практически не оставляют традиционные и стандартные варианты мебели и предметов интерьера. В...


Схемы работы грунтовых насосов

30.12.2016

При работе грунтовых насосов (землесосов) на один трубопровод существует последовательное и параллельное их соединение.
Последовательная работа землесосов применяется в том случае, когда гидросмесь нужно поднять на большую высоту или транспортировать ее на большие расстояния, а напор, развиваемый одним землесосом, недостаточен, чтобы преодолеть гидравлические сопротивления и геодезическое возвышение трубопровода при достаточной для транспортирования грунта скорости гидросмеси. При последовательном соединении землесосов возможны три схемы компоновки (рис. 7.50).
Схемы работы грунтовых насосов

Первая схема. Оба землесоса расположены близко один к другому. Первый землесос всасывает гидросмесь из зумпфа и подает ее непосредственно во второй землесос. Таким образом, короткий напорный трубопровод первого землесоса является всасывающей линией второго, но в этой всасывающей линии давление больше атмосферного. Напор первого землесоса складывается с напором второго землесоса, поэтому для построения совместной характеристики последовательно работающих землесосов достаточно сложить напоры насосов (Н1 + H2) при одинаковом расходе (Q1,2).
Следует отметить, что в последовательную работу целесообразно объединять землесосы одной марки либо с одинаковыми или почти одинаковыми характеристиками, иначе может оказаться, что один из землесосов будет являться местным сопротивлением в сети другого.
Вторая схема. Землесосы, работающие на общий пульпопровод, значительно удалены один от другого, а напорная линия первого землесоса подсоединяется непосредственно к всасывающему патрубку второго. Перекачку гидросмеси при этом можно запроектировать и осуществить с помощью одного из следующих трех способов.
1. Трубопровод, заключенный между двумя землесосами, поглощает полностью нагнетательную способность первого и всасывающую способность второго землесоса, т. е. потери напора в этом трубопроводе равны по величине сумме давления первого и вакуума второго землесоса. Точка атмосферного давления расположена на достаточном удалении от второго землесоса, а между этой точкой (сечением) и вторым землесосом в трубопроводе имеется вакуум. В этом случае стоит первому землесосу подать гидросмесь более высокой консистенции, чем принято в расчете, во втором землесосе немедленно начнется кавитация.
2. Точка нулевого избыточного давления в соединяющем два землесоса трубопроводе находится вблизи от второго землесоса. В этом случае изменения в составе гидросмеси заставят перемещаться эту точку, причем при очень высокой консистенции и засоренном грунте она может значительно удалиться от второго землесоса, что создаст кавитационный режим в его работе.
3. Второй землесос работает с частичным подпором, что гарантирует его устойчивую работу.
Третья схема. Перекачивающий землесос удален от забойного на определенное расстояние, но из напорного трубопровода первого землесоса гидросмесь поступает в промежуточный зумпф, из которого она всасывается перекачивающим землесосом и транспортируется им дальше.
Первая схема применяется в случаях, когда по прочности пульпопровода допустимо соответствующее повышение в нем рабочего давления. Преимуществом схемы является расположение землесосов в одном помещении, что снижает капитальные и эксплуатационные затраты. Недостаток схемы — весь трубопровод находится под суммарным давлением, развиваемым двумя (или более) землесосами. При этой схеме затрудняется работа уплотнительных устройств второго землесоса, соединяемые землесосы должны иметь одинаковую производительность. На открытых горных работах рассмотренная схема встречается обычно в начале разработки месторождения. Затем забойный землесос периодически передвигается за фронтом работ, а перекачивающий остается на старом месте.
Вторая и третья схемы имеют то общее преимущество, что трубопровод и оба землесоса находятся под давлением, развиваемым одним землесосом. Это позволяет использовать облегченные трубы и работать перекачивающему землесосу под нормальным давлением.
Третья схема с промежуточным зумпфом применяется на гидроустановках с переменным режимом транспортирования, который бывает, например, при размыве неоднородных или труднообрушаемых пород. Наличие промежуточного зумпфа позволяет использовать разнотипные землесосы с различающимися производительностями. Недостатком схемы с промежуточным зумпфом является некоторое увеличение энергоемкости гидротранспорта, так как в этом случае не используется остаточный напор на конце трубопровода забойного землесоса и возникают дополнительные затраты энергии на подъем гидросмеси из зумпфа перекачивающим землесосом. При правильно выбранном местоположении первичного землесоса, когда остаточный напор в конце трубопровода забойного землесоса не превышает 5 м, первый недостаток практически отсутствует, а второй может быть устранен с помощью сооружения промежуточного зумпфа выше уровня оси землесоса, что упрощает также запуск перекачивающего землесоса. Устройство промежуточного зумпфа оправдывается при постоянном местоположении перекачивающего землесоса. По такой схеме работает, в частности, большинство перекачивающих землесосных станций на гидроустановках для удаления хвостов с обогатительных фабрик черной и цветной металлургии.
Таким образом, схема с промежуточным зумпфом требует расчетного определения местоположения перекачивающего землесоса.
Параллельная работа землесосов представляет собой совместную самостоятельную работу двух или нескольких грунтовых насосов на один общий трубопровод без прохождения гидросмеси, транспортируемой одним землесосом, через другие. Такая схема позволяет увеличить производительность (Q1+Q2) существующего пульпопровода или использовать один пульпопровод для подачи в него грунтовой смеси из разных карьеров.
При составлении и осуществлении проектов параллельной работы землесосов необходимо иметь в виду, что при большой разнице в характеристиках грунтовых насосов высоконапорный грунтовой насос с большой производительностью может подавать гидросмесь не только в магистральный трубопровод, но и через другой, параллельно работающий низконапорный грунтовой насос. Следовательно, характеристики параллельно работающих грунтовых насосов должны быть одинаковыми или близкими между собой.
Перекачивающие землесосные станции
По типу установки все перекачивающие землесосные станции можно разделить на передвижные (полустационарные) и стационарные.
Иногда, если это экономически оправдано, в качестве перекачивающей землесосной станции используют земснаряд.
В качестве передвижных, или полустационарных, перекачивающих землесосных станций в основном используются передвижные землесосные установки.
Перекачивающие землесосные станции работают следующим образом. Гидросмесь, поступающая от земснаряда или землесосной установки 6 по магистральному пульпопроводу 1 (рис. 7.51), проходит по отводу 14 через обратный клапан 12 к отводу 10 и далее в магистральный пульпопровод 9, одновременно заполняя через трубу 2 грунтовой насос 7. В период пуска грунтового насоса клапан 13 (с отводящим патрубком 4), установленный на его всасывающей трубе, открыт, и имеющийся в пульпопроводе 1 воздух выбрасывается в атмосферу. После выпуска всего воздуха из пульпопровода 1 и при начале выброса гидросмеси через патрубок 4 закрывают клапан 13 и запускают грунтовой насос 7 в работу. При запуске грунтового насоса 7 возникает разность давлений в пульпопроводах 1 и 9, вследствие чего обратный клапан 12 закрывается и вся гидросмесь, поступающая по пульпопроводу 1, начинает проходить только через грунтовой насос 7.
Схемы работы грунтовых насосов

Уплотнение всасывающей и напорной сторон грунтового насоса, отжим сальниковой коробки и охлаждение подшипников вала насоса осуществляются от вспомогательного насоса 5, берущего воду из емкости 3, в качестве которой на практике используют естественный водоем, или при его отсутствии чистую воду подают по отдельному трубопроводу (8 — электродвигатель, 11 — обратный клапан).
Стационарные перекачивающие землесосные станции применяют на обогатительных фабриках, тепловых электростанциях (для транспортировки золы) и при обустройстве крупных нефтегазовых месторождений.
На стационарных перекачивающих землесосных станциях целесообразно устанавливать два грунтовых насоса (рис. 7.52), из которых один должен быть рабочим, другой — резервным. На практике часто устанавливают только один грунтовой насос, а периоды его профилактических ремонтов совмещают с периодами ремонтов грунтового насоса головного земснаряда (землесосной установки).
Количество потребной чистой воды для перекачивающих землесосных станций составляет обычно 5—7 % подачи грунтового насоса, а ее напор — на 0,05 МПа больше.
Все перекачивающие землесосные станции устанавливают на магистральных пульпопроводах, где остаточный напор головного грунтового насоса не превышает 8—10 м.
Магистральный трубопровод необходимо прокладывать с учетом рельефа местности и подвигания фронта горных работ в карьере. Трасса трубопровода между карьером и пунктом приема гидросмеси должна быть по возможности без криволинейных участков.
Примеры возможных схем прокладки трубопроводов в зависимости от условий местности приведены на рис. 7.53—7.55.
Схемы работы грунтовых насосов
Схемы работы грунтовых насосов