Раздел 3. Шахтные водоотливные установки.

Тема 15. Центробежные насосы.

Назначение и классификация шахтных водоотливных установок. Общее устройство водоотливной установки. Назначение основных элементов.

Общее устройство секционного центробежного насоса. Уравновешивание осевого усилия, возникающего при работе центробежных насосов. Эксплутационные характеристики насосов. Высота всасывания. Кавитация.

Типы шахтных насосов. Действующие стандарты на насосы, проходческие подвесные насосы. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации при обслуживании центробежных насосов.

Практическое занятие

Изучение свойств центробежных насосов. Анализ эксплутационных характеристик.

Литература

Основная: [1, с. 93-112]; [2, с.14-21]; [3, с.180-182]

Дополнительная: [4, с. 105-151]; [6, с. 86-112]

Методические указания

Изучая эту тему, необходимо установить разновидности рабочих колес насосов, изучить их конструкции, назначение и конструкции направляющих аппаратов, причины возникновения осевого усилия и способы его уравновешивания. Особое внимание уделить наиболее распространенным секционным насосам типа ЦНС. Научиться пользоваться их эксплутационными характеристиками. Хорошо уяснить требования правил безопасности к количеству и производительности насосов главного водоотлива. Изучить причины, вызывающие кавитацию, средства предотвращения и борьбы с этим вредным явлением. По характеристикам насосов уметь определить допустимую высоту всасывания из условия отсутствия кавитации. Из одноколесных машин изучить консольный насос и турбонасос.

Вопросы для самопроверки

1. Назвать основные элементы центробежного насоса и объяснить их назначение.

2. Какие насосы применяют для главного водоотлива?

3. Как уравновешивается осевое усилие в насосах типа ЦНС?

4. Особенности вертикальных проходческих насосов.

5. Чем вызвано явление кавитации? Способы борьбы с нею.

Тема 16. Поршневые винтовые насосы. Совместная работа насосов. (4 часа)

Общее устройство и принцип работы поршневого насоса. Область применения. Эксплуатационные особенности.

Назначение, общее устройство, область применения винтовых насосов. Действующие стандарты на поршневые и винтовые насосы. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации при обслуживании поршневых и винтовых насосов.

Совместная работа насосов. Причины и способы включения насосов на совместную работу. Графический анализ параллельной и последовательной работы насосов одинакового типа. Область практического применения насосов, включенных на совместную работу.

Лабораторная работа

Исследование режима работы насосов. Снятие построение характеристики насоса.

Практическое занятие

Изучение устройства и техническое обслуживание поршневых и винтовых насосов.

Литература

Основная: [1, с.112-118]; [2, с.112-115]

Дополнительная: Картавый Н.Г. Стационарные машины. - М.: Недра, 1981, с. 148-152.

Методические указания

Поршневые насосы нашли органическое применение на горных предприятиях, но принцип их действия, конструкцию и эксплуатационные особенности следует изучить по учебнику Картавого Н.Г.

Более детально изучить винтовые насосы типа 1В, обратив внимание на принцип действия, конструктивные особенности и преимущества.

Перед изучением темы «Совместная работа насосов» повторить тему 9, уяснить причины и способы включения насосов на совместную работу. Анализируя параллельную и последовательную работу насосов, научиться складывать характеристики насосов и определять режим совместной работы насосов одинакового типа.

Вопросы для самопроверки

1. Принцип действия поршневого, его эксплутационные особенности.

2. Устройство и принцип действия винтового насоса. Преимущества винтового

3. насоса.

4. Чем вызвана необходимость включения насосов на совместную работу?

5. Как получить суммарную характеристику последовательно и параллельно соединенных насосов?

Тема 17. Трубопровод водоотливных установок. Насосные камеры и водосборники.

Назначение, устройство и прокладка водоотливного трубопровода в горных выработках. Арматура трубопровода: приемное устройство, задвижка, обратный клапан. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации при обслуживании трубопровода в шахтах. ГОСТы на трубы и трубопроводную арматуру

Насосные камеры и водосборники. Назначение, общее устройство. Расположение и оборудование насосных камер и водосборников. Типовые насосные камеры. Определение размеров водосборника с камерой. Обслуживание насосных камер и водосборников.

Практическое занятие

Изучение устройства трубопровода, насосной камеры и водосборника.

Литература

Основная: [1, с. 122-136]; [3, с. 180-182]

Дополнительная: [4, с. 142-146]; [6, с.70-71]

Методические указания

Прежде всего, необходимо уяснить требования правил безопасности к количеству нагнетательных трубопроводов главного водоотлива, как они расположены в камере и как прокладываются, крепятся по стволу и наклонным выработкам.

Особое внимание обратить на назначение и устройство приемного и обратного клапанов, компенсаторов, места и их установки.

Изучая насосные камеры и водосборники, ознакомиться с расположением оборудования в камере, требованиями правил безопасности к камерам и водосборникам, научиться определять их размеры.

Вопросы для самопроверки

1. Для чего и где установлен обратный клапан? Как он устроен?

2. Назначение и устройство приемного клапана.

3. Как прокладываются трубы по наклонным выработкам?

4. Требования правил безопасности к насосным камерам.

5. Как необходимо располагать оборудование в насосной камере?

6. Для чего предназначены и как устроены осветляющие резервуары водосборников?

Тема 18. Измерительные приборы для контроля работы насосов. Приборы для измерения напора насосов: манометры, вакуумметры. Устройство, принцип работы, подключение к насосной установке.

Приборы для измерения подачи насосов: расходомеры и водомеры. Объемный способ определения подачи насосов. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации к обслуживанию измерительных приборов для контроля работы водоотливных установок.

Практические занятия

Изучение устройства вакуумметров, манометров, водомеров. Определение подачи и напора насоса при помощи измерительных приборов.

Литература

Основная: [1, с. 118-119]

Дополнительная: [6, с.70]

Методические указания

Все главные и участковые водоотливные установки должны быть снабжены соответствующей контрольно - измерительной аппаратурой. Поэтому техническому персоналу необходимо хорошо знать устройство, принцип действия, место установки и правила пользования вакуумметрами, манометрами, водомерами и другими устройствами для измерения подачи насосов, сравнить их между собой и с приборами для контроля вентиляторов, установить их преимущества и недостатки.

Особое внимание уделить измерению подачи насоса с помощью диафрагмы и дифманометра.

Вопросы для самопроверки

1. Для чего предназначены, как устроены и где устанавливаются вакуумметры и манометры?

2. Как измерить подачу насоса при помощи водомера?

3. Как измерить подачу насоса при помощи диафрагмы и дифманометра?

4. Сравните механический водомер и анемометр.

Тема 19. Электрооборудование и автоматизация водоотливных установок.

Условия работы электродвигателей насосов. Типы электродвигателей. Выбор электродвигателя для насоса. Определение мощности и расхода электроэнергии водоотливной установки. Аппаратура управления электродвигателями насосов. Автоматизация водоотливных установок. Электроснабжение водоотливных установок.

Литература

Основная: [21 с.132-133, 28, 145-146]

Дополнительная: [4, с.147-148], Дзюбан B.C., Риман Я.С., Маслий А.К. Справочник энергетика угольной шахты. - М.: Недра,. 1983 г., с. 484-486.

Методические указания

Двигатели насосов работают в длительном режиме, имеют равномерную нагрузку. Двигатели главного водоотлива имеют значительную мощность, поэтому включать их желательно в наименее загруженные смены. Типы применяемых двигателей приведены в таблице 35.8 Справочника энергетика угольной шахты.

При определении мощности двигателя и расхода электроэнергии следует рассмотреть пример расчета водоотливной установки в учебнике, решить задачи по это теме.

При изучении аппаратуры управления и автоматизации необходимо изучить схемы управления водоотливными установками, принципы и аппаратуру автоматизации, способы пуска насосов.

Вопросы для самопроверки

1. Какие типы двигателей применяются на главных и участковых водоотливных установках?

2. Как определяется мощность двигателя для насоса?

3. Как определить годовой расход электроэнергии насосной установкой?

4. Какими аппаратами включаются двигатели насосов?

5. Какая аппаратура автоматизации применяются для водоотливных установок? Тема 20. Эрлифты и гидроэлеваторы.

Назначение, общее устройство и принцип работы эрлифтов и гидроэлеваторов. Преимущества и недостатки. Требования правил безопасности и правил технической эксплуатации к обслуживанию эрлифтов и гидроэлеваторов.

Литература

Основная: [1, с.119-122]; [3, с. 180-182]

Дополнительная: [6, с.70]

Методические указания

При изучении этой темы обратить внимание на необходимость развития гидродобычи, на возможность применения эрлифтов для гидроподъема, на достоинства и недостатки эрлифтов и гидроэлеваторов, на возможность их использования для чистки и водосборников.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы устройство и принцип действия эрлифта и гидроэлеватора?

2. Каковы достоинства и недостатки эрлифтов и гидроэлеваторов?

3. При каких условиях эрлифтная установка может быть использована в качестве водоотливной?

Тема 21. Монтаж и эксплуатация водоотливных установок. Охрана окружающей среды при эксплуатации водоотливных установок.

Общие положения монтажа водоотливных установок. Эксплуатация водоотливных установок. Техническое обслуживание, осмотры, ремонты. Основные неполадки, встречающиеся в работе водоотливных установок, их причины и способы устранения. Требования ПБ и ПТЭ, предъявляемые к водоотливным установкам при их эксплуатации.

Положения Конституции РФ по охране водных ресурсов страны. Мероприятия по очистке и обеззараживанию шахтной воды. Очистные сооружения. Перспективы развития.

Практические занятия

Техническое обслуживание водоотливных установок.

Литература

Основная: [1, с.136-139]; [3, с. 180-182]

Дополнительная: [4, с.150-151]; [6 с.70-71, 134-136]

Конституция (Основной Закон) РФ, ст.

Методические указания

Изучение этой темы следует начать с изучения требований ПБ ПТЭ, предъявляемых к водоотливным установкам при их эксплуатации. Уяснить, кто допускается к обслуживанию установки, кто и как часто должен ее осматривать, где делаются записи о проведенных осмотрах и ремонтах, какие работы включает в себя текущий и капитальный ремонты, кем они выполняются.

Особое внимание уделить очистке шахтных вод и труб. Этот материал изложен в книге Гершикова Б.А. «Очистка и использование сточных вод угольных предприятий».

Вопросы монтажа насосной установки, подготовки насоса к пуску и пуск насоса изложены в литературе 3 и 5. Там же даны основные неисправности насоса и способы их устранения.

Вопросы для самопроверки

1. Кто и как часто должен осматривать главную насосную установку?

2. Как нейтрализовать шахтную воду?

3. Как производится чистка шахтных водоотливных трубопроводов?

4. В чем заключаются планово-предупредительные осмотры и ремонты насосных установок?

5. Как и в какие сроки производится измерение притоков воды по шахте и участку?

6. Какие очистные сооружения устраиваются на поверхности шахты?

Тема 22. Проектирование водоотливных установок.

Общая характеристика расчета водоотливной установки. Исходные данные. Выбор схемы водоотлива, определение минимальной подачи насоса и ориентировочного напора, выбор насоса по сводному графику. Определение рабочих зон шахтных насосов, проверка устойчивости работы насоса, определение оптимального диаметра труб и толщины стенки трубы, выбор стандартного диаметра труб по скорости воды, графическое определение режима работы насоса, проверка всасывающей способности насоса, выбор двигателя, определение размеров насосной камере и водосборника, определение расхода электроэнергии и методы его снижения, выбор способа очистки и обеззараживания воды на поверхности и способа чистки водосборника.

Пример расчета водоотливной установки.

Литература

Основная: [1, с. 139-146]; [2, с. 81-86]

Дополнительная: [4, с. 151-152]; [6 с.70-71]

Методические указания

Эта тема является обобщающей по разделу 3, базируется на знаниях, полученных при изучении разделов 1 и 3 программы и имеет целью подготовить студентов к выполнению дипломного проекта. Поэтому вначале необходимо хорошо усвоить требования правил безопасности и правил технической эксплуатации водоотливных установок, повторить вопросы, перечисленные в программе и учебнике, разобрать ранее решенные задачи и пример расчета водоотливной установки в учебнике.

Особое внимание уделить правильному выбору насосов и расчету трубопровода, определению режима работы насоса и способу его регулирования.

Рабочие зоны характеристик шахтных насосов приведены на рис 2.3 2, но на графике указаны старые типы насосов. Более новые насосы типа ЦНС, которыми они заменены, указаны в таб. 2.1 2. Там же, а также в справочном пособии 4 приведены индивидуальные характеристики насосов, по которым окончательно определяется режим работы. Технические характеристики шахтных насосов приведены в приложении 4, а труб - в приложении 5 учебника Хаджикова 1.

При проектировании главной водоотливной установки необходимо стремиться к тому, чтобы схемы трубопровода и установки были наиболее простыми, бесступенчатыми. При этом кол-во насосов и трубопроводов должно соответствовать требованиям правил безопасности, согласно которым производительность каждого насосного агрегата или группы агрегатов, не считая резервных, должна обеспечить откачку нормального суточного притока воды не более чем за 20 часов.

В дипломном проекте должны быть разработаны мероприятия по очистке и обеззараживанию шахтной воды в водосборнике и на поверхности.

Вопросы для самопроверки

1. Какие исходные данные необходимы для расчета водоотливной установки?

2. Как выбрать насос для главного водоотлива?

3. Как выбрать трубопровод и определить потери напора в нем?

4. как определяется режим работы насоса?

5. Как проверить соблюдение условия устойчивости работы насоса?

Как проверить допустимую вакуумметрическую высоту всасывания насоса из условий отсутствия кавитации?

Предыдущая 1 2 3 456 7 8 Следующая