cтаття к.т.н. Э.И. Антонова

Схема й оцінка параметрів установки з насосно-струминною системою організації, що підкачує, підпору

Аналіз питання і пошук досить прийнятного рішення, виконані на основі положень теорії надійності машин, дозволив визначити нову насосно-струминну систему створення підпору. Принцип роботи її пояснюється за допомогою спрощеної схеми установки, представленої на мал. . У даній системі для забезпечення необхідного підпору пропонується сполучити використання одноступінчатих насосів, що підкачують, 1 (серійного виготовлення) зі струминними апаратами (насосами) 2, убудовані у всасы 3 насосів 4 водовідливи. У загальному випадку нагнетение кожного насоса приєднано до колектора 5, підключеному через засувки 6 до визначеного (розрахунковому) числу сопів 7 струминних апаратів 2 деякі групи основних насосів 4 ( щоскладається в окремому випадку з одного агрегату).

У порівнянні зі звичайною схемою з насосами, що підкачують, дане рішення помітне знижує функціональну взаємозалежність основних 4 і насосів, що підкачують, 1. Воно, наприклад, не требуе твердого узгодження насосів обох груп по подачі. При виході з ладу одного з насосів 4 насос, що підкачує, 1 продовжує експлуатуватися з частиною насосів, що залишилася в роботі, 4. А при відмовленні насоса 1 усім насосам 4 забезпечується підпір від насосів, що залишилися в роботі, 1. Істотно також, що на основі даної системи вдається забезпечити оптимальний діапазон підпоровши за допомогою серійних машин. Ці якості обумовлені саме тим, що гідравлічний зв'язок насосів 1 і 4 здійснюється за допомогою струминних апаратів 2 (перетворювачів характеристики насоса 1), що у даному рішенні можуть прийматися з близькими до максимальних показників їх по КПД. Робоча група насосів 4 (у переважній більшості випадків n = 1...3) може обслуговуватися за допомогою тільки одного насоса 1. Інші агрегати 1 знаходяться в стані ненавантаженого резерву. Завдяки цьому на установках з числом насосів n ( 5 при дотриманні звичайної рівності числа насосів 1 і 4

Мал. 7.1 Схема водовідливної установки з насосно-струминною підкачиваючею системой організації підпору.

між собою тільки за рахунок використання даного принципу експлуатації ресурс системи насосів, що підкачують, підвищується не менш чим у 2...3 рази. Причому порівняння по цьому показнику стосується не тільки випадків, у яких кожен основний насос забезпечується індивідуальним що підкачує, а і більш прийнятних по надійності схем із загальним колектором, що підводить. З обліком відзначених вище особливостей роботи схеми цілком реальним стає і варіант установкис зменшеним числом насосів 1: ненавантажений резерв у цьому випадку буде наближатися до такому в традиційній схемі. Визначальної в цьому випадку стає можливість домогтися деякого підвищення ресурсу насосів 1 шляхом відповідного вибору їхнього типу із серійної продукції. Зокрема, досить високими показниками надійності володіють широко розповсюджені одноступінчаті насоси двостороннього входу типу Д, що при відповідному виконанні припустимі для перекачування середовищ зі змістом твердого до 1 %. Ресурс роботи цих насосів за ДСТ 10777-77 до до першого капремонту складають: при подачах до 320 м3 – 20000 годин; при подачах від 320 до 1600 м3/год – 30000 годин, що не менш чим у 2...2…2,5разу перевершує ресурс шахтних насосів типу ЦНС. Зменшення ж кількості насосів 1 відповідно знижує кількість пускового і запірного про орудования, кабелів, труб і т.д.

Крім того, дана схема у всіх варіантах створює можливості для ліквідації прийомних клапанів на всасах 3. При цьому в процесі перепускового заливання насосів 4 за допомогою сопів 7 здійснюється промивання усмоктувальних сіток всасов 3 зворотним струмом води через них, що також є важливим позитивним фактором. Одночасно ж, благодара відсутності прийомних клапанів на всасах 3, насоы 1 не будуть піддаватися впливу гідроударів і можливих зворотних струмів води з боку нагнітання основних насосів 4. Вплив цих факторів недостатньо очевидно, однак у традиційних схемах вони скорочують ресурс насосів, що підкачують, 4.

При підвищенні ефективності насосно-струминної системи створення, що підкачує, підпору одним з найбільш важливих є питання про досяжний рівень її економічності. Для її оцінки необхідно насамперед врахувати величину споживаною всією установкою потужності, що дорівнює:

Nуст = r gQпНп 1/h подк + r g (Qп + Qв) Н0 1/h 0

Де Qп, Нп, h подк – подача, напір і КПД насоса, що підкачує;

Qв – витрата подсасываемой через всас основного насоса рідини;

Н0 і h 0 – напір і КПД основного насоса;

r - щільність рідини;

g – прискорення вільного падіння;