Introduction
L’exhaure de mine joue le rô le important dans l’industrie miniere. Lа singularité essentielle du développement de l'industrie minière est l'augmentation de la profondeur des mines. La mise en valeur progressive des horizons profonds dépend de la décision de la serie problèmes technologiques, y compris les problèmes de l'utilisation effective d'exhaure de mine [8].
Au cors de l’exploitation d`exhaure de mine peut apparaitre la cavitation dans les pompes centrifuges. Le fonctionnement dans les conditions de la cavitation se caractérise par la diminution du débit et le rendement, par l'apparition du bruit cfrfctéristique et par la vibration dans les pompes [4].
Les recherches scientifique ont montré que les pompes de mine ont la hauteur d’aspiration vacuummètrique admissible insuffisant. Le fonctionnement sans la cavitation n'est possible que dans la gamme étroite de debit.Le besoin des grandes débits peut être satisfait au compte de l'utilisation des pompes à grand dimensions ou les applications du groupe des pompes, qui fonctione parallèlement. Les dépenses d’exploitation et de capitales de plus augmentent considérablement.
L'exploiation des mines profonds et la reconstruction d’exhaure demande la création des pompes de grandes débits et de charge, ayant les qualites haut de la cavitation [5].
Actualite du sujet du travail de fin d’du travail de fin d’études
L’installation de pompage on disposé en haut de niveau du liquide dans le réservoir pour exclure de noyage d'une mine. Avec le passage à de grandes profondeurs et avec la reconstruction des mines augmente rudement la venue de l'eau, c'est pourquoi est apparue la nécessité de la création les pompes a grandes hauteurs (jusqu'à 1000 m) avec de grandes présentations (jusqu'a 800 m3/s). Mais, telles pompes ont bas (même nмgatif) la hauteur de l'aapiration, c'est pourquoi en vue de l'exclusion de la cavitation appliquent les pompes auxilieres. Cela complique considérablement le système de l’exhaure, et par conséquent diminuit sa sécurité. La création du schéma simple et sur de l’exhaure de mine définit l'actualité du travail donné.
Probleme et son lien avec les taches scientifiques ou pratiques
Un des paramètres les plus importants du fonctionnement des pompes est la hauteur d'aspiration admissible de Hvak.adm. Si la hauteur d'aspiration valable n'excède pas admissible, la pompe fonctionne en régime normal. A l'approche de la hauteur d'aspiration de l'admissible baisse le débit, la pression et le rendement de la pompe, mais à son acquisition, et surtout l'excès, la pompe passe au régime de la cavitation.
De l'étude des régimes de la cavitation et l'élaboration des schémas et des moyens, qui excluant ces régimes s'occupent dans le Centre de recherches de la mécanique de mine portant le nom de M. Fedorov et L'universite nationale technique de Donetsk.
But et les taches de l'elaboration et les etudes
Le but du travail de fin d’études est le choix des schémas et l'argumentation de ses paramètres principaux, qui excluant les régimes de la cavitation.
Les buts des recherches les suivants : prouver que le travail de l'engin à pompes avec l’ejecteur hydraulique permet d'exclure la cavitation; élaborer le module du calcule automatisé des paramètres du systeme proposé construire la caractéristique du système de la pompe centrifuge avec l’éjecteur hydraulique.
Exposition du document
L’exhaure de mine joue le rôle très important dans toute la chaine de l'économie électromécanique de la mine. A côté des installations d’élévateur et de ventilateur les installations l’exhaure de mine est le consommateur principal de l'énergie électrique. C'est pourquoi on lui impose les exigences suivantes :
– la sécurité du fonctionnement;
– l’économie.
Le régime de fonctionnement est défini par la caractéristique de la pompe et la caractéristique du réseau. Ces deux caractéristiques s'aggrave en cours d'exploitation.
La caractéristique de la pompe s'aggrave pour les raisons suivantes : le passage au régime de la cavitation; l’aspiration de l'air; l'usure des condensations sur les roues à aube; la contamination de la roue #224 aube (particuli#232rement premier) les corps h#233t#233rog#232nes.
L'aggravation de la caractéristique du réseau est liée avec : la réduction de la section de passage de la conduite par suite de la corrosion; l'ouverture incomplète de la soupape inverse sur la conduite de refoulement; l'ouverture incomplète du verrou sur la conduite de refoulement.
Selon toute cela aux raisons le rendement de la pompe diminue et, par voie de consequence, augmente le dvbit de l'#233nergie #233lectrique. Le r#233gime de la cavitation est dangereux, car il conduit non seulement #224 la diminution des param#232tres de la pompe, mais aussi vers sa destruction.
La cavitation c’est le proces de la perturbation de l’entierete du flux du liquide, qui se passe dans ces parties du flux, ou la pression locale se baisse et atteint d’une certaine signification critique. Ce proces est accompagne par la formation de la grande quantite des bulles,qui remplies des vapeurs du liquide et les gaz,qui degage de la solution. La formation des bulles a beaucoup en commun avec le bouillonnement du liquide, mais a titre de la pression critique, a qui commence la cavitation, on examine la pression des vapeurs saturees du liquide a la temperature donnee [1].
Au resultat des etudes de la cavitation dans les pompes etait etabli que la presence de la cavitation influence beaucoup au travail de la pompe, et cette influence depend du degre du developpement de la cavitation. D'habitude on distingue les cavitations initiales, partiellement developpees et entierement developpees. Le terme "la cavitation initiale" correspond aux conditions, a qui il y a des premiers signes de la cavitation : un faible renforcement du bruit, l'apparition de la petite quantite des bulles, qui forment instable la zone de la cavitation. A ce stade les caracteristiques exterieures de la pompe ne change pas pratiquement. La cavitation partiellement developpee se caracterise par la presence le zone etabli la cavitation. Il y a une augmentation locale de la vitesse du courant, il y a des mouvements secondaires du liquide. A cause de l’augmentation des pertes hydrauliques s’alterent les caracteristiques du systeme donne. Le bruit se renforce considerablement. A la cavitation entierement developpee arrive "l'arret" du travail de la pompe. Ses caracteristiques exterieures deviennent tout a fait inacceptables [7].
Le travail de la pompe en ce regime, en general, ne cede pas a la gestion [8].
Reduire la probabilite de l’apparition de la cavitation on peut, ayant satisfait aux conditions suivantes :
1) Hvac – la hauteur d'aspiration vacuummetrique ne doit pas depasser la valeur de la hauteur d’aspiration vacuummetrique admissible Hvak.adm . Нvac.adm =0,85Hvac.max ;
2) appliquer les schemas avec la pompe d’alimentation, si la hauteur de l’installation depasse de la hauteur d’aspiration geometrique admissible;
3) placer la pompe plus bas niveau de l’eau dans le reservoir d’eau (assurer d’etanchage du systeme d’aspiration sans d’entrainement d’air);
4) utiliser les pompes des support et les systemes de la pompe centrifuge avec l’ejecteur hydraulique ;
5) utiliser la grille preinseree a l’entree sur la roue a aube de la pompe ;
6) etablir a la sortie ou a l’entree de la roue a aube les elements auxiliaires [1].
Les etudes ont montre que les pompes de mine ont la hauteur d’aspiration vacuummetrique admissible insuffisant. Le travail sans la cavitation est possible seulement dans la gamme etroite des debit de travail d'une gauche frontiere de la partie de travail de la caracteristique a les debit un peu excedant le debit nominal. Le besoin de grandes debits peut etre satisfait aux frais de l'utilisation des pompes grand dimensions ou les applications du groupe des pompes, qui travaillent parallelement. Les depenses d’exploitation et capitales de plus augmentent rudement.
Avec l'elaboration des horizons profonds et la reconstruction d’exhaure de mine sont appliquees aussi les pompes avec de grandes debits et une haute frequence de la rotation du rotor, ayant les qualites bas de la cavitation, en consequence de quoi ils sont equipes des pompes supplementaires pompant, qui ont la capacite de travail insuffisante.
La systeme de la pompe centrifuge avec l’ejecteur hydraulique correspond a ces exigences plus completement.
L’installation de pompage contient d’éjecteur 1 avec filet de réception 2, qui établi dans la conduite amenant 3 de pompe centrifuges à plusieurs eétage 4. Sur l'appareil dirigeant du pompe centrifuges à plusieurs étage on établit le collecteur 5 pour la collecte d’eau sortant des canaux traduits selon les tubes 6. On connecte au collecteur la conduite de l’eau de travail 7 avec la soupape inverse 8, qui employe pour la transmission de l’énergie hydraulique a l’é. On connecte au raccord de tuyau surélevé de la pompe centrifuge de conduite de charge 9, qui contenent le verrou 10 et soupape inverse 11. A la conduite de charge est é conduite pour remplissage 12 contenant le verrou 13.
La détermination expérimentale de la caractéristique d’installation industriel (fig. 2, courbe 1) a montré qu’après son équipement par l’éjecteur (fig. 2, courbe 2) est éliminé le régime de la cavitation, mais le débit et le rendement ont augmenté. On augmente la capacité de travail du système du remplissage d’installation de pompage, qui se réealise par le débit du liquide de la conduite de charge de l’installation à la conduite de l’eau de travail d’éjecteur pompant. De plus l’éjecteur fait partie du travail et inonde la pompe principale. Ainsi, se détache le besoin de la soupape de réception, étant un des éléments peu surs de l'engin à pompes. Aussi l'application du système de la pompe centrifuge avec l’éjecteur hydraulique sur d'exhaure de mine principal économiquement avantageusement [5].
Conclusion
1. L'analyse détaillée du fonctionnement des pompes centrifuges du principal d’exeure a montré que pour l'exception des régimes de la cavitation il est nécessaire d'appliquer les schémas spéciaux et les moyens.
2. On élabore le module pour la définition les paramètres hydrauliques et constructifs du système.
3. On marque la ressemblance des études théoriques avec les études expérimentales passées sur la mine par M. Pochenkov "Makeevugol'".
1. Гейер В.Г., Тимошенко Г.М. Шахтные вентиляторные и водоотливные установки: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1987. – 270 с.
2. Пирсол И. Кавитация. Пер. с англ. Ю.Ф. Журувлева, Ред., предисл. и дополн. Л.А. Эпштейна. - М: «Мир», 1975. – 95 с.
3. Прищенко В.А., Малеев В.Б. Исследование центробежного насоса с предвключенной свободносидящей решеткой радиальных лопаток // Материалы III Международной научно-технческой студенческой конференции. – Донецк: ДонНТУ, 2004. - С.167-175.
4. Прищенко В.А., Малеев В.Б. Влияние угла атаки в рабочем колесе насоса водоотлива на его всасывающую способность // Материалы III Международной научно-технческой студенческой конференции. – Донецк: ДонНТУ, 2004. - С.175-181.
5. Романов В.А. Эффективность использования насосной установки с промежуточным отбором рабочей жидкости для струйного насоса // Теоретические и эксплуатационные проблемы шахтных стационарных установок: Сб. научн. трудов НИИГМ им. М.М.Федорова. – Донецк: НИИГМ им. М.М.Федорова, 1986. - С.264-268.
6. Рудник В.П. Преобразователь характеристики центробежного насоса. – К.: «Будівельник», 1970. – 112 с.
8. Самохина Т.И. Разработка схем и средств, исключающих кавитацию
9. Тимошенко Г.М., Зима П.С. Теория инженерного экспериманта. Учеб. пособие. - К.: УМК ГО, 1991. - 124 с.
Dans ce moment le travail de fin d’études se trouve dans stade elaboration. Apres janvier 2010 l'information detaillee on peut est empocher contre auteur (samoxinaTania@yandex.ru) ou leur chef scientifique.