Українська   Русский
UNTD   Portail des maitres

Aperçu

Contenir

Introduction

Le coup de belier est etudie plus de cent ans, cependant jusqu'ici il y a beaucoup des questions, qui attendent les decisions [12]. Cela s'exprime par l'absence de la theorie totale des flux turbulent, l'incertitude des donnees de l'influence des proces instabilites sur les valeurs des resistances hydrauliques et etc. Cependant, les lois etablies et les liens permettent dans chaque cas concret de decider le probleme de la protection contre le coup de belier [6].

1. Actualite de travail

Les études des coups de belier dans les installations de decharge de mine sont passees plus de cinquante ans [1] cependant la conception univoque complete de la protection de ces hydrosystemes d'oscillation de la pression jusqu'ici n'est pas creé. Concernant de cela il y a toujours actuel une tache de la recherche des nouveaux, probablement, pas tout a fait evident a premiere vue, des moyens et les moyens de la protection, surtout de tels, qui demanderaient pour la realisation du minimum des depenses capitales, seraient surs et simples dans l'exploitation [11]. Peut etre par ce moyen, par exemple, l'insertion de la resistance supplementaire hydraulique dans la place definie de la conduite au moment de l'apparition du choc hydraulique dangereux [5], c'est-a-dire au moment de soudain l'arret du groupe de machines de pompe de l'installation de decharge. Cette facon peut etre, par exemple, l'insertion de la resistance supplementaire hydraulique dans la section definie de la conduite au moment de l'apparition du coup de belier dangereux, c'est-a-dire au moment de l'arret du groupe des machines de pompe soudain de l'installation de decharge.

Comme montrent les etudes experimentales [7], le coup de belier se passe pendant des installations de decharge aux conditions suivantes: au changement de la vitesse d'eau des conduites, les frequences de la rotation du groupe des machines de pompe, la reduction de debit, l'interruption du vide et l'arret soudain d'uns ou quelques groupes des machines de pompe a leur travail a la conduite principal. Le regime dernier se rencontre plus souvent au fonctionnement des installations de decharge puissantes avec les conditions de l'elaboration des gisements de minerai irrigues [10].

Au dernier temps en rapport avec la large expansion des installations de decharge avec les pompes immerges pour les denoyages des mines fermees se leve la question des actions antibelier renforce, puisque n'importe quels travaux de reparation sur les sont extraordinairement cher. Dans ces conditions l'application de quelques des systemes de faille du type poison des coups de belier se present inutile. Un des moyens possibles de la protection des installations de decharge mine contre coups de belier est l'augmentation de la resistance hydraulique au courant inverse d'eau. La diode hydraulique est le moyen meilleur pour la garantie de cet effet. A la perspective est possible la creation des diodes fluidiques, qui n'ont pas les parties mobile, qu'augmentera encore plus la securite de la protection [2].

2. But de travail et les resultats planifies

Le but de l'etude est l'elaboration de l'installation ayant la resistance differente de flux a son mouvement des directions direct et inverse, ayant un large spectre des qualites positives des gabarits diminues qu'est important, par exemple, dans les conditions du fosse.

Les resultats planifies – le projet de l'installation de la diode avec les proprietes du caractere de tourbillon et une haute resistance inverse.

3. La diode hydraulique hibride avec l'admission à vis

La diode hydraulique hibride avec l'admission à vis se rapporte de la construction mecanique et peut etre utilise pour la protection contre les coups de belier dans les installations de decharge de l'industrie de charbon pendant d'arret de la pompe.

Figure 1 – La diode hydraulique hibride avec l

Figure 1 – La diode hydraulique hibride avec l'admission à vis

Figure 2 – Le principe de travail de diod hydraulique

Figure 2 – Le principe de travail de diod hydraulique (animation: le nombre des cadres – 2, le nombre des repetitions illimité, la dimention 14КB)

La diode hydraulique hibride avec l’admission à vis [4] comprend le corps 1 à l'interieur de qui à l’aide de croisee 2 fixe le cylindre 3 avec la rigole spirale. La surface exterieure du cylindre sert comme dirigeant pour accouplement 4, le fond 5 sert comme clapet et il y a un orifice dans la partie centrale. Au courant inverse du liquide sur la figure 1 à gauche l’accouplement se couche sur selle qui est forme dans le corps 1 et ferme le passage d’eau du cote exterieur de l’ accouplement. Le courant avance selon rigole spirale du cylindre 3 tourbillonne et se trouve dans la shambre de tourbillon qui se trouve entre le cote inferieure du cylindre et la surface superieure du fond d’accouplement. La resistance hydraulique totale est definir par la section d'orifice et l'effet de tourbillon qui se formant.

Au courant direct du liquide (figure 1, a droit)sous l'effet de la pression du liquide mobile, l’accouplement se leve jusqu'au bout par le fond au cylindre et par cela est assure ecoulement par le courant d’accouplement selon la surface exterieure avec les pertes minimales.

Par la methode des elements final etait modeler le courant inverse du liquide dans la diode hydraulique hibride avec l’admission a vis ayant les diametres des raccords de tuyau amenant et conduisant de 200 mm et le diametre d'orifice dans le fond d’accouplement 45 mm.

Le parametre cherche etait debit d’eau (une vitesse axiale moyenne du courant dans la section d’entree). Le resultat etait la vitesse qui est egale 3,0 m/s .

Par exemple pour comparaison avec l’orifice simple à l’element de verrouillage de la soupape inverse, qui peur etre utilise a la meme destination nous avons accompli les comptes a l’aide des formules suivantes.

La formule pour definition du coefficient de la resistance locale au etranglement brusque de courant à tuyau [3]

la formule de Vejsbakh [8]:

alors nous avons recu l'equation [9] pour la definition du diametre cherche de l'orifice d:

Quand nous avons decide cette equation pour le diametre interieur du tube D = 200 mm, nous recevons le diametre comptes d’orifice d = 44 mm.

Conclusion

L’utilisation de cette type de la diode permet d’augmenter beaucoupe la dimention de la section de passage et d’augmenter la fiabilite du travail des moyens de la protection contre coups de belier aux conditions d’eau de mine polluee, avec cela recevoir une telle resistance hydraulique, qui est suffisamment pour l'execution des fonctions principales.

References bibliographiques

  1. Попов В. М. Водоотливные установки: [справочное пособие] / В. М. Попов – М.: Недра, 1990. – 254 с.
  2. Лебедев И. В. Элементы струйной автоматики / И. В. Лебедев, С. Л. Трескунов, В. С. Яковенко; под общ. ред. И. В. Лебедева – М.: Машиностроение, 1973. – 360 с.
  3. Гейер В. Г., Тимошенко Г. М. Шахтные вентиляторные и водоотливные установки: Учебник для вузов – М.: Недра, 1987. – 270 с.
  4. База патентів України [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://uapatents.com.
  5. Бержерон Л. От гидравлического удара в трубах до разряда в электрической сети. – М.: Машгиз, 1962. – 348 с.
  6. Оверко В. М. Защита от гидравлических ударов водоотливных установок с погружными насосами / В. М. Оверко, В. П. Овсянников, А. Ф. Папаяни // Разработка рудных месторождений. Научно-технический сборник, вып. 1 (90). – Кривой Рог, 2006. – С. 158–162.
  7. Центробежные насосы и трубопроводные сети в горной промышленности: Справочное пособие / Папаяни Ф. А., Трейнер Н. Б., Никитин В. И., Чернышев Ю. И., Оверко В. М. Под общ. ред. Ф. А. Папаяни и Н. Б. Трейнера. – Донецк : ООО «Східний видавничий дім», 2011. – 334 с.
  8. Богомолов А. И. Гидравлика: [учебник для вузов]. Изд. 2-е, перераб. и доп. / А. И. Богомолов, К. А. Михайлов. – М.: Стройиздат, 1972. – 215 с.
  9. Справочник по гидравлическим расчетам. Под ред. П. Г. Кисилева. Изд. 5-е / П. Г. Кисилева, А. Д. Альтшуль, Н. В. Данильченко и др. – М.: Энергия, 1974. – 312 с.
  10. Инструкция по проектированию, монтажу, испытанию, и эксплуатации технологических трубопроводов гидрошахт Донбасса. – Ворошиловград, 1985. – 182 с.
  11. Алиев Н. А., Коваль А. Н. и др. Средства защиты шахтных водоотливных установок глубоких горизонтов от гидравлических ударов // Наукові праці Донецького державного технічного університету. Випуск 42, серія гірничо-електромеханічна. – Донецьк: ДонНТУ, 2002. – С. 3–17 
  12. Некрасов Б. Б. Гидравлика / Б. Б. Некрасов. – М.: Машиностроение, 1967.