Шламовий погружной насос - конструктивні елементи і характеристики

Для можливості перекачування щільних гідросумішей з присутністю абразивів і твердих домішок виробники випускають спеціальні насоси, звані шламовими. Їх використовують в більш складних умовах, ніж дренажний і фекальне насосне обладнання. Шламові установки мають більш жорстку і важку конструкцію, за рахунок чого збільшується і їх ціна. Для переміщення гідросумішей виготовляють горизонтальні і вертикальні (напівзаглибні), а також глибинні насоси.

Що являють собою глибинні насоси шламового типу

Шламові насоси відносяться до відцентрового устаткування, виконаному в більш міцному варіанті. Вони мають посилений корпус з надійними стінами і деталями, що контактують безпосередньо з шламом, а також додатковий захист конструктивних елементів і робочого колеса у вигляді броньового диска.

Основним призначенням шламових насосів, на відміну від установок, що працюють з чистою водою, є відкачка рідкого середовища різної щільності, забрудненої:

• глиною;
• гравієм;
• піщаним шламом;
• порошкоподібними речовинами;
• нерозчинними мінеральними відкладами;
• твердими домішками різного походження;
• мулистих осадом;
• біосуміші;
• разбуренной породою.

Крім цього, обладнання використовують для гідравлічного переміщення твердих частинок на певну відстань або висоту, а також для відбору кінцевого продукту, отриманого в результаті якого-небудь технологічного процесу.

Шламові насоси знайшли своє застосування в багатьох галузях, в тому числі:

• металургійної;
• гірничодобувної;
• целюлозно-паперової;
• будівельної;
• нафтогазової та т.д.

Погружной шламовий насос при роботі повністю занурюється в шламову суміш, тому викачує рідина з мінімальним рівнем шуму, чого не скажеш про горизонтальних установках. Він має компактні розміри завдяки тому, що двигун і гідравлічна частина знаходяться в єдиному корпусі на більш близькій відстані, ніж в конструкціях напівзаглибних насосів.

Занурювальні агрегати не потребують пристрої рамних підстав, що допускає їх використання в більш обмежених умовах і дає можливість простого перенесення на нове місце установки.

Насосне обладнання, призначене для перекачування шламу, виконується повністю з металу або з гумовим покриттям, що забезпечує додатковий захист деталей від ударів твердих частинок і безшумність робочого процесу. «Гумовий» виконання шламового насоса подовжує термін служби обладнання, але його не можна використовувати для гідросумішей, в складі яких присутні великі включення (більш 6,5) і частки з гострими кутами. Не рекомендується їх використовувати і в агресивних, по відношенню до гуми, середовищах, а також при високих температурних режимах.

Основні характеристики шламових насосів

Особливість роботи шламового насосного обладнання на увазі наявність додаткових технічних характеристик, які не мають відношення до насосів, відкачують чисту воду. Крім показників потужності, висоти напору і продуктивності, що впливають на ціну установок, велике значення при виборі шламового насоса приділяється розмірам, формі і кількості твердих включень, присутніх в гідросуміші.

Залежно від форми і різновиди шламу, частки в рідини поводяться по-різному. Дана обставина в деякій мірі впливає на роботу насосного агрегату. Шлам буває осідають і неоседающім, що створює з водою три види суміші:

• однорідну - частинки знаходяться в рівномірно розподіленому підвішеному стані;
• псевдо-однорідну - концентрація частинок збільшується ближче до дна, але повністю вони не осідають;
• різнорідну - частинки практично моментально відокремлюються і осідають.

Висока швидкість перекачування забезпечується при однорідної, але не дуже щільної консистенції гідросуміші, що містить дрібні включення типу піску. Але чим більше будуть частинки і щільніше рідина, тим повільніше виявиться швидкість переміщення або відкачування шламу.

Залежно від моделі шламового насоса, його допускається використовувати для перекачування рідких сумішей:

• щільністю до 2500кг / м3;
• з твердими включеннями або розчиненими частинками, складовими до 70 відсотків від загальної маси гідросуміші;
• в температурному режимі + 5 ... + 80 градусів за Цельсієм;
• з присутністю в складі твердих фракцій розміром до 120мм.

конструктивні елементи

Шламові насоси працюють в складних умовах, тому до їх виготовлення пред'являються певні вимоги, особливо до занурювальних моделям. Їх ціна залежить від багатьох факторів, але в першу чергу до них відноситься якість матеріалу, що використовується для виготовлення робочих вузлів, а також технічні характеристики обладнання.

Конструкція заглибних насосів передбачає надійну ізоляцію і ефективне охолодження встановлених на них двигунів, що відрізняються від стандартних моторів більшим діаметром ротора і меншими за розміром стінками статора. Подібне рішення дозволяє направляти збільшений обсяг тепла на статор, передаючи його охолоджуючої середовищі. В цьому випадку охолодження двигуна і підтримка робочих температур на необхідному рівні відбувається набагато ефективніше.

Залежно від температури відкачуваних гідросумішей, нормальна робота заглибних насосів забезпечується трьома способами охолодження:

• за допомогою откачиваемой середовища, якщо її температура не перевищує 40 градусів;
• за допомогою спеціальних кожухів з циркулюючої в них охолоджувальною рідиною;
• шляхом зовнішньої подачі охолоджувача до кожуха.

Ізоляція обмотки статора для заглибних насосних установок проводиться більш надійними способами, ніж для працюючих в «сухому» режимі. Високий рівень захисту від виникнення коротких замикань забезпечує струменевий просочення, що відрізняється кращою ступенем заповнюваності пустот.

Вал і підшипники

Конструкція вала шламового насосу відрізняється своєю міцністю, у порівнянні з обладнанням, яке використовується для роботи з незабрудненими водами. Довгий термін експлуатації розглянутих насосів забезпечується мінімальним відстанню між робочим колесом і нижнім підшипником. В даному випадку:

• збільшується період служби підшипників і ущільнень;
• усуваються можливі прогини валу при роботі в складних умовах;
• зменшується рівень вібрації;
• максимально знижуються шумові ефекти.

Витримати додаткові осьові і бічні навантаження допомагають дворядні кулькові підшипники. В процесі виготовлення їх обробляють високоякісної мастилом, яка не потребує оновлення.

Ціна шламових насосів збільшується в результаті додавання в їх конструкцію посилених робочих деталей і захисних елементів. Даний момент необхідно враховувати при виборі обладнання.

ущільнення

Для заглибних шламових насосів ущільнення є важливою складовою частиною, до якої пред'являються особливі вимоги по герметичності і зносостійкості. Ущільнювальні кільця розробляються з урахуванням наявності в перекачується гідросуміші абразивних частинок, а пружини і стопорні кільця, що відносяться до ущільнювача вузлів, передбачають захист від:

Неправильна центровка кілець ущільнювачів призводить до їх швидкого зносу, а недостатній захист поверхонь вузла ущільнення - до пошкоджень в процесі експлуатації.

Робоче колесо

Традиційна форма робочого колеса відцентрових насосів, що випускаються для роботи з незасмічені водою, при відкачці гідросумішей з твердими включеннями призводить до різкого зниження продуктивності обладнання та зменшення його ККД. Виробники, покращуючи свою продукцію, змогли максимально виключити відділення від рідини твердих включень і забезпечити однорідний розподіл між лопатями шламової суміші.

Зміна кута розташування лопатей робочого колеса дозволило твердих частинок при роботі насоса пересуватися поблизу стінок робочої камери практично паралельно їх поверхонь. В результаті сила удару жорстких включень значно знизилася, що вплинуло на збільшення зносостійкості шламового насоса.

додаткові елементи

Для приведення абразивів у зважений стан перед всмоктуванням, шламові насоси нерідко комплектують агітаторами (змішувачами). Дане пристосування:

• полегшує роботу обладнання;
• забезпечує більш ретельну зачистку свердловини або днища відстійника від непотрібних відкладень.

Агітатор використовується в разі високого вмісту твердих включень або при їх разнородном складі, коли велика частина часток розташовується на дні. Деякі моделі заглибних насосів обладнуються боковими змішувачами, службовцями для повторного перемішування води з абразивами.

Для наземних шламових установок агітатори і змішувачі не використовуються.

захисні функції

Системи захисту для погружного обладнання, вчасно виявляють негерметичність ущільнення і запобігають перегрів насосів, важливі настільки, що звертати увагу на їх присутність слід не в останню чергу. У першому випадку над ущільненням встановлюється датчик, що попереджає про попаданні всередину масляної камери води. У деяких моделях стан масла перевіряється через гвинти, розташовані на бічній стороні насосного агрегату.

Функція поплавцевих датчиків полягає у відключенні обладнання в разі виявлення рідини в корпусі статора. А датчик, вбудований між ущільнювальним вузлом і підшипником, сигналізує про ранньому виявленні протікання в інспекційної камері, яку також можна обстежувати через зручно розташований спеціальний гвинт.

Захистити шламовий насос від перегріву допоможуть встановлені в обмотці статора термодатчики, вчасно реагують на підвищення критичної температури. Вони запобігають передчасному виходу з ладу обладнання з-за згорілого двигуна.

Кожна модель насосу, призначеного для перекачування шламових сумішей, може бути укомплектована різними захисними елементами і пристроями. Чим більше їх буде встановлено в конструкції насосної установки, тим вище виявиться не тільки ціна насоса, але і гарантія його безвідмовної роботи протягом довгого часу.