1.Предисловие
В целях содействия развитию угольных шахт, сталелитейных заводов, электростанций и насосных станций разрабатываются и производятся различные типы насосов. В соответствии с актуальными требованиями по энергосбережению и сокращению выбросов, в сочетании с опытом проектирования существующих износостойких центробежных насосов для угольных шахт, разработан крупный первоклассный износостойкий центробежный насос двойного всасывания для угольных шахт. ряд проблем, таких как потребность в большом потоке, высокая потребность в кавитации и серьезное истирание.
Разработанный на этот раз многоступенчатый износостойкий центробежный насос двойного всасывания первой ступени, основные эксплуатационные показатели продукта достигают технического уровня импортных насосов того же типа, и в то же время он превосходит аналогичные зарубежные продукты по с точки зрения эксплуатационной надежности и унифицированной конструкции комплектующих изделия, и может заменить аналоги импортного производства. В то же время технические соображения также учитываются при поставке аксессуаров для продуктов, что обеспечивает полную техническую подготовку для массового производства продуктов. Выход насоса расположен вертикально вверх, а вход насоса расположен с горизонтальной правой стороны, если смотреть с приводного конца, а всасывающая часть, средняя часть и нагнетательная часть соединены стержнем. Статическое уплотнение между секцией подачи воды, средняя секция и секция выхода воды насоса имеют металлическое поверхностное уплотнение, а в качестве дополнительного уплотнения добавлено О-образное резиновое уплотнительное кольцо. Уплотнение вала уплотнено мягкой набивкой, а в полости набивки расположено уплотнительное кольцо. Насос снабжен самоциркуляционным промывочным трубопроводом насадки, который забирает воду из средней части первой ступени и по промывочному трубопроводу устремляется в полости набивки с обоих концов. Рабочее колесо первой ступени насоса имеет конструкцию двойного всасывания, которая обладает хорошей устойчивостью к кавитации. Насос снабжен самоциркуляционным промывочным трубопроводом насадки, который забирает воду из средней части первой ступени и по промывочному трубопроводу устремляется в полости набивки с обоих концов. Рабочее колесо первой ступени насоса имеет конструкцию двойного всасывания, которая обладает хорошей устойчивостью к кавитации. Насос снабжен самоциркуляционным промывочным трубопроводом насадки, который забирает воду из средней части первой ступени и по промывочному трубопроводу устремляется в полости набивки с обоих концов. Рабочее колесо первой ступени насоса имеет конструкцию двойного всасывания, которая обладает хорошей устойчивостью к кавитации.
2. Расчет дизайна
Этот продукт находится на высококачественном техническом уровне и представляет собой большой горизонтальный многоступенчатый многоступенчатый износостойкий центробежный насос с двойным всасыванием, который в основном транспортирует среду, такую как шахтная вода, и требует высокой стабильности и износостойкости. насос. При проектировании этого типа насоса, в соответствии с существующим опытом проектирования и изготовления износостойкого центробежного насоса для угольной шахты, выбор коэффициентов безопасности для каждой детали максимально смещен в сторону надежности в расчете, а оптимизация дизайна объединена с реальной технологией литья и обработки. В процессе проектирования проводится глубокий анализ эффективности и гидравлической модели, а также обобщается большой опыт. Гидравлическая модель заново оптимизирована и разработана, и принимаются соответствующие меры для повышения гидравлического КПД в соответствии с проектными условиями. В гидравлическое проектирование интегрировано программное обеспечение для анализа поля потока CFD, чтобы помочь в проектировании, а результаты проектирования можно прогнозировать заранее и оптимизировать в соответствии с результатами анализа с помощью программного обеспечения, чтобы повысить надежность и своевременность проектирования.
По исходным параметрам (таким как номинальный напор, КПД, скорость и т.д.) осуществляется проектирование, расчет и проверка различных частей насоса, причем процесс расчета и конкретные данные здесь не приводятся.
3.Трехмерное моделирование
В процессе проектирования одновременно выполняются теоретические расчеты и трехмерное моделирование, что позволяет не только интуитивно отображать детали, но также проверять и проверять теоретические расчетные значения с помощью трехмерных моделей, оптимизировать и корректировать результаты проектирования. , а также повысить эффективность расчетов и расчетный выход.Ниже приведены трехмерные чертежи некоторых деталей и узлов:
3.1.Рабочее колесо двойного всасывания первой ступени
3.2.Вторичное рабочее колесо
3.3.Направляющая лопатка
3.4.Сборка кузова
4. Антикавитационная конструкция и выбор материала
При проектировании насоса следует учитывать такие факторы, как истирание, легкое литье, трудная деформация и сопротивление кавитации, а также следует увеличить толщину передней и задней накладок рабочего колеса и выходного отверстия лопасти. При перекачивании воды, содержащей мелкие частицы, эффективная кавитация насоса будет соответственно уменьшаться, и чем больше концентрация частиц, тем быстрее будет уменьшаться кавитация. Кавитация включает в себя химическую коррозию, электрохимический эффект и термодинамический эффект, и повреждение рабочего колеса, направляющих аппаратов и даже кожуха очень серьезно. Поэтому для переоборудования следует выбирать модель насоса с хорошими кавитационными характеристиками, или удельная скорость кавитации должна быть максимально возможной в конструкции.
В этом нововведении используется конструкция рабочего колеса двойного всасывания первой ступени, которая улучшает кавитационные характеристики насоса и помогает улучшить скорость потока на входе в насос; Основные проточные части, такие как секция входа воды, средняя секция, секция выхода воды, рабочее колесо, направляющие аппараты, передняя и задняя крышки и т. д., изготовлены из износостойкого ковкого чугуна QT500-7, а втулки, уплотнительные кольца и втулки направляющих аппаратов изготавливаются из износостойких материалов типа 20Cr13, 40Cr или высоколегированного износостойкого чугуна МТГ-1. Устройство балансировочного диска во время работы находится в состоянии динамического баланса, что может полностью сбалансировать осевую силу ротора и сделать работу насоса более плавной. Два конца насоса поддерживаются конструкцией втулки с радиальным подшипником, которая имеет большую несущую способность и превосходный эффект смазки с жидким маслом.
5.Заключительные мысли
На основе проектирования, исследований и компьютерного моделирования CFD расчета износостойкого многоступенчатого центробежного насоса двойного всасывания первой ступени, используемого в угольной шахте, в сочетании с характеристиками большого изменения притока воды до и после заиления в дренажном трубопроводе шахты и Характеристики износа шахтной воды на рабочем колесе центробежного насоса, направляющем аппарате и корпусе можно резюмировать следующим образом:
1) Подземный дренаж связан с безопасностью шахты, и насос должен быть стабильным в работе, надежным в работе, устойчивым к истиранию и высокой кавитационной стойкости. Рабочее колесо первой ступени многоступенчатого сегментированного центробежного насоса с большим расходом должно иметь конструкцию с двойным всасыванием, которая может не только улучшить входной поток насоса, но и эффективно улучшить кавитационные характеристики насоса.
2) При проектировании износостойких центробежных насосов для шахт необходимо выбирать гидравлические модели с отличными кавитационными характеристиками. При проектировании крыльчатки правильное увеличение угла охвата лопастей, уменьшение угла выхода, уменьшение количества лопастей и увеличение ширины выхода может уменьшить истирание и увеличить срок службы крыльчатки. Основные части и компоненты сверхтока изготовлены из материалов с высокой износостойкостью, а более мелкие износостойкие детали, такие как износостойкие кольца, втулки и втулки вала, расположены в зазорах на всех уровнях для уменьшения износа основных деталей.
3) На уплотнениях с обоих концов насоса целесообразно установить уплотнительные кольца и герметичные промывочные трубопроводы, а из средней части первой ступени отбирать воду для промывки уплотнений с обоих концов во избежание перегрева уплотнений или даже сожжены частицами.
