Ротор насоса для откачки шахтных вод

 

Сущность изобретения: на валу установлены рабочие колеса. Вал выполнен двухслойным с наружным слоем из электроположительного металла. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) F 04 0 29/18, 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Q0

vO

1

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890970/29 (22) 16.11.90 (46) 23.01.93. Бюл. М 3 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) З.Л.Финкельштейн, Л.М.Одоевцева, Н.А,Марков, А.Е,Скорик и В.З,Брюм (56) Попов В.M. Водоотливные установки, Справочное пособие. М„Недра, 1990, с.254, Изобретение относится к машиностроению, в частности к насосостроению для угольной промышленности, Известны шахтные центробежные насосы для откачки вод с подземных горизонтов.

Их недостатком является низкая надежность, Даже на нормальных шахтных водах гарантийная наработка не превышает 2500 ч, Если учесть круглосуточную работу, срок службы насоса не превышает 3 месяцев.

Одной из основных причин выхода из строя насосов является отложение на стальных и чугунных поверхностях солей жесткости из шахтных вод. Наросший слой солей увеличивает диаметр посадочного отверстия вала и заращивает зазоры между валом и колесами, резко снижает ремонтоспособность секционных насосов. Опыт показал, что при распрессовке не менее 50% насосных колес разрушаются.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является ротор центробежного насоса для откачки шахтных вод, содержащий установленные на нем рабочие колеса.

Для повышения долговечности насосов и их ремонтоспособности валы шахтных секционных насосов изготавливают из хромоникелевых сплавов, имеющих меньшую склонность к коррозии, чем нелегиро„„ Я „„1789767 А1 (54) РОТОР НАСОСА ДЛЯ ОТКАЧКИ ШАХТНЫХ ВОД (57) Сущность изобретения: на валу установлены рабочие колеса. Вал выполнен двухслойным с наружным слоем из электроположительного металла. 1 ил. ванные стали и чугуны. Такое решение не является достаточно эффективным по следующим соображениям;

Шахтная вода (B среднем) содержит (в млгlмл) Са — 202, Mg — 137, Na + К вЂ” 760, а также кислотные остатки НСОЗ вЂ” 348, СО4 — 824, Сà — 1218. Сухой остаток -3590, жесткость воды 21,4. Общая минерализация вод в шахтах Центрального Донбасса (в среднем) 3,59 г/л.

В ряду напряженностей металлов (Li, К, Са, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, Hz, Cu, kg, Pg, Pt), ace элементы, стоящие слева от железа, вытесняют его из соединений (элементы левее водорода — электроотрицательные, а правее электроположительные). Поэтому ву соли жесткости соединяются с материала и вала или колеса. Тем более, не помогает включение никеля для легирования сталей, так как никель находится между железом и водородом, то есть еще активнее вытесняется активными элементами шахтной воды.

Электроположительные металлы не вытесняются солями жесткости и не покрываются

"накипью". Самым дешевым из этих металлов является медь.

Защита валов от "накипи" покрытием их смазками не дает долговременного эффекта, так как ввиду турбулентности потоков и

1789767

40

55 вихрей в камере насоса нанесенный слой смывается в сравнительно короткое время, Цель изобретения — повышение ресурса работы и ремонтоспособности, Поставленная цель достигается тем, что в роторе для откачки шахтных вод, содержащем вал- и установленные на нем рабочие колеса, вал выполнен двухслойным, с наружным cnod4 из электроположительного металла.

На чертеже изображен ротор насоса в разрезе, Ротор насоса содержит вал 1 и установленные на нем рабочие колеса 2. Вал в сечении состоит из двух материалов.

Внутренний — сталь, наружный — электроположительный материал, например, медь.

Ротор насоса работает следующим об-: разом.

За счет энергии вращения ротора создается скоростной напор, подающий шахтную воду, из зумпфа в напорный став.

Поскольку электроположительный металл, соприкасающийся с шахтной водой нейтрален по отношению к солям жесткости, находящимся в ней, осаждения этих солей на поверхность вала не происходит. Поэтому снятие колес с вала 1 при ремонте или переходе на другой расход (в секционных насосах) происходит без значительных усилий, что обеспечивает целостность рабочих колес 2 и отсутствие задиров на поверхности вала 1.

Формула изобретения

Ротор насоса для откачки шахтных вод, содержащий вал и установленные на нем рабочие колеса, отл и ч а ю щи и с я тем, Двухслойный вал изготавливается следующим образом.

Приготавливается состав в частях;

Глицерин технический — 50, вода медная—

50, бура — 4, Медная вода готовится следующим образом:

В воду добавляют 2 — 4% NaOH, 0,2%трилона "Б", полученный состав подвергают электролизу с помощью двух медных пластин с постоянным током 6А, оптимальное напряжение 10V, время процесса 20 — 25 мин.

В резцедержателе зажимают латунный стержень или ролик (латунь Л 62, Л 63, Л 64) и прижимают к поверхности вала, смачиваемой вышеуказанным составом в течение

20 — 25 мин.

Возможен вариант приготовления со20 става в частях; глицерин технический 50, вода — 50, CuSO< 4 (возможен вариант — 4 части Си (ИОз)г). Вал закрепляют в центрах токарного станка, медленно вращают и смачивают губкой, закрепленной в резцедержателе, увлажненной вышеприведенным составом, в течение 35-40 мин, Апробация предлагаемой конструкции на десяти насосах в шахтных условиях показала, что срок службы насосов вырос на

25 — 50%, практически прекратилось растрескивание и выбраковка рабочих колес после распрессовки, что, с целью. повышения ресурса работы и ремонтоспособности, вал выполнен двухслойным с наружным слоем из электроположительного металла, 1789767

Составитель А.Жанбатыров

Редактор А .Саркисяном Техред М.Моргентал KoPPevToP > Филь

Заказ 339 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Г1

Г

5Ь