Лекция №5. Специальные насосы

Грунтовые насосы

Грунтовые насосы предназначены для перекачки гидросмеси (раньше их называли землесосы). Они используются при раз­работке карьеров, россыпных месторождений и котлованов, транспорта грунта и полезных ископаемых (руда, уголь, строи­тельный материал), дноуглубления (водный транспорт), золо­удаления на тепловых электростанциях и др.

Особенности конструкции грунтовых насосов определяются наличием большого количества твердых частиц в перекачивае­мой воде, что создает чрезвычайно интенсивные абразивные воздействия, и необходимость обеспечить пропуск довольно крупных включений (галька, камни, руда, порода), которые попадают с грунтом.

Номенклатура грунтовых насосов предусматривает выпуск насосов с нормальным проходным сечением — тип Гр и с уве­личенным проходным сечением — тип Гру. Кроме того, выпу­скается несколько типов грунтовых насосов для различных условий работы по интенсивности абразивного воздействия: легкие,однокорпусные — индекс Л, легкие (средние) с футе­ровкой из резины — индекс Р или из корунда на бакелитовой основе — индекс К и тяжелые двухкорпусные с защитной фу­теровкой из износоустойчивой стали — индекс Т.

Для перекачивания гидросмесей, содержащих мелкие ча­стицы (песок, раздробленная руда, шлак, мелкая зола и пр.), применяются песковые насосы (тип П), которые по конструк­ции похожи на насосы типа Гр легкого режима, но имеют мень­шие размеры и легкоразборный корпус.

Воздушный подъемник (эрлифт)

Для транспортирования и подъема жидкости используют устройства которые нельзя назвать насосами в строгом понимании этого слова. К ним в относятся воздушные подъемники (эрлифты). Эрлифты применяются для гидроподъема на гидрошахтах и для водоотлива, а также при подземном выщелачивании. При подъеме со значительных глубин эрлифтные установки выполняются сту­пенчатыми.

Эрлифт — воздушный подъемник, представляет собой устройство, в котором для транспортирования воды используется пневматическая энергия.

Сжатый воздух от компрессора 1 по трубе 2 подается к форсунке 3, расположенной ниже уровня воды. Отверстиями форсунки воздух разбивается на отдельные пузырьки, которые устремляются вверх по подъемной трубе 4. Легкая водовоздушная смесь в трубе 4 вытесняется столбом жидкости в резер­вуаре. При непрерывной подаче воздуха в форсунку происходит подача смеси вверх и поступление жидкости к форсунке по под­водящему трубопроводу 5. В воздухоотделителе 6 смесь выливается из открытого конца подъемной трубы, а заключенный в смеси воздух выделяется в атмосферу.

По условию равновесия жидкостив сообщающихся сосудах наружный столб жидкости с высотой, равной глубине погружения Нп.ф, стремится уравновесится с более легким столбом смеси в трубе. При этом глубина погружения может быть подобрана такой, что она не только уравновесит, но и несколько превысит необходимую высоту столба смеси Нп.ф+Нг. Таким образом, при непрерывном поступлении воздуха в камеру будет происходить подача смеси по трубе на уровень слива.

Плотность образующейся при этом воздушно-водяной смеси значительно меньше плотности воды, в результате чего смесь поднимается по трубе над уровнем воды на высоту Нг.

Струйные насосы

Действие струйных насосов основано на принципе передачи кинетической энергии от одного потока к другому, обладаю­щему меньшей кинетической энергией. Напор насосов этого типа создается непосредственным смещением обоих потоков, без каких-либо промежуточных механизмов. В зависимости от назначения насоса рабочая и перекачиваемая среды (жидкость, пар, газ) могут быть одинаковыми или разными.

Если в струйном насосе для перекачки воды используется энергия струи пара, то такой аппарат называется инжектором, если вода - гидроэлеватором.

Гидроэлеватор — во­доструйный насос, в котором используется энергия рабочей воды, подаваемой стацио­нарным насосом.

Рис. 2. Гидроэлеватор: 1 – корпус; 2 – горловина; 3 -насадка; 4 - загрузочный патрубок

Принцип действия: Рабочая вода подается по трубопроводу и выходит с большой ско­ростью через насадку. При этом в прием­ной камере создается разрежение. В зону разрежения по трубопроводу всасывается откачиваемая жидкость. Рабочая и от­качиваемая жидкости смешиваются в горловине, затем поток попадает в диффузор, где кинетическая энергия частично преобразуется в давление. Из диффузора поток поступает в напорный трубопровод.