Что такое углесос и где он применяется
Углесос – это центробежный насос специальной конструкции, предназначенный для перекачивания гидросмесей, в составе твёрдой фазы которых присутствуют фракции максимальным размером до 100 мм. Принципиальное отличие от насосов для воды – широкие проходные сечения межлопаточных каналов рабочего колеса, усиленный спиральный корпус, а также применение износостойких материалов для деталей проточной части и щелевых уплотнений.
Основная сфера применения – угольные шахты, применяющие технологию гидравлической отбойки угля, разрезы, обогатительные фабрики, хвостовые хозяйства горных предприятий. Здесь углесосы используются в системах гидротранспорта.
Требования к перекачиваемой среде
Все углесосы производства ЯНЗ рассчитаны на работу с химически нейтральными гидросмесями с показателем кислотности pH 6–8.
Соотношение твёрдой и жидкой фаз по массе для всех моделей не должно превышать Т:Ж = 1:3.
Важный показатель – микротвёрдость частиц породы в твёрдой фазе. Углесосы серии У (У900-90, У900-180 и У450-120, У450-160 ) допускают микротвёрдость до 3000 МН/м², 12У6 – до 1080 МН/м². Превышение этого показателя ведёт к ускоренному гидроабразивному изнашиванию рабочих органов насоса.
Технические характеристики моделей ЯНЗ
Завод выпускает четыре модели углесосов. Производительность и напор каждой зависят от частоты вращения привода и геометрии рабочего колеса.
| Параметр | У900-90 | У 900-180 | У450-120 | У450-160 | 12У6 |
|---|---|---|---|---|---|
| Подача при 1485 об/мин, м³/ч | 900 | 900 | 450 | 450 | 900 |
| Напор при 1485 об/мин, м вод. ст. | 90 | 180 | 120 | 160 | 195 |
| Подача при 1000 об/мин, м³/ч | 600 | 600 | 300 | 300 | 600 |
| КПД, % | 71 | 71 | 60 | 60 | 60 |
| Кавитационный запас, м | ≥ 5,5 | ≥ 5,5 | ≥ 7,3 | ≥ 7,3 | ≥ 5,9 |
| Макс. подпор на входе, МПа | 0,9 | 0,9 | 0,1 | 0,1 | 0,85 |
| Макс. размер частиц, мм | 90 | 90 | 70 | 70 | 100 |
| Макс. темп. среды, °C | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Содержание породы в тв. фазе, % | до 40 | до 40 | до 40 | до 40 | до 25 |
Особенности каждой модели
У900-90 – флагманская модель линейки. При частоте вращения 1485 об/мин обеспечивает подачу 900 м³/ч при напоре 90 м. вод. ст. – это один из наиболее высоких показателей производительности среди углесосов аналогичного типоразмера. На пониженной частоте 1000 об/мин рабочая точка смещается к 600 м³/ч и 40 м.
Ограничение по размеру твёрдых включений – 90 мм, содержание породы в твёрдой фазе – до 40%, микротвёрдость – до 3000 МН/м².
У450-120 – насос меньшей производительности (450 м³/ч при 1485 об/мин), но с более высоким напором – 120 м. вод. ст. Такое соотношение характеристик делает У450-120 предпочтительным выбором там, где требуется поднять пульпу с большой глубины или транспортировать её по длинному трубопроводу с высокими гидравлическими потерями.
При снижении частоты вращения до 1000 об/мин характеристики составляют 300 м³/ч и 55 м. вод. ст. При подрезке колеса на 10% (1485 об/мин) – 400 м³/ч и 95 м. вод. ст. КПД модели – 60%. Допускаемый кавитационный запас – не менее 7,3 м.
Максимальный размер твёрдых частиц – 70 мм. Содержание породы в твёрдой фазе – до 40%, микротвёрдость – до 3000 МН/м².
12У6 – крупный двухкорпусный насос с широким проходным сечением. Модель 12У6 имеет производительность 900 м³/ч при 1485 об/мин, однако отличается от У900-90 более высоким напором – 195 м. вод. ст. При частоте 1000 об/мин параметры составляют 600 м³/ч и 90 м. т.
Допустимый размер твёрдых частиц – 100 мм. Вместе с тем допустимое содержание породы в твёрдой фазе ограничено 25%, а её микротвёрдость – 1080 МН/м². Допускаемое давление на входе – не более 0,85 МПа (85 м).
Комплектация и варианты поставки
Завод предоставляет широкие возможности по комплектации оборудования. Уплотнения вала – сальниковые, подшипниковые узлы и электродвигатели могут быть как отечественного, так и иностранного производства – в зависимости от требований заказчика.
В части контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА) поставляются: датчики температуры подшипников и сухого хода, датчики давления на линии нагнетания, манометры, расходомеры, а также шкафы управления, устройства плавного пуска и частотные преобразователи.
Как выбрать углесос
Алгоритм выбора строится на последовательной проверке нескольких параметров. Сначала – состав перекачиваемой среды: pH, температура, размер фракции, содержание и твёрдость породы.
Далее – гидравлические параметры системы: требуемые подача и напор. Производительность и напор углесосов зависят от частоты вращения и геометрии колеса, поэтому важно сопоставить рабочую точку системы с паспортными режимами насоса. Если ни один стандартный режим не совпадает – можно рассмотреть вариант с подрезкой колеса.
Наконец – кавитационные условия на всасывании. Необходимо убедиться, что расчётный кавитационный запас системы превышает допускаемое значение для выбранной модели. У450-120 с его требованием ≥ 7,3 м наиболее чувствителен к этому параметру.
Специалисты ООО «Ясногорский насосный завод» готовы помочь с подбором оборудования под конкретные условия эксплуатации. Завод располагает собственной испытательной базой и предоставляет техническую документацию по всей выпускаемой номенклатуре.