Углесос
Полезная модель относится к средствам гидроподъема сыпучих материалов в напорном потоке жидкости (пульпы)) из гидрошахт и (или) гидротранспортирования пульпы в условиях поверхности до потребителя. Полезная модель решает задачу повышения рабочего напора одноколесного углесоса путем совершенствования конструкции его рабочего колеса и увеличения количества лопаток при сохранении крупности перекачиваемого сыпучего материала. Задача решается тем, что в межлопаточных каналах первого ряда лопаток выполнены уменьшенные лопатки второго ряда, в межлопаточных каналах первого и второго рядов выполнены уменьшенные лопатки третьего и четвертого рядов, при этом концевые части лопаток первого и второго рядов направлены радиально, а лопатки третьего и четвертого рядов полностью выполнены радиальными, причем во всех межлопаточных каналах рабочего колеса обеспечены размеры сечений для пропуска кускового материала максимальной крупностью, принятой к гидротроаспортированию.
Полезная модель относится к средствам гидроподъема сыпучих материалов в напорном потоке жидкости (далее пульпы) с нижележащих горизонтов гидрошахт и (или) для гидротранспортирования пульпы в условиях поверхности до потребителя.
Известен углесос, например 5ШНВ, включающий спиральный корпус, внутри которого помещено, посаженное на вал, рабочее колесо с четырьмя лопатками с проходным сечением равным 78 мм достаточным для пропуска кусков угля или породы крупностью 70-75 мм, при этом вал углесоса опирается на подшипниковую группу, установленную в станине, к которой также шпильками крепиться спираль (улитка) углесоса с всасывающим патрубком. Углесос имеет напор 84 метра водяного столба и производительность-540 кубических метров в час (см. Л.Д.Бодрунов, Гидромониторщик и машинист углесоса, Государств. изд-во техн. лит-ры УССР, Киев, 1962, с.61, рис.30).
Известны требования, предъявляемые к конструкции углесоса, в частности, число рабочих колес должно быть не более 2-х, а число лопастей
(лопаток) не более 4-х (см. Охрименко В.А., Куприн А.И., Подземная гидродобыча угля, М. Недра, 1966, с.202, рис.95), при этом сами лопатки выполнены загнутыми назад относительно направления вращения рабочего колеса для безударного входа кускового материала в межлопаточное пространство.
Недостатком прототипа является конструктивное несовершенство рабочего колеса, заключающееся в том, что на диске колеса размещают весьма ограниченное количество рабочих лопаток (не более 4-х), обусловленное необходимостью пропуска кускового материала на входе в межлопаточное пространство переменного сечения, которое увеличивается в радиальном направлении и значительно превосходит размеры кускового материала. Это обстоятельство предопределяет возникновение вихревого движения пульпы в межлопаточном пространстве рабочего колеса, что негативно сказывается на величине рабочего напора углесоса.
Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения рабочего напора одноколесного углесоса за счет увеличения количества лопаток при сохранении крупности перекачиваемого материала.
Задача решается тем, что в межлопаточных каналах основных лопаток 1-го ряда дополнительно выполнены уменьшенные лопатки 2-го ряда, в межлопаточных каналах 1-го и 2-го рядов дополнительно выполнены уменьшенные лопатки 3 4-го рядов, при этом в концевые части лопаток 1-го и 2-го рядов направлены радиально, при этом в межлопаточных каналах всего рабочего колеса обеспечены размеры сечений для пропуска кускового материала максимальной крупности, принятого к транспортированию.
Отметим, что в каждом ряду размещено по четыре лопатки, т.е. выполняется вышеназванное требование относительно максимального количества лопаток в одном ряду.
Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что оно существенно отличается от известного.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 - представлен продольный разрез одноколесного углесоса; на фиг.2 - продольный разрез рабочего колеса; на фиг.3 - разрез А-А фиг.2.
Одноколесный углесос (фиг.1) включает станину 1, внутри которой на подшипниках установлен вал 2. К станине 1 шпильками прикреплен спиральный корпус 3, внутри которого на вал 2 надето рабочее колесо 4. Передняя часть спирального корпуса закрыта крышкой 5 с бронедиском 6, к которой болтами прикреплен всасывающий патрубок 7. Для защиты углесоса от утечек жидкости с всасывающей стороны предусмотрено щелевое уплотнение 8, а с напорной-сальниковое уплотнение вала углесоса 9.
Рабочее колесо 4 (фиг.2, 3) представляет собой отливку цилиндрической формы и включает задний 10 и передний 11 диски, соединенные между собой лопатками, которые для наглядности представлены на плоскости заднего диска 10 (фиг.3) четырьмя рядами, а именно: в первом ряду расположены две пары основных лопаток 12, во втором ряду две пары вспомогательных лопаток 13, уменьшенных относительно лопаток первого ряда, в третьем ряду выполнены две пары вспомогательных лопаток 14, уменьшенных относительно лопаток предыдущего ряда, в четвертом ряду выполнены две пары вспомогательных лопаток 15, уменьшенных относительно третьего ряда, т.е. преодолено ограничение относительно максимального количества лопаток в одном колесе углесоса.
Отметим, что линейные размеры лопаток в рядах определяются из условия обеспечения необходимых зазоров между ними для пропуска кускового материала максимальной крупностью. Нестандартная форма профилей лопаток 1-го и 2-го рядов, представляет собой комбинацию профилей лопаток загнутых назад, концевые части которых выполнены в соответствии с профилями радиальных лопаток, в результате чего характеристика углесоса H=f(Q) стала более жесткой с минимальным
наклоном к оси абцис и практически обеспечивает стабильность напора в широком диапазоне изменения расхода перекачиваемой пульпы.
Предлагаемая модель углесоса функционирует следующим образом.
Перед запуском углесоса производят его заливку водой путем подачи ее во всасывающий трубопровод (не показан), присоеденяемый к всасывающему патрубку 7 и после полного заполнения спирального корпуса углесоса 3, производят запуск электродвигателя (не показан), в результате чего в спиральном корпусе создается разрежение, за счет которого происходит всасывание пульпы через всасывающий трубопровод и всасывающий патрубок 7 к рабочему колесу 4, которое воздействует вращающими лопатками на пульпу и выталкивает ее в напорный трубопровод. Процесс приобретает стабильный режим и контролируется контрольно-измерительными приборами в течении установленного времени работы гидротранспортной установки.
Углесос, включающий станину с корпусом, внутри которого помещено насаженное на вал рабочее колесо с основными лопатками, расположенными взаимоперпендикулярно, отличающийся тем, что в межлопаточных каналах основных лопаток выполнены уменьшенные первые вспомогательные лопатки, в межлопаточных каналах основных и первых вспомогательных лопаток выполнены уменьшенные относительно первых вспомогательных лопаток, вторые вспомогательные лопатки и уменьшенные относительно вторых вспомогательных лопаток, третьи вспомогательные лопатки, при этом концевые части основных и первых вспомогательных лопаток направлены радиально, а вторые и третьи вспомогательные лопатки полностью выполнены радиальными, причем во всех межлопаточных каналах рабочего колеса обеспечены размеры сечений для пропуска кускового материала максимальной крупностью, принятой к гидротранспортированию.
