Проблема

Dec 21, 2023

«Низкое значение NPSHr двух компактных роторно-лопастных насосов обеспечивает точную и надежную декантацию воды из вакуумного резервуара», — объясняет Роджер Уиллис.

До августа 2017 года два центробежных насоса использовались для декантации вакуумного резервуара с мелкозернистой решеткой на угольной шахте компании в Австралии. Поскольку их высокое значение NPSHr снижало производительность установки, руководство приняло решение заменить оба агрегата двумя роторно-лопастными насосами Tornado T1 производства Netzsch.

Эти самовсасывающие объемные насосы работают при помощи двух взаимозацепляющихся роторов, непрерывно транспортируя перекачиваемую среду от стороны всасывания к стороне нагнетания, обеспечивая точное дозирование. Поскольку они работают с очень низким NPSHr и совершенно нечувствительны к воздействию кавитации, они особенно хорошо подходят для работы в австралийской шахте. Два агрегата с приводом от ЧПУ успешно эксплуатируются с августа 2017 года. Они обеспечивают более низкий уровень жидкости в вакуумном ресивере.

В австралийском карьере мелкая угольная пыль извлекается из водоугольной смеси с температурой 25°С. «Для этой цели смесь сначала подается в горизонтальные ленточные фильтры», — говорит Стив Вейр, менеджер по развитию бизнеса австралийского филиала Netzsch. Благодаря силе тяжести вода собирается в поперечной канавке на ленте фильтра и подается в вакуумную камеру. Жидкостно-кольцевые насосы создают в камере вакуум. Вакуум всасывает жидкость из ленточных фильтров в вакуумный резервуар. В то время как ленточные фильтры подают воду непрерывно, вакуумный бак пропускает только определенное количество воды. Избыточную жидкость необходимо удалить из резервуара и перекачать на следующий этап процесса. До августа 2017 года для декантации избыточной воды использовались два центробежных насоса.

Однако эти насосы не были идеальными. «Кавитация, или пузырьки, наполненные газом, часто возникают в центробежных насосах. Они не только снижают эффективность системы, но и делают невозможным точное дозирование», — говорит Вейр. «Это, в свою очередь, ограничивало пропускную способность системы». Поэтому руководство решило заменить насосы другими моделями, которые должны были сливать техническую воду с большей точностью, надежностью и эффективностью.

Существенным требованием к новым агрегатам была их пригодность для перекачивания сред, содержащих твердые включения. Им также необходимо было обеспечить расход 240 м³/ч, давление 3 бар и NPSHr 1,8 м. Руководство выбрало два роторно-лопастных насоса серии «Торнадо Т1». Эти насосы отвечают требованиям операторов карьеров по расходу, давлению, скорости подачи и всасыванию; они также имеют исключительно удобные компактные размеры. Ключевое преимущество перед предыдущей технологией заключается в том, что эти модели представляют собой самовсасывающие насосы объемного действия, гарантирующие непрерывную подачу. Внутри насосов расположены два синхронизированных переплетенных ротора, которые создают отрицательное давление на стороне всасывания, без перерывов подтягивая среду к вращающимся лопастям. Затем кулачки переносят среду на сторону давления.

Этот принцип транспортировки имеет очень положительный эффект при использовании в соответствующем применении. «Вакуумный резервуар работает при очень низком давлении, что, в свою очередь, создает очень низкое давление на входе для забора воды из вакуумного резервуара», — говорит Вейр. «Наши насосы хорошо подходят для этого применения, поскольку они работают с низким NPSHr». Поэтому они нечувствительны к воздействию кавитации, которая может привести к быстрому выходу из строя других типов насосов. Кроме того, объем перевозимого груза зависит от скорости. Таким образом, желаемое количество можно точно дозировать, задав количество оборотов в минуту. При использовании на шахте в Австралии скорость составляет 218 об/мин, а транспортируемый объем — 240 м³/ч. Размер частиц в пределах 0,5 мм не вызывает никаких проблем. Вязкость жидкости составляет 5 мПас.

Существенной особенностью роторных насосов является то, что их шестерня и насосная камера строго отделены друг от друга. Эта специальная система безопасности коробки передач (GSS) гарантирует, что среда не сможет попасть в сложную коробку передач даже в случае выхода из строя уплотнения вала. Это означает высокую эксплуатационную надежность. С другой стороны, трансмиссионное масло никогда не может попасть в камеру насоса. Уплотнение смазывается и охлаждается посредством легкодоступных соединений для промывки и затворной воды.