| Статья |
|---|
| Название статьи |
Повышение энергоэффективности шахтных центробежных насосов |
| Авторы |
Макаров Н.В. , Потапов В.Я. д-р техн. наук, 2c1@inbox.ruЧураков Е.О. аспирант; инженер-механик по наладке горно-шахтного оборудования,, tschurakov.102.evgeniy@mail.ruМакаров В.Н. , |
| Библиографическое описание статьи |
|
| Категория |
Науки о Земле |
| УДК |
62-137 |
| DOI |
10.21209/2227-9245-2021-27-5-26-35 |
| Тип статьи |
научная |
| Аннотация |
Повышение эффективности и конкурентоспособности горных предприятий существенно ограничено недостаточной экономической эффективностью и адаптивностью применяемых в настоящее время центробежных насосов.
С использованием вихревой теории турбомашин, теорем Стокса и Гельмгольца, принципов гидродинамической аналогии и суперпозиций получена математическая модель гидродинамического расчёта центробежных насосов с адаптивными вихреисточниками, интегрированными в лопасти рабочих колёс. Доказано существенное влияние на гидродинамические параметры и адаптивность насосов энергетических характеристик адаптивных вихреисточников. Получены критерии подобия гидродинамического процесса взаимодействия потока жидкости в межлопастных каналах рабочих колёс и адаптивных вихреисточников, а также их влияние на гидродинамические характеристики насосов. Математическое и экспериментальное моделирование позволило получить уравнение регрессии для расчёта параметров вихревых камер и их влияния на экономичность и адаптивность насосов. Оптимальные геометрические параметры вихревых камер, диаметр которых не превышает 5…7 % от диаметра рабочего колеса, усиливают гидродинамическую нагруженность не менее чем на 13 %, номинальный КПД не менее чем на 6 %, адаптивность не менее 8 %.
На базе предложенной разработанной математической модели после полученных положительных результатов испытаний на лабораторном насосе К 20/30 проведены испытания на насосе ЦНС 300-300 |
| Ключевые слова |
центробежные насосы; напор; КПД; гидродинамическая нагруженность; энергоэффективность водоотлива; лопасти рабочего колеса; адаптивные вихреисточники; рудничный водоотлив; решётка рабочего колеса |
| Информация о статье |
Макаров В. Н., Потапов В. Я., Чураков Е. О., Макаров Н. В. Повышение энергоэффективности шахтных центробежных насосов // Вестник Забайкальского государственного университета. 2021. Т. 27, № 5. С. 26–35. DOI: 10.21209/2227-9245-2021-27-5-26-35. |
| Список литературы |
1. Захарова А. Г., Лобур И. А., Шаулева Н. М., Боровцов В. А. Оценка влияния горно-геологических условий угольных шахт Кузбасса на уровень их электропотребления // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2016. № 6. С. 152‒158.
2. Копылов К. Н., Кубрин С. С., Решетняк С. Н. Повышение уровня учета и контроля потребления электроэнергии подземными потребителями шахт и рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 3. С. 97–105.
3. Малюшенко В. В., Михайлов А. К. Конструкции и расчет центробежных насосов высокого давления. М.: Машиностроение, 1971. 304 с.
4. Паламарчук Н. В., Тимохин Ю. В., Потюгов С. И. Обобщенные показатели шахтного водоотлива // Прогрессивное оборудование шахтных стационарных установок: сб. науч. трудов. Донецк: ВНИИГМ, 1989. С. 111‒115.
5. Попов В. М. Шахтные насосы (теория, расчет и эксплуатация). М.: Недра, 1993. 224 с.
6. Budea S. Optimization of the Impeller Geometry and its Coating with PTFE to Improve the Hydraulic Performances // Revista de Chimie. 2016. P. 1322‒1326.
7. Ding H., Li Z., Gong X., Li M. The influence of blade outlet angle on the performance of centrifugal pump with high specific speed // Vacuum. 2019. Vol. 159. P. 239–246.
8. Guo М., Choi Y.-D. Flow Passage Shape Design of a High Pressure Multistage Centrifugal Pump for Performance Improvement and Miniaturization // KSFM Journal of Fluid Machinergy. 2020. Vol.23, №2. P. 42‒50.
9. Peng G., Chen Q., Zhou L., Pan B., Zhu Y. Effect of Blade Outlet Angle on the Flow Field and Preventing Overload in a Centrifugal Pump // Micromachines. 2020 Vol.11. Iss. 9. DOI:10.3390/mi11090811.
10. Posa А., Lippolis А., Balaras E. Investigation of Separation Phenomena in a Radial Pump at Reduced Flow Rate by Large-Eddy Simulation // Journal of Fluids Engineering. 2016. P.121101-1‒121101-13.
11. Ye W., Luo X., Huang R., Jiang Z., Li X., Zhu Z. Investigation of flow instability characteristics in a low specific speed centrifugal pump using a modified partially averaged Navier–Stokes model // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part A Journal of Power and Energy. 2019. P. 1‒15. DOI: 10.1177/0957650919830188.
|
| Полный текст статьи | Повышение энергоэффективности шахтных центробежных насосов |
