SU992833A1 - Pumping units - Google Patents

Description

(5) НАСОСНАЯ УСТАНОВКА(5) PUMPING INSTALLATION

Изобретение относитс  к гидромашиностроению и может быть использовано в шахтной и горнодобывающей промышленности при перекачивании жидкости с высоким содержанием твердых частиц.The invention relates to hydraulic engineering and can be used in the mining and mining industries when pumping high-solids fluids.

Известна насосна ) установка, содержаща  водоотливной насос, вертикальный шламосборник и струйный насос , включающий приемную гидролинию, отвод щий трубопровод и конфузор, с центральным соплом, подключенным посредством подвод щего трудопровода к источнику активной среды jНедостатками данной установки  в-j л ютс  низкий КПД и повышенные энергозатоаты .A well-known pumping installation comprising a drainage pump, a vertical sludge trap and a jet pump including a suction line, a discharge line and a confuser, with a central nozzle connected by means of a supply line to the active medium source. The disadvantages of this installation are low efficiency and increased energy receivers.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  насосна  установка, содержаща  водоотливной насос, вертикальный шламонакопительThe closest to the proposed technical essence and the achieved result is a pump installation containing a bilge pump, a vertical sludge tank.

и струйный многоступенчатый насос дл .откачивани  пульпы, включающий приемную гидролинию, отвод щий пуль попровод, подключенный к нагнетательной линии водоотливного насоса, и последовательно установленные ступени , кажда  из которых имеет конфузор с центральным соплом, подключенным посредством подвод щего трубопровода к источнику активной сре10 ды 2.and a multi-stage jet pump for pulp pumping, which includes a receiving hydraulic line, a discharge piston wire connected to the discharge line of the bilge pump, and successively installed steps, each of which has a confuser with a central nozzle connected by means of an inlet pipe to an active medium 2 .

Недостатками известной установки  вл ютс  относительно невысокий КПД обусловленный повышенным расходом The disadvantages of the known installation are relatively low efficiency due to increased consumption

15 рабочей жидкости на транспортировку пульпы, и низка  надежность, вызванна  срывами работы струйного насоса при резком возрастании содержани  твердых частиц в пульпе или при заи20 ливачии приемной гидролинии.15 of the working fluid for transporting the pulp, and low reliability, caused by interruptions in the operation of the jet pump with a sharp increase in the solids content in the pulp or when the receiving hydraulic line stops.

Цель изобретени  - повышение надежности работы и КПД установки.The purpose of the invention is to improve the reliability and efficiency of the installation.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка снабжена разделителем i имеющим центральное осевое отверстие и симметричную относительно его оси выемку на нижней торцовой поверхности, и установленным а шламонакопителе с образованием верхней и сообщенной с ней посредством сужающегос  книзу соединительного канала нижней камер, последн   из которых сообщена с приемной гидролинией струйного насоса, последний снабжен трубопроводом отвода осветленной жидкости, имеющим выходной сужающийс  насадок, установленный на входе приемной гидролинии, а на входе каждой ступени струйного насоса, кроме первой, установлен сепаратор пульпы , и область слива по крайне мере одного из сепараторов подключена к трубопроводу отвода осветленной жидкости .The goal is achieved by the fact that the installation is equipped with a separator i having a central axial hole and a notch symmetrical with respect to its axis on the lower end surface and installed on the slurry accumulator with the formation of the upper connecting chamber of the lower chambers narrowed downwards and communicating with it the jet pump's hydroline, the latter is equipped with a pipeline for discharging the clarified liquid, having an outlet tapering nozzle, mounted at the inlet of the receiving guide Ohlin and the inlet of each jet pump stage, except the first set of pulp separator and a drain region of at least one of the separators is connected to the discharge conduit of the clarified liquid.

Кроме.того, разделитель имеет коническую боковую поверхность образующую со. стенкой шламонакопител  кольцевой зазор, служащий соединительным каналом, а в осевом отверстии разделител  расположен конфузор первой ступени.In addition, the separator has a conical side surface forming with. The slurry accumulator wall has an annular gap that serves as a connecting channel, and a confuser of the first stage is located in the axial bore of the separator.

В нижней камере шламонакопител  может быть установлено профилированное т,ело со сквозным центральным каналом , сужающийс  насадок трубопровода отвода осветленной жидкости раз мещен.в нем с образованием гидроэлеватора , а поверхность .профилированного тела образует с обращенными к ней нижней торцовой поверхностью разделител  и со стенкой шламонакопител соответственно кольцевое сопло с направленным вниз выходным участком и сужающийс  книзу кольцевой зазор, сообщенный с соединительным каналом.In the lower chamber of the sludge accumulator, a profiled t can be installed with a through central channel, tapering nozzles of the clarified liquid removal pipeline to form a hydraulic elevator, and the surface of the profiled body forms with the lower end surface of the separator and with the wall of the sludge collector accordingly an annular nozzle with a downwardly directed exit section and a tapered annular gap communicated with the connecting channel.

Кроме того, разделитель имеет боковую поверхность, примыкающую к стеке шламонакопител , а в нижней части последнего выполнено отверстие и в нем размещен конфузор первой ступени струйного насоса, а на подвод щем трубопроводе этой ступени коаксиально установлен сужающийс  насадок, размещенный под нижней торцовой поверхностью разделител , причем центральное осевое отверстие последнего служит соединительным каналом.In addition, the separator has a side surface adjacent to the sludge accumulator stack, and in the lower part of the latter there is an opening and a confuser of the first stage of the jet pump is placed in it, and a narrowing nozzle located under the lower end surface of the separator is installed coaxially on the supply pipe of this stage the central axial hole of the latter serves as a connecting channel.

На фиг. 1 схематично изображена насосна  установка, первый вариант;FIG. 1 schematically shows a pump installation, the first option;

на фиг. 2 - то же, второй вариант; на фиг. 3 - третий вариант.in fig. 2 - the same, the second option; in fig. 3 - the third option.

Насосна  установка содержит водоотливной насос 1, вертикальный шламонакопитель 2 и струйный многоступечатый насос 3 дл  откачивани  пульпы включающий приемную гидролинию Ц, отвод щий пульпопровод 5 подключенный к нагнетательной линии 6 водоотливного насоса 1, и последовательн установленные ступени 7 и 8. Перва  ступень 7 содержит конфузор 9 с центральным соплом 10, подключенным посредством подвод щего трубопровода 11 к источнику 12 активной среды. Втора  ступень 8 содержит конфузор 13 с центральным соплом 14, подключенным к источнику 12 активной среды посредством подвод щего трубопровода 15. Установка снабжена разделителем 16, имеющим центральное осевое отверстие 17 и симметричную относительно его оси выемку 18 на нижней торцовой поверхности 19 и установленным в шламонакопителе 2 с образованием верхней камеры 20 и сообщенной с ней посредством сужающегос  книзу соединительного канала нижней камеры 21, котора  сообщена с приемной гидролинией 4 струйного насоса 3. Струйный насос 3 снабжен трубопроводом 22 отвода осветленной жидкости, имеющим выходной сужающийс  насадок 23, установленный на входе приемной гидролинии Ц, .а на входе ступени 8 струйного насоса 3 установлен сепаратор 2k пульпы, и область слива по крайней мере одного из сепараторов в данном случае, сепаратора 2 центробежного типа, подключена к трубопроводу 22 отвода осветленной жидкости.The pumping unit contains a drainage pump 1, a vertical sludge collector 2 and a multi-jet jet pump 3 for pumping out pulp including a receiving hydraulic line C, a discharge slurry pipe 5 connected to the discharge line 6 of the drain pump 1, and successively set steps 7 and 8. First step 7 contains confusor 9 with a central nozzle 10 connected by means of a supply pipe 11 to an active medium source 12. The second stage 8 contains a confuser 13 with a central nozzle 14 connected to the source 12 of the active medium by means of a supply pipe 15. The installation is equipped with a separator 16 having a central axial hole 17 and symmetrically with respect to its axis a recess 18 on the lower end surface 19 and installed in the slurry accumulator 2 with the formation of the upper chamber 20 and communicated with it by means of the connecting chamber channel of the lower chamber 21, which narrows downwards, and which communicates with the receiving hydroline 4 of the jet pump 3. The jet pump 3 is equipped with A pipe 22 for discharging clarified liquid, having an output narrowing nozzle 23 installed at the inlet of the receiving hydraulic line C, has a separator 2k of slurry installed at the entrance of stage 8 of the jet pump 3, and a discharge area of at least one of the separators in this case, of a centrifugal separator 2 connected to the pipeline 22 drainage of the clarified liquid.

При выполнении установки по первому или второму варианту ( фиг.1 и 2J разделитель 16 имеет коническую боковую поверхность 25, образующую со стенкой 26 шламонакопител  2 кольцевой зазор 27, служащий соединительным каналом, а в осевом отверстии 17 разделител  16 расположен конфузорWhen installing in the first or second embodiment (Figures 1 and 2J, the separator 16 has a conical side surface 25, which forms an annular gap 27 with the wall 26 of the sludge collector 2, which serves as a connecting channel, and in the axial hole 17 of the separator 16 there is a confuser

9 первой ступени 7. I9 first stage 7. I

Claims (3)

При выполнении установки по второму варианту (фиг.2 )в нижней камере 21 шламонакопител  2 установлено профилированное тело 28 со сквозным центральным каналом 29, и сужающийс  насадок 23 трубопровода 22 отвода осветленной жидкости размещен в нем с образованием гидроэлеватора 30, а 59 поверхность 31 профилированного теле 28 образует с обращенными к ней нижней торцовой поверхностью 19 разделител  16 и со стенкой 26 шламонакопител  2 соответственно кольцевое сопло 32 с направленным вниз выходным участком 33 и сужающийс  книзу кольцевой зазор 3 сообщенный с соединительным каналом 27. Во втором варианте выполнени  использован сепаратор инерционного типа, В третьем варианте выполнени  установки фиг. 3 разделитель 16 имеет боковую поверхность 35 примыкающую к стенке 26 шламонакопител  2, а в нижней части последнего выполнено отверстие 36 и в нем размещен конфузор 9 первой ступени 7 струйного насоса 3, и на подвод щем трубопроводе 11 этой ступени коаксиально установлен сужающийс  насадок 23. размещенный под нижней торцовой поверхностью 19 разделител  16, причем центральное осевое отверстие 17 последнего служит соединительным каналом . Установка работает следующим образом . При включении водоотливного насоса 1 и источника 12 активной среды происходит заполнение жидкостью всего контура установки. В период запуска жидкость, выход ща  с большой скоростью из сужающегос  насадка 23 и приемной гидролинии Ц, разрыхл ет уплотнившийс  осадок в нижней камере 21 шламонакопител  2 и переводи его во взвешенное состо ние. После выхода водоотливного насоса 1 на номинальный режим работы струйный насос 3 обеспечивает откачивание пульпы из нижней камеры 21 и подачу ее в нагнетательную линию 6. При прохождении пульпой сепаратора 2k центробежного , инерционного или других типов происходит сгущение пульпы и осветление жидкости. Осветленна  жидкость по крайней мере из одного из сепараторов по трубопроводу 22 через сужающийс  насадок 23 подаетс  на вход приемной гидролинии А. Это обеспечивает с одной стороны, уменьшение затрат энергии на перекачивание осветленной жидкости, с другойулучшение захвата твердых частиц струйным насосом.3. Взаимодействие высокоскоростной струи жидкости,- вытекающей из сужающегос  насадка 23 с торцовой поверх 3 ностью 19 разделител  16, на которой , выполнена выемка 18, приводит к образованию в нижней камере 21 турбулентного вихревого движени  жидкости с взвешенными частицами. В результате обеспечиваетс  повышение концентрации твердых частиц в откачиваемой пульпе. В процессе работы установки жидкость е взвешенными частицами поступает в верхнюю камеру 20 шламонакопител , где происходит процесс гравитационного разделени  смеси. Скопивша с  в нижней части камеры 21 пульпа по соединительному каналу, в качестве которого может служить либо кольцевой зазор 27 между стенкой 26 шламо накопител  2 и боковой поверхностью 25 разделител  16, либо центральное осевое отверстие 17 последнего, поступает в нижнюю камеру 21, откуда откачиваетс  струйным насосом 3. При этом имеет место переток части жид- . кости из нижней камеры 21 в верхнюю, предотвращающий забивание соединительного канала твердыми частицами. При втором варианте выполнени  насосной установки турбулизаци  пульпы в камере 21 существенно усиливаетс  в результате действи  жидкости, выход щей из кольцевого сопла 32, и образовани  сужающегос  книзу кольцевого зазора З, а эффективность захвата пульпы повышаетс  за счет работы гидроэлеватора 30. При третьем варианте выполнени  пульпы, поступающа  в нижнюю камеру 21 через отверстие 17, непосредственно попадает в приемную гидролинию струйного насоса 3, что обеспечивает снижение гидравлических потерь. Эта же конструкци  позвол ет обеспечить наиболее полный бынос твердых частиц , однако в изготовлении она наиболее сложна . Установку по первому варианту выполнени  целесообразно примен ть в наиболее высокой концентрации твердых частиц в жидкости и при необходимости обеспечени  наибольшего давлени  на входе струйного насоса i3, а по третьему - при небольшом объеме жидкости и повышенной концентрации твердых частиц в ней. Формула изобретени  1. Насосна  установка, содержаща  водоотливной насос, вертикальный.When the installation is carried out according to the second variant (FIG. 2), a profiled body 28 with a through central channel 29 is installed in the lower chamber 21 of the sludge collector 2, and the narrowing nozzles 23 of the pipeline 22 for drainage of the clarified liquid are placed in it to form a hydraulic elevator 30, and 59 the surface 31 of the profiled body 28 forms, with the lower end surface 19 of the separator 16 facing towards it, and with the wall 26 of the sludge accumulator 2, respectively, an annular nozzle 32 with an outlet section 33 directed downwards and an annular gap 3 narrowing downwards minutes with the connecting channel 27. In the second embodiment, performing inertial type separator used in the third embodiment of the installation of FIG. 3, the separator 16 has a side surface 35 adjacent to the wall 26 of the sludge accumulator 2, and in the lower part of the latter there is an opening 36 and a confuser 9 of the first stage 7 of the jet pump 3 is placed in it, and a narrowing nozzle 23 is placed coaxially on the supply pipe 11 of this stage. under the lower end surface 19 of the separator 16, and the Central axial hole 17 of the latter serves as a connecting channel. The installation works as follows. When you turn on the drainage pump 1 and the source 12 of the active medium is filled with liquid the entire circuit of the installation. During the start-up period, the liquid emerging at high speed from the narrowing nozzle 23 and the receiving hydraulic line C loosens the compacted sediment in the lower chamber 21 of the sludge collector 2 and put it into suspension. After the drainage pump 1 comes out to the nominal mode of operation, the jet pump 3 provides pumping of the pulp from the lower chamber 21 and its supply to the discharge line 6. When the pulp separator 2k passes through centrifugal, inertial or other types, the pulp thickens and clarifies the liquid. The clarified liquid from at least one of the separators through line 22 through narrowing nozzles 23 is fed to the inlet of the receiving hydroline A. This ensures, on the one hand, a reduction in energy consumption for pumping the clarified liquid, and on the other, the trapping of solid particles by a jet pump. The interaction of a high-speed liquid jet, - flowing from a narrowing nozzle 23 with an end surface 3 of a separator 16, on which a notch 18 is made, leads to the formation in the lower chamber 21 of a turbulent vortex motion of a fluid with suspended particles. The result is an increase in the concentration of solid particles in the pumped pulp. During the operation of the plant, liquid suspended particles enter the upper chamber 20 of the sludge accumulator, where the process of gravitational separation of the mixture takes place. Accumulated with in the lower part of the chamber 21 the pulp through the connecting channel, which can serve as either an annular gap 27 between the wall 26 of the slurry accumulator 2 and the side surface 25 of the separator 16, or the central axial hole 17 of the latter, enters the lower chamber 21, from where it is pumped out by the jet pump 3. In this case there is a flow of part of the liquid. the bones from the lower chamber 21 to the upper one, preventing solid particles from clogging the connecting channel. In the second embodiment of the pump installation, the pulp turbulization in the chamber 21 is significantly enhanced by the action of the liquid exiting the annular nozzle 32 and the annular gap 3, which narrows downwards, and the efficiency of the pulp capture increases due to the operation of the hydraulic elevator 30. In the third embodiment of the pulp, coming into the lower chamber 21 through the opening 17, directly enters the receiving hydroline of the jet pump 3, which ensures the reduction of hydraulic losses. The same design allows for the most complete bytes of solid particles, but it is the most difficult to manufacture. The installation according to the first embodiment is advisable to use the highest concentration of solid particles in the liquid and, if necessary, ensure the highest pressure at the inlet of the jet pump i3, and the third - with a small volume of liquid and high concentration of solid particles in it. Claims 1. Pumping installation containing a sump pump, vertical. шламонаполнитель и струйный многоступенчатый насос дл  откачивани  пульпы,.включающий приемную гидролинию , отвод щий пульпопровод, подключенный к нагнетательной линии водоотливного насоса, и последовательно установленные ступени, кажда  из которых имеет конфузор с центральным соплом, подключенным посредством отподвод щего трубопровода к источнику активной среды, отличающа с   тем, что, с целью повышени  надежности работы и КПД, она снабжена разделителем, имеющим центральное осевое отверстие и симметричную относительно его оси выемку на нижней торцовой поверхности, и установленным в шламонакопителе с образованием верхней и сообщенной с ней посредством сужающегос  книзу соединительно го канала нижней камер, последн   из которых сообщена с приемной гидролйнией струйного насоса, последний снабжен трубопроводом отвода осветленной жидкости, имеющим выходной сужающийс  насадок, установленный на входе приемной гидролинии, а на входе каждой ступени струйного насоса , кроме первой, установлен сепаратор пульпы, и область слива по крайней мере одного из сепараторов подключена к трубопроводу отвода осветленной жидкости.slurry filling and multistage jet pump for pulp pumping, including a receiving hydraulic line, a discharge pipe that is connected to the discharge line of the drainage pump, and successively installed steps, each of which has a confuser with a central nozzle connected by means of an outlet pipe to an active medium that differs in order to increase reliability and efficiency, it is equipped with a separator having a central axial bore and symmetrical about its axis a recess on the lower end surface and installed in the sludge accumulator with the formation of the upper and communicating with it by means of the lower channel of the connecting channel of the lower chambers, the last of which is connected to the receiving hydroline of the jet pump, the latter is equipped with a pipeline for drainage of the clarified liquid having an outlet narrowing nozzle installed on the inlet of the receiving line, and at the entrance of each stage of the jet pump, except for the first one, a pulp separator is installed, and the discharge area of at least one of the separators connected to the pipe removal of clarified liquid. 2. Установка по п.1 о т л и чающа с  тем, что разделитель имеет коническую боковую поверхность , образующую со стенкой шламонакопител  кольцевой зазор, служащий соединительным каналом, а в осевом отверстии разделител  расположен конфузор первой ступени.2. Installation according to claim 1, which means that the separator has a conical side surface that forms an annular gap with the wall of the sludge accumulator that serves as a connecting channel, and a confuser of the first stage is located in the axial hole of the separator. 3. Установка по пп.1 и 2, о т личающа с  шем, что в нижней камере шламонакопител  установлено профилированное тело со сквозным центральным каналом, сужающийс  насадок трубопровода отвода осветленной жидкости размещен в нем с образованием гидроэлеватора, а поверхность профилированного тела образует с обращенными к ней нижней торцовой поверхностью разделител  и со стенкой шламонакопител  соответственно кольцевое сопло с направленным вниз выходным участком и сужающийс  книзу кольцевой зазор, сообщенный с соединительным каналом.3. Installation according to claims 1 and 2, which means that a profiled body with a through central channel is installed in the lower chamber of the sludge accumulator, the tapering nozzles of the clarified liquid outlet pipeline are placed in it to form a hydraulic elevator, and the surface of the profiled body forms Here, the lower end surface of the separator and the sludge accumulator wall, respectively, have an annular nozzle with an outlet section directed downward and a annular gap narrowing downwards and communicating with the connecting channel. k. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а   с   тем, . что разделитель имеет боковую поверхность, примыкач ющую к стенке шламонакопител , а в нижней части последнего выполнено отверстие и в нем размещен конфузор первой ступени струйного насоса а на подвод щем трубоп юводе этой стпени коаксиально установлен сужающийс  насадок, размещенный под нижней торцовой поверхностью разделител , причем центральное осевое отверстие последнего служит соединительным каналом.k. Installation under item 1, about tl and h ayu shch and so,. that the separator has a side surface adjacent to the wall of the sludge accumulator, and a hole is made in the lower part of the latter and a confuser of the first stage of the jet pump is placed in it, and a narrowing nozzle located under the lower end surface of the separator is installed coaxially on the supply pipe, and the central the axial hole of the latter serves as a connecting channel. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination Т. Авторское свидетельство СССР W , кл. F 04 D S/t, 1960.T. USSR author's certificate W, cl. F 04 D S / t, 1960. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 236 303/25-06, кл. F 0 Э 13/12, 1980.2. USSR author's certificate in application number 236 303 / 25-06, cl. F 0 Oe 13/12, 1980. 19nineteen 1212 2121