Сельское хозяйство / 2.Механизация сельского хозяйства

Строгий Н.М., Корень Е.В., Павличенко С.А., Щербина Н.П.

Херсонский государственный аграрный университет

УПЛОТНЕНИЯ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ТИПА Д ЧЕШСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Стационарные насосные станции подкачки, которые перекачивают около 80% всего объема воды, подаваемого для машинного орошения /1/, являются одним из основных элементов закрытых оросительных систем (ЗОС) и потребляют на протяжении всего поливного периода большую часть электроэнергии в сельском хозяйстве /2/.

Энергоемкость подачи воды насосными агрегатами на полив и работоспособность уплотнительного сальникового узла центробежных насосов, а так же многие другие факторы влияют на эффективность работы насосных станций. С каждым годом этим вопросам уделяется все больше внимания, как в нашей стране, так и за рубежом. На уплотнительные сальниковые узлы центробежных насосов приходится большая часть механических потерь энергии в насосных агрегатах ЗОС. В значительной мере снижает эффективность насосных агрегатов низкая износостойкость уплотнительной сальниковой набивки, что требует практически постоянного присутствия обслуживающего персонала на насосных станциях.

Анализируя работу насосов типа Д чешского производства в течение всего поливного сезона, видим, что насосы являются не работоспособными из-за несовершенности конструкции сальниковой набивки /3/.

Средняя наработка сальниковой набивки в целом составляет 270 часов. Далее следует первый отказ, для устранения которого необходимо разбирать насос. Наработку до первого отказа насоса в целом характеризуют параметры надежности сальниковой набивки. Таким образом, для повышения надежности насоса в целом необходимо повышать надежность сальникового уплотнительного узла.

По результатам проведенных наблюдений было определено, что внутрихозяйственные насосные установки работают с частыми вынужденными остановками. Быстрый износ сальниковой набивки, втулки вала вызывается наличием примесей в перекачиваемой воде, из-за чего происходит, по результатам наших исследований, 40…50% вынужденных остановок насосного агрегата.

Основная часть механических потерь в центробежном насосе, которая составляет 10% всей потребляемой мощности /4/, затрачивается на преодоление сил трения в сальниковом уплотнении.

Для повышения эффективности работы насосных агрегатов нами был разработан и изготовлен экспериментальный образец ремонтного полимерного уплотнения в соответствии с планом разработки и внедрения новой техники.

Данные уплотнения относятся к простейшим изделиям и были изготовлены согласно авторского свидетельства №20032692.

В одних и тех же условиях на одном и том же насосном агрегате проводились лабораторные испытания полиэтиленовых уплотнений, в которых традиционная сальниковая набивка заменялась ремонтным уплотнением.

Согласно ГОСТ 6134-71 снимались энергетические характеристики насосного агрегата с различными уплотнениями.

В процессе проведения предварительных испытаний фиксировались измерения напорных и энергетических характеристик одного и того же насосного агрегата с традиционной набивкой и полиэтиленовыми уплотнениями.

В результате проведения предварительных испытаний было установлено, что применение на насосах типа Д ремонтного полимерного уплотнения позволило снизить потери потребляемой мощности и тем же самым повысить КПД насосного агрегата на 2,3…2,7%.

Время установки ремонтных полимерных уплотнений при снятой крышке насоса не превышают 5 мин.

Установлено безопасность и удобство обслуживания насосного агрегата с полимерным уплотнением.

В процессе проведения испытаний не обнаружено никаких неисправностей.

Однако, в ходе лабораторных испытаний не представлялось возможным определить износостойкость этих уплотнений и их влияние на износ втулок насоса, так как моделировать динамику мутности оросительной воды в течение поливного периода и гранулометрический состав насосов, содержащихся в воде, в лабораторных условиях невозможно. Ввиду этого испытания эффективности применения полимерных уплотнений были проведены в производственных условиях на насосных станциях Херсонского облводхоза.

К началу поливного сезона 2010 года в заводских условиях была установлена опытная партия ремонтных полиэтиленовых уплотнений. Данными уплотнениями были оснащены 9 насосов CVA и 14 насосов QVD в Херсонском облводхозе.

В результате проведения приемочных испытаний было установлено следующее:

- уплотнения относятся к простейшим изделиям согласно ГОСТ 15.010-86;

- в результате проверки установлено соответствие ремонтного полиэтиленового уплотнения рабочей документации;

- установлена полная комплектность документации;

- качество изготовления ремонтного уплотнения удовлетворительное;

- установлено, что полиэтиленовые ремонтные уплотнения проработали без замены весь поливной период, на отдельных насосах они проработали 2500 часов. При мутности оросительной воды 20…25 мг/л за 1100 часов работы насосного агрегата износ полиэтиленовых уплотнений не превысил 2% от их первоначального веса. Износ защитной втулки вала насоса за 100 часов их эксплуатации составил в среднем 0,25 мм.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что опытные образцы ремонтных полиэтиленовых уплотнений выдержали приемочные испытания.

Степень износа ограничительной втулки вала насоса составляет 0,3…0,8 мм при мутности оросительной воды в пределах 12…90 мг/л и времени работы насоса 1800…1900 ч. Такой износ не оказывает влияния на энергетические характеристики насосного агрегата. В этих же условиях традиционная набивка изнашивает втулку до 2,5 мм, что в 6…8 раз больше, чем полимерными сальниками.

Для определения экономической эффективности используется формула:

Е = (З₁ – З₂)·А,

где З₁ и З₂ – годовые затраты на объем одного насосного агрегата, укомплектованного насосами, оснащенными соответственно традиционной сальниковой набивкой и ремонтными полиэтиленовыми уплотнениями, грн.

А – количество насосных агрегатов.

Годовой экономический эффект от внедрения ремонтных уплотнений на насосах типа Д чешского производства составляет 720 грн. на один насос QVD и 680 грн. на один насос CVA.

От внедрения ремонтных полимерных уплотнений на насосах типа Д всего сэкономлено 13680 грн.

Себестоимость изготовления комплекта ремонтных уплотнений в заводских условиях на один насос составляет 250 грн.

Расчет экономической эффективности от внедрения уплотнений изготовлено согласно акта и протокола проведенных испытаний, утвержденных в Госводхозе Украины в установленном порядке.

Литература:

1. Стефанов С. Относительно загубите от прекчеване электроснабдеваното на наполтелите помлени станции. – Селекостоп Техн., 1979. - №10 С.82…88.

2. Дашван С.М., Козлов С.В. Организация технического обслуживания стационарных подкачивающих насосных станций в поливной период. В кн. Основные вопросы совершенствования техники и технологии полива. - М., 1981. - С.83…91.

3. Хасанов Д.С., Атахаджаев Б. Параметры надежности сальниковой набивки насосов типа Ндс, эксплуатируемых на стационарных насосных станциях Андижанской области. – Труды ТИИМСХ. 1977. - вып.90 С.133…136.

4. Турк, Минаев В.И., Карелин В.Я. Насосы и насосные станции. Стройиздат, 1977. - с.279.