Погружные насосы фирмы KSB AG для горнодобывающей промышленности

Погружные электронасосы фирмы KSB ежегодно откачивают из горных выработок предприятий угольной, горнорудной и соляной промышленности миллионы кубических метров подземных вод. Применение погружных насосов на открытых и подземных горных работах характеризуется высокой производственной надежностью и экономичностью. Погружные электронасосы с маркой KSB работают в течение десятилетий на буроугольных карьерах Германии, Польши, Чехии и Югославии. В каменноугольных шахтах насосные агрегаты KSB применяются на глубине до 1200 м, прежде всего во Франции, Германии, Польши и Чехии. В Сибири погружные насосы используются в системах водоотлива железных рудников; в Южной Африке они применяются в шахтах на золотых приисках. В основе предложений специалистов фирмы KSB на насосы лежит сложившийся в течение многих десятилетий опыт совместного сотрудничества проектировщиков, изготовителей и потребителей насосного оборудования.

Фирма KSB была основана в 1871 году и в настоящее время является одной из ведущих в мире по производству центробежных насосов различного назначения и запорной арматуры. Погружные электронасосы фирма производит в течение 66 лет. Постоянно совершенствующиеся технологии этого направления насосостроения составляют одну из важнейших частей программы развития KSB. Научные центры KSB оснащены современным оборудованием для проведения исследований в области технической гидроаэродинамики, разработки новых материалов, технологии повышения прочности деталей насосов, техники автоматического регулирования и микроэлектроники. Высокое качество изготовления насосов обеспечивается за счет прогрессивной технологии производства. Каждый материал и все важнейшие производственные фазы контролируются в рамках системы надежности фирмы KSB, что гарантирует высокое качество выпускаемой продукции.

На производстве погружных насосов и электродвигателей специализируется завод KSB в городе Хомбурге (ФРГ). Этот завод является одним из 4-х старейших заводов, составляющих ядро фирмы KSB, вокруг которого к настоящему времени сформировался крупный международный концерн KSB AG, объединивший 63 завода в 51 стране мира. Специалисты завода имеют большой опыт применения погружных насосов для различных схем водоотведения на горнодобывающих предприятиях (водопонижение/водоотлив с помощью вертикальных скважин для осушения карьерных полей и проходки шахтных стволов, водопонижение с помощью горизонтальных дренажно-водоотводных скважин или штреков, водоотлив в проходческих забоях с помощью транспортабельных насосов и т.д.). Использование погружных электронасосов в горной промышленности характеризуется рядом преимуществ по сравнению с обычными насосами сухой установки. Основными достоинствами их применения являются:

  •   возможность точного регулирования грунтовых (шахтных) вод;
  •   работы по осушению и водоотливу не мешают проведению основных горных работ;
  •   простота монтажа и демонтажа погружных насосов при открытых горных работах;
  •   возможность спуска в шахту (при подземных горных работах) и транспортировка по горным выработкам мощных насосов и двигателей в смонтированном виде;
  •   отсутствие опасности при повышении уровня грунтовых (или шахтных) вод, так как электронасосы полностью погружены в воду;
  •   нет необходимости в специальных устройствах для заливки насоса перед пуском;
  • теплота, выделяемая электродвигателем, отводится перекачиваемой средой, поэтому при проведении подземных работ нет необходимости в подаче дополнительного количества воздуха для охлаждения насоса;
  • создаваемый напор до 1200 м обеспечивает возможность прямого перекачивания воды на поверхность без промежуточных насосных станций.

В горной промышленности используются погружные многоступенчатые электронасосы двух типов: с односторонним и двухсторонним всасыванием. Для перекачивания воды на высоту до 500 м применяются многоступенчатые электронасосы в секционном исполнении с односторонним всасыванием. В зависимости от величины подачи могут быть использованы насосы с радиальными или диагональными колесами. При радиальном исполнении рабочих колес отдельные ступени насоса связаны между собой общими стяжными болтами или стяжными лентами. При этом число ступеней может доходить до 40. Диагональное исполнение отличается тем, что каждая ступень насоса присоединяется к последующей ступени.

Обе конструкции оснащены подшипниками скольжения, которые смачиваются и охлаждаются перекачиваемой средой. Материальное исполнение подшипников изменяется (графит, карбид кремния, карбид вольфрама и т.д.) в зависимости от химического состава жидкости и содержания в ней твердых частиц. В случае, если насос работает близко к месту проведения взрывных работ, то в конструкции подшипника предусматривают специальные амортизаторы, которые демпфируют воздействие ударной волны.

При большой высоте подъема воды применяются погружные насосы с двухсторонним всасыванием, позволяющие компенсировать действующую на ротор осевую силу. Конструктивное решение заключается в компоновке двух насосов с противоположным вращением роторов, что обеспечивает значительную взаимную компенсацию сил осевого сдвига и создает возможность применять погружные насосы для напоров 1200 м и больше. У насосов с двухсторонним всасыванием имеется два подвода, от которых жидкость перекачивается к середине агрегата, где поток меняет нап-равление и через наружную рубашку подается к напорному патрубку.

Для каждого конкретного случая применения насоса фирма KSB AG предлагает оптимальное исполнение по материалам деталей. Погружные электронасосы в зависимости от свойств перекачиваемой жидкости (рН среды, уровень минерализации, жесткость воды, содержание абразивных частиц и их гранулометрический состав и т.д.) могут быть поставлены в исполнении от серого чугуна до бронз и легированных сталей со специальными свойствами.

Погружные электродвигатели KSB — это водонаполненные асинхронные двигатели в низко- или высоковольтном исполнении в зависимости от мощности. Фирма KSB изготавливает погружные электродвигатели для всех принятых в промышленности напряжений: от 400 до 6600 В (при мощностях двигателя от 3 до 3000 кВт). Обмоточный провод снабжен водостойкой изоляцией. Благодаря внутренней системе выравнивания давлений (давление внутри двигателя постоянно соответствует наружному давлению) двигатели могут работать под водой на глубине до 500 м без дополнительных устройств. Внутри двигателя расположен специальный упорный 6-ти сегментный подшипник для восприятия осевой нагрузки. Упорный подшипник работает на чистой воде, заполняющей двигатель, и поэтому не подвергается воздействию твердых частиц, загрязняющих перекачиваемую жидкость. Погружные электронасосы KSB для горной промышленности имеют диапазон подач от 12 до 3000 м3/час и напоры до 1200 м. Обзорные данные параметров электронасосных агрегатов приводятся в таблице.

Для обеспечения надежной и долговременной эксплуатации погружных электронасосов фирма KSB AG поставляет шкафы управления (для одного или нескольких насосов) в различных исполнениях (пыле-влагозащищенное, арктическое и т.д.). Шкафы управления комплектуются системами защиты, контроля и регулирования с учетом пожеланий заказчика. Например, это могут быть защиты от сухого хода, повышения давления в напорном трубопроводе, повышения тока, минимального напряжения, понижения частоты тока, перекоса или обрыва фаз, максимальной частоты включений насоса.

Разнообразные датчики выполняют функции контроля за работой насоса (контроль температуры подшипников, температурный контроль обмоток статора двигателя, включение/выключение насоса в зависимости от уровня перекачиваемой жидкости, контроль за попеременной работой основного и резервного насоса, параллельное включение насосов при “пиковых” режимах).

Более подробную информацию о погружных насосах KSB можно получить у сотрудников российского представительства фирмы: тел. (095) 935-71-73/74/75/76, факс (095) 9357169 В случае необходимости наши специалисты всегда готовы посетить Ваше предприятие и помочь Вам в решении проблем с насосным оборудованием.

Журнал "Горная Промышленность" №2 1998