Вакуумные насосы получили широкое распространение в самых различных отраслях промышленности и науки. Основное применение вакуумных насосов это удаление воздуха или газа из герметично замкнутого объема и создания в нем разряжения . Мы рассмотрим наиболее распространенные типы, характеристики вакуумных насосов их принцип работы и основные применения.
Классификация насосов по диапазону давления
Вакуумные насосы классифицируются по диапазону рабочих давлений на :
- первичные (форвакуумные ) насосы,
- дожимные насосы
- вторичные насосы.
В каждом диапазоне давлений применяются различные типы вакуумных насосов, отличающихся друг от друга по конструкции. Каждый из этих типов имеет свое преимущество по одному из следующих пунтков: возможный диапазон давления, производительность, цена и периодичность и простота технического обслуживания.
Независимо от конструкции вакуумных насосов, основной принцип работы один и тот же. Вакуумный насос удаляет молекулы воздуха и других газов из вакуумной камеры (или из выходного патрубка вакуумного насоса более высокого давления , при подключении последовательно).
При уменьшении давления в камере, последующее удаление дополнительных молекул становится экспоненциально сложнее . Поэтому промышленные вакуумные системы должный охватывать большой диапазон давлений от 1 до Торр. В научной сфере данный показатель достигает торр или ниже.
Выделяют следующие диапазоны давления:
- Низкий вакуум:> от атмосферного давления до 1 торр
- Средний вакуум: от 1 торр до 10-3 торр
- Высокий вакуум: 10-3 торр до 10-7 торр
- Сверхглубокий вакуум: от 10-7 торр до 10-11 торр
- Экстремальный высокий вакуум: < 10-11 торр
Соответствие вакуумных насосов диапазонам давления :
Первичные (форвакуумные ) насосы- низкий вакуум.
Дожимные (бустерные ) насосы — низкий вакуум.
Вторичные (высоковакуумные) насосы: Высокий, сверхглубокий и экстремально высокий вакуум.
Классификация вакуумных насосов по принципу работы с газом
Выделяют две основные технологии работы с газом в вакуумных насосов:
- Перекачка газа
- Улавливание газа
Насосы работающие по технологии перекачки газа подразделяются на кинетические насосы и насосы объемного вытеснения.
Кинетические насосы работают по принципу передачи импульса молекулам газа от высокоскоростных лопастей для обеспечения постоянного перемещения газа от входного патрубка насоса к выходному. Кинетические насосы обычно не имеют герметичных вакуумных камер, но могут достигать высоких коэффициентов сжатия при низких давлениях.
Насосы объемного вытеснения работают путем механического улавливания объема газа и перемещения его через насос. В герметичной камере газ сжимается до меньшего объема при более высоком давлении и после этого, сжатый газ вытесняется в атмосферу (или в следующий насос).
Обычно кинетические и объемные работают последовательно для обеспечения более высокого вакуума и расхода. Например, очень часто турбомолекулярный (кинетический) насос поставляется собранным последовательно с винтовым (объемным) насосом в единую установку.
Насосы работающие по технологии улавливания газа, захватывают молекулы газа на поверхностях в вакуумной системе. Данные насосы работают при меньших расходах, чем перекачивающие насосы, но при этом могут создавать сверхвысокий до торр, и безмасляный вакуум. Улавливающие насосы работают с использованием криогенной конденсации, ионной реакции или химической реакции и не имеют движущихся частей.
Типы вакуумных насосов в зависимости от конструкции
В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.
В зависимости от конструкции вакуумные насосы можно разделить на масляные(мокрые) и сухие (безмасляные), в зависимости от того, подвергается ли газ воздействию масла или воды в процессе перекачки.
В конструкции мокрого насоса используется масло или вода для смазки и / или герметизации. Данная жидкость может загрязнять перекачиваемый газ. Сухие же насосы не имеют жидкости в проточной части и зависят от уплотненных зазоров между вращающимися и статическими частями насоса. В качестве уплотнения чаще всего используют полимер (PTFE) или диафрагму для отделения механизма насоса от перекачиваемого газа. Сухие насосы снижают риск загрязнения системы масла по сравнению с мокрыми насосами.
В качестве первичных (форвакуумных ) насосов чаще всего используются следующие конструкции, описанные ниже.
Первичный форвакуумный насос. Принцип работы. Варианты конструкций
Маслозаполненный ротационный лопастной насос
(мокрый, объемный)
В ротационном лопастном насосе газ поступает во входное отверстие и захватывается эксцентрично установленным ротором, который сжимает газ и передает его в выпускной клапан Подпружиненный клапан позволяет выпускать газ при превышении атмосферного давления. Масло используется для герметизации и охлаждения лопастей. Давление, достигаемое с помощью роторного насоса, определяется количеством ступений. Двухступенчатая конструкция может обеспечивать давление 1 ×10-3 мбар. Производительность составляет от 0,7 до 275 м3/ч.
Водокольцевой вакуумный насос. Конструкция и принцип работы
(мокрый,объемный)
Водокольцевой насос сжимает газ с помощью вращающегося рабочего колеса, расположенного эксцентрично внутри корпуса насоса. Жидкость подается в насос и посредством центробежного ускорения образует движущееся цилиндрическое кольцо. Это кольцо создает серию уплотнений в промежутках между лопастями рабочего колеса, которые и являются камерами сжатия . Эксцентриситет между осью вращения рабочего колеса и корпусом насоса приводит к уменьшению объема между лопатками рабочего колеса и тем самым к сжатию газа и выпуска его его через выходной патрубок. Этот насос имеет простую, прочную конструкцию, так как вал и рабочее колесо являются единственными движущимися частями. Водокольцевой насос имеет большой диапазон мощности и может обеспечивать давление 30 мбар при использовании воды температурой 15 ° С. При использовании других жидкостях возможны и более низкие давления. Диапазон доступных производительностей от 25 до 30 000 м3/ч.
Диафрагменный вакуумный насос
(сухой объемный)
На диафрагменных насосах используется гибкая диафрагма, которая соединена с штоком и попеременно перемещается в противоположных направлениях, так что газ попадает в пространство над диафрагмой и полностью заполняет его. Затем впускной клапан закрывается , а выпускной клапан открывается, чтобы выпустить газ.
Диафрагменный вакуумный насос компактный и очень легко обслуживается. Срок службы диафрагм и клапанов обычно составляет более 10 000 часов работы. Диафрагменный насос используется для поддержки небольших турбомолекулярных насосов в чистом, высоком вакууме. Это насос малой мощности, широко используемый в научно-исследовательских лабораториях для подготовки проб. Типичное предельное давление 5 ×10-3 мбар. Производительность от 0,6 до 10 м3 / ч (от 0,35 до 5,9 фут3 / мин).
Спиральный вакуумный насос
(сухой объемный)
Основными элементами насоса являются спиральные ротор и статор. Расширенный газ попадает в большие круглые пространства, которые сужаются, при достижении центра спирального вращающегося ротора. Уплотнение из полимера PTFE обеспечивает герметичность между спиральными элементами насоса без использования масла в перекачиваемом газе. Достигаемое давление 1 × мбар. Производительность от 5 до 46 м3/ч.
Дожимные (бустерные) насосы
Двухроторный вакуумный насос
(сухой объемный)
Двухроторные насосы в основном используется в качестве дожимных (бустерных) насосов и предназначены для удаления больших объемов газа. Два ротора, не касаясь друг друга, вращаются, чтобы непрерывно передавать газ в одном направлении через насос. Это повышает производительность первичного / форвакуума насоса, увеличивая скорость откачки примерно 7: 1 и улучшает окончательное давление, примерно 10: 1. Бустерные насосы могут иметь два или более роторов. Типичное предельное давление <10-3 Торр может быть достигнуто (в сочетании с первичными насосами). Производительность составляет подобных агрегатов может достигать около 100 000 м3/ч.
Кулачково-зубчатый насос
(сухой объемный)
Кулачково-зубчатый насос имеет два кулачка , которые вращаются в противоположные друг другу стороны. Схема работы вакуумного насоса аналогична роторному насосу, за исключением того, что газ передается в осевом направлении, а не сверху вниз. Очень часто кулачковый и двухроторный насосы применяются в комбинации. На одном общем валу устанавливаются ступени роторов и ступени кулачков. Данный тип насосов предназначен для суровых промышленных условий и обеспечивает высокую производительность. Типичное предельное давление 1 × 10-3 мбар. Производительность же составляет от 100 до 800 м3/ч.
Винтовой насос
(сухой объемный)
Основными рабочими органам агрегата являются два вращающихся винта, которые не касаются друг друга. Вращение переносит газ с одного конца на другой. Винты сконструированы таким образом, что по мере прохождения газа через них пространство между ними становится меньше и газ сжимается, тем самым вызывая пониженное давление на входе. Этот насос обладает высокой производительностью. Винтовой насос может работать со средами, содержащими жидкость и включения , а также хорошо работает при суровых условия. Типичное предельное давление составляет около 1 × 10-2 Торр. Производительность может достигать 750 м3/ч.
Вторичные (высоковакуумные) насосы
Турбомолекулярный насос
(сухой, кинетический)
Турбомолекулярные насосы работают путем переноса кинетической энергии в молекулы газа с использованием высокоскоростных вращающихся угловых лопастей, которые продвигают газ на высоких скоростях. Скорость вращения наконечника лопастей обычно составляет 250-300 м/ с. Получая импульс от вращающихся лопастей, молекулы газа, перемещаются к выпускному отверстию. Турбомолекулярные насосы обеспечивают низкое давление и имеют невысокие параметры производительности. Типичное предельное давление составляет 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон производительности от 50 до 5000 л/с. Ступени накачки часто сочетаются со ступенями торможения, что позводяет турбомолекулярным достигать более высоких давлений (> 1 торр).
Диффузионные паромаслянные насосы
(мокрый, кинетический)
Паровые диффузионные насосы передают кинетическую энергию молекулам газа с использованием высокоскоростного нагретого масляного потока, который перемещает газ из входа в выпускное отверстие. Тем самым обеспечивает пониженное давление на входе. Данная конструкция является довольно устаревшей. В значительной степени они вытесняются на рынке более удобными сухими турбомолекулярными насосами. Диффузионные паромаслянные насосы не имеют движущихся частей и обеспечивают высокую надежность. Данный вакуумный насос обладает низкой ценой. Предельное давление менее 7,5 х 10-11 Торр. Диапазон производительности 10 — 50 000 л/с.
Криогенный насос
(сухой, технология улавливания газа)
Криогенные насосы работают путем захвата и хранения газов и паров, а не перекачки их через себя. Данный тип насосов используетт криогенную технологию для замораживания или улавливания газа на очень холодной поверхности (криоконденсация или абсорбция) при температуре 10 ° К до 20 ° К (минус 260 ° С). Эти насосы очень эффективны, но имеют ограниченную емкость для хранения газа. Собираемые газы / пары должны периодически удаляться из насоса, нагревая поверхность. Откачиваются они с помощью другого вакуумного насоса. Этот процесс также известен как регенерация. Криогенные насосы требуют установки дополнительной компрессорной системы охлаждения для создания холодных поверхностей. Эти насосы могут достигать давления 7,5 х 10-10 Торр и имеют диапазон производительности от 1200 до 4200 л/с.
Основные производители вакуумных насосов
Вакуумный насос купить можно производства следующих изготовителей
BUSCH www.buschvacuum.com
Becker www.beckerpumps.com
Elmo Rietschle http://www.gd-elmorietschle.com/en
NASH http://www.gdnash.com/liquid_ring_vacuum_pumps/
Robuschi http://www.gardnerdenver.com/en/robuschi/products/vacuum-pumps
Pfeiffer Group group.pfeiffer-vacuum.com
Samson Pumps www.samson-pumps.com
rupumps.com
высота по вертикали, на которую выход станции способен додавить/доставить водичку. Или говоря другими словами мах. давление которое может развить станция на выходе.
Этот параметр нагляднее рассматривать на графике напорно – расходной характеристики. Допустим в Кастораме Вы приобрели станцию Джамбо 70/50. Вот ее напорно расходная характеристика.
Что нам дает эта кривуляка, где на оси "Х" отмечен расход в литрах за минуту, а по "Y" видим напор/давление в метрах водяного столба? Кстати 1 м. водяного столба примерно равен 0,1 атмосфере, бару.
Допустим зеркало воды отстоит по вертикали от входа станции на 0 (ноль) метров. Смотрим на график и видим:
а) при закрытом кране (нулевой расход) джамбик может выдавить водичку на высоту 60 м., или применительно к давлению создать на выходе 6 атм.
б) немножко приоткрываем водопользовательский кран. Мерная емкость под краном говорит нам о расходе в 5 л/мин. Давление на выходе с 6 атм. уменьшится до 5,5 атм;
в) еще приоткрываем крантик до расхода 25 л/мин. Давление на выходе станции предательски свалится ниже 2 атм. (примерно до 1,8).
г) а если мы вообще открутим трубопроводы от выхода станции и позволим водичке свободно изливаться со станции, … то получим максимальную производительность (35 л/мин), при нулевом давлении на выходе.
Делаем вывод. Эта незамысловатая кривуляка позволяет нам понять сколько максимально водички мы можем получить из крана на первом, втором или ашнадцатом этажах загородного домика. Или если посмотреть с другой стороны, а додавит ли станция нужное количество водички до крана ашнадцатого этажа.
Но в этой простенькой кривой есть и своя маленькая тайна, которую не всегда афиширует производитель. Тайна состоит в словах выделенных мною чуть выше красным. А именно эта кривуляка будет соответствовать заявленным цифрам, если станция сосет водичку с нулевой глубины. А если Вы поверив на слово производителю попытаетесь качнуть воду с гордо заявленных 8-9 метров, то напор и расход не будут соответствовать заявленным на графике. Они напор/расход только упадут.Для проверки сей истины, найдите в инете характеристику на свою станцию, поставьте под открытый кран мерную емкость и посмотрите на давление по манометру и сравните его с обещанным от производителя…
В заключение могу сказать следующее.
При 6,5 метров вертикали всаса очень скрупулезно отнеситесь к герметичности магистрали всаса. Малейшая негерметичность … и допустим опустившееся еще на 1 метр зеркало воды жарким летом, и усе, станция начнет чудить.
www.forumhouse.ru
Медицинские вакуумные станции
Ранее мы уже затрагивали тему востребованности медицинских вакуумных станций. Не трудно догадаться, что чаще всего медицинские вакуумные станции используются в медицинской отрасли. А все потому, что подобные учреждения очень сильно нуждаются в оборудовании, которое сможет быть не только производительным, а еще и максимально качественным.
Стабильность медицинских вакуумных станций – это еще один очень важный аспект, о котором ни в коем случае нельзя забывать. Установки подобного типа способны работать длительное время без каких-либо сбоев. Это также отыграло весомую роль в формировании мыслей покупателей по поводу подобного оборудования.
Что касается технических характеристик подобных станций, то они могут быть как высокими так и средними. Все зависит от стоимости системы, которую вы собрались себе покупать. Уровень производительности вакуумных медицинских станций варьируется в диапазоне от 300 до 4100л/мин. Такого результата вполне достаточно для решения даже самых сложных задач.
Что касается комплектации вакуумных медицинских систем, то она выглядит следующим образом:
- Блоки для управления станицей
- Вакуумный насос
Первый тип комплектации предпочтительно работает в автоматическом режиме, который не требует вмешательства человека. Большое количество предпринимателей выбирает именно такой вариант. Покупая подобное оборудование к себе на производство, стоит также учесть и наличие ручного принципа работы. Конечно, он не будет столь функциональным, но все-таки сам факт его присутствия, несомненно, радует.
Второй тип комплектации предназначен для работы в полуавтоматическом режиме. Подобные станции обязательно имеют в своем составе масло, которое смазывает определенные элементы системы. Если сравнивать подобные насосы с безмасляными, то все-таки данный вариант является более надежным и стабильным, из-за чего большинство пользователей предпочитает именно его.
Сейчас мы рассмотрим главные преимущества медицинских станций:
Высокое качество изготовления продукции
Высокий уровень производительности
Простота установки медицинского оборудования
Высокий уровень стабильности во время работы.
Вакуумные системы с ресивером
Благо, современный рынок вакуумных технологий, кроме стандартных установок, может предложить и весьма необычные вариации подобного оборудования. Одной из таковых можно назвать вакуумную систему с ресивером. Данная система значительно меньшее обычных установок, в то время как показатели откачки жидкости подобной системы значительно выше.
Еще одно направление подобных систем – это создание вакуума. Ресивер в этом плане играет далеко не самую последнюю роль, обеспечивая все нужные характеристики для образования нужных условий для работы.
Зачастую подобные системы используются при работе вакуумных установок. В подобном направлении они способны демонстрировать весь свой потенциал, который довольно велик.
Вакуумные системы на базе водокольцевых насосов
Не менее эффективной категорией вакуумного оборудования можно назвать вакуумные системы на базе водокольцевых насосов. Конструкция подобных систем максимально проста, из-за чего и процесс техобслуживания подобных систем сведен к максимальной простоте.
Но все это вовсе не мешает подобным системам выдавать по-настоящему высокие показатели производительности. Пользователь может получать от подобных систем максимум пользы, при этом, не имея никаких больших рисков. Принцип работы подобных систем состоит из нескольких легких этапов, в которых не может возникать никаких сбоев.
Именно простота и стала главной причиной столь быстрого распространения вакуумных систем на базе водокольцевых насосов.
Вакуумные насосы Рутса
Принцип работы вакуумных насосов Рутса заключается в активной работе ротора. Именно ротор можно назвать ключевым компонентом всей системы. Внутри данного элемента, удачно расположилось несколько лопастей. Сами лопасти постоянно пребывают в движении, что позволяет получать от насоса максимум пользы.
Один из первых этапов – это проталкивание жидкости по всем остальным отсекам. Эту задачу на себя берут как раз-таки лопасти. Внутри ротора, лопасти расположены таким образом, что они попросту не соприкасаются друг с другом, во избежание износа ключевых деталей.
Именно это и позволило получить нам максимально эффективный насос, который может работать не только быстро, а еще и максимально стабильно.
vacart.ru
Преимущества вакуумных насосов
Вакуумные насосы имеют достаточно много положительных характеристик:
- Высокий уровень прочности;
- Надёжность конструкции;
- Высокая скорость откачки воды;
- Низкий шум и незначительные вибрации во время работы;
- Большое давление запуска;
- Экологичность.
Качественное оборудование для водоснабжения имеет максимально простую и прочную конструкцию, что положительно влияет на эффективность работы. Оно отличается изотермической герметизацией, нередко дополняется грязеотделителем.
Как выбрать?
Подбирая вакуумный насос для водяной скважины, следует обратить внимание на такие характеристики:
- Максимальный и минимальный уровень давления;
- Показатель выпускного давления на выпускном сечении;
- Скорость откачки воды.
Кроме этого нужно учесть:
- Производителя;
- Срок службы;
- Длительность гарантии;
- Материалы и качество изделия;
- Отзывы.
Принцип действия
Принцип работы вакуумного насоса для откачки воды аналогичен принципу других похожих установок – он основан на вытеснении. Жидкость подымается с водяной скважины, а водопровод наполняется водою при изменении размеров рабочей камеры. Величина вакуума зависит от степени герметичности рабочего пространства. Она регулируется, как и уровень давления в определённых участках во время функционирования водопровода.
Все вакуумные насосы имеют форму цилиндра. В нём находится вал с колесом, дополненным специальными лопастями (импеллер). Это главный элемент самого распространённого вида подобных установок.
Принцип работы агрегата заключается в элементарных вращениях колеса. В результате лопасти зачерпывают воду, которая отходит к стенкам цилиндра. Возникает центробежная сила и появляется жидкостное кольцо. В нём образовывается вакуум. Газ перемещается между кольцом и лопастями. Он всасывается через прорезь, когда у лопастей увеличиваются промежутки.
Важно! Для второй фазы характерно их уменьшение, тогда газ сжимается и выходит наружу.
Классификация насосов
Водяные вакуумные насосы можно классифицировать разными способами, например, основываясь на принципе действия. Таким образом, насчитывают 4 вида. Если подразделять в зависимости от значений давления, при которых производительность становится максимальной, можно выделить 3 типа агрегатов:
- Форвакуумные
Установки служат для предварительного разрежения. Используются для создания благоприятных условий функционирования высоковакуумного насоса либо экономии электроэнергии.
- Высоковакуумные
Создают высокий вакуум.
- Бустерные
Установки создают средний вакуум. Их применяют для увеличения напора в водопроводе, используют для откачки скважины, ирригации, пожаротушения, обустройства фонтанов, орошения, прочих бытовых задач и производственных процессов. Бустерный насос чаще других встречается в быту.
Разделение по принципу действия
- Вихревая установка. Устройство обладает высокой всасывающей способностью, но совершенно не подходит для откачки грязной воды, поскольку излишне чувствительно к взвешенным частицам. Вакуум в установке создаётся в процессе вращения колеса с лопастями.
- Центробежный вид. Функционирование агрегата связано с созданием центробежной силы. Она возникает от действия лопастей колеса, создавая нужный напор жидкости.
- Ручной насос. Речь идёт о самом простом и бюджетном варианте, поскольку для его функционирования достаточно физических усилий. Устройство может быть крыльчатым либо поршневым.
- Вибрационный тип. Главный элемент данного насосного оборудования – электромагнит. Он влияет на движение якоря, который встроен в него, и поршня. При колебаниях излишек жидкости выталкивается наружу. Основное преимущество установки – отсутствие электродвигателя и вращающихся элементов.
Самые распространённые разновидности
- Поршневые установки . Не требуют масла, очень просты в эксплуатации.
- Пластично-роторные агрегаты . Экологичны и бесшумны. Используются для длительных работ, ведь могут значительный отрезок времени функционировать бесперебойно.
- Плунжерные конструкциим . Отличаются высокой скоростью и надёжностью.
- Диафрагменное оборудование . Самый надёжный тип из перечисленных. Не требует сложного ухода.
Популярные производители
Наиболее востребованы установки для скважин от следующих компаний:
- GRUNFOS. Датско-немецкая фирма с большим опытом изготовления подобных видов оборудования, относится к мировым лидерам. Всё, что она производит, отличается эффективностью и высокой надёжностью, а также современным дизайном. Продукция создаётся при использовании новейших технологий.
- WILO. Немецкая организация, один из лидеров по производству насосного оборудования на европейском рынке. Предлагает широкий выбор надёжных и простых моделей. Они имеют качественные комплектующие, отличаются многофункциональностью, эффективны в работе.
- CALPEDA. Итальянская продукция предлагает качество, достойное уважения конкурентов. Товары фирмы надёжны и долговечны, являют собою отличное соотношение цена/качество.
vodakanazer.ru
7.1. Общие положения
7.1.1. С целью обеспечения транспортировки метановоздушной смеси в дегазационных системах, в зависимости от принятых способов дегазации, применяются вакуум-насосные станции, которые подразделяются на стационарные и передвижные.
7.1.2. Газопроводная сеть ВНС при сдаче в эксплуатацию должна испытываться на плотность под разряжением 15 мПа (100 мм рт. ст.) с составлением акта испытаний, а нагнетательная часть сети, кроме того, ежегодно.
7.2. Стационарная вакуум-насосная станция на поверхности
7.2.1. Стационарная ВНС на поверхности должна размещаться в отдельном здании и не должна содержать помещений, не относящихся к ее функционированию.
Классификация помещений ВНС и наружных сооружений по категории помещений и классам взрывоопасности приведена в таблице 7.1.
Таблица 7.1
Категория помещений по ОНТП24-86 и класс взрывоопасности по ПУЭ здания и наружных сооружений ВНС
|
Наименование |
Категория помещений по ОНТП24-86 |
Класс по взрывопожарности по ПУЭ |
|
1 |
2 |
3 |
|
1. Машзал |
А |
В-1а |
|
2. РУ до 1 кВ выше 1 кВ |
Г |
– |
|
3. Пункт оператора |
Г |
– |
|
4. Помещение огнепреградителей |
А |
В-1а |
|
5. Помещение насосов и баков гидросистемы |
А |
В-1а |
|
6. Помещение аппаратуры газоподготовки |
А |
В-1а |
|
7. Помещение приемников газоанализаторов |
А |
В-1а |
|
8. Сливной колодец отработанной воды |
А |
В-1 |
|
9. Приемный колодец градирни |
А |
В-1г |
|
10. Смотровые колодцы |
А |
В-1а |
|
11. Тамбур между машзалом и помещением приемников газоанализаторов |
А |
В-1б |
7.2.2. Машзал, помещение огнепреградителей, помещение аппаратуры газоподготовки, помещение насосов и баков гидросистемы могут сообщаться между собой.
На окнах всех помещений ВНС должны устанавливаться металлические решетки.
В машзале следует предусматривать место для ремонта вакуум-насоса. Над каждым вакуум-насосом по его оси, а также над огнепреградителями должны устанавливаться монорельсы с ручными передвижными талями требуемой грузоподъемности.
Перед воротами машзала с наружной стороны здания ВНС рекомендуется предусматривать разгрузочную балку.
7.2.3. Сливной колодец отработанной воды и смотровые колодцы должны располагаться вне здания ВНС в пределах ограды и иметь перекрытие с люком для доступа к оборудованию колодца. Верх перекрытия должен быть на высоте 0,5 м от планировочной отметки земли. Колодцы должны иметь вытяжную трубу внутренним диаметром не менее 150 мм, выведенную на 3 м выше перекрытия.
Рис. 7.3. Характеристика вакуум-насосов, работающих в режиме всасывания
Рис. 7.4.
7.2.4. Возможная упрощенная технологическая схема ВНС приведена на рис. 7.1.
7.2.5. Перед каждым пуском вакуум-насосов должны быть выполнены меры, предотвращающие наличие взрывоопасной газовой смеси во внутренней полости вакуум-насоса.
7.2.6. Характеристики работы вакуум-насосов приведены на рис. 7.2 и 7.3.
Один резервный вакуум-насос необходимо иметь на три одновременно работающих вакуум-насоса производительностью не более 50 м/мин и на два – производительностью более 50 м/мин.
С целью регулирования разрежения между всасывающим и нагнетательным газопроводами каждого коллектора должна устанавливаться задвижка.
Рис. 7.1. Примерная технологическая схема и объем контроля ВНС (вспомогательная арматура и трубопроводы условно не показаны).
Технологическая схема:
1 – вакуум-насос; 2 – водоотделитель; 3 – насосы гидросистемы; 4 – вентилятор продувки; 5 – огнепреградители; 6 – свеча (отводная труба); 7 – бак напорный; 8 – каплеотделитель; 9 – клапан избыточного давления; 10 – задвижка с электропроводом; 11 – клапан-отсекатель с электромагнитным приводом; 12 – регулятор давления; 13 – клапан продувочный; 14 – клапан обратный; 15 – автоматический клапан-отсекатель; 16 – задвижка ручная; 17 – клапан обратный насоса гидросистемы; 18 – колодец градирни; 19 – сливной колодец отработанной воды; 20 – приямок для гидрозатвора; 21 – градирня.
Контроль и сигнализация (условно показана для одного коллектора и вакуум-насоса)
1 – температура смеси во всасывающем газопроводе; 2 – разрежение во всасывающем газопроводе; 3 – разность давлений в блоках огнепреградителей; 4 – разрежение во всасывающем патрубке вакуум-насоса; 5 – температура в нагнетательном патрубке вакуум-насоса; 6 – уровень воды в водонагревателе; 7 – работа вакуум-насоса, включение резервного вакуум-насоса; 8 – работа вентилятора продувки; 9, 10, 11 – уровень воды в сливном колодце, напорном баке, резервуаре грацирни; 12 – работа насосов гидросистемы; 13 – температура воды в напорном баке; 14 – давление в нагнетательном газопроводе; 15 – количество воздушной смеси; 16 – концентрация метана в нагнетательном газопроводе; 17 – падение давления в нагнетательном газопроводе; 18, 19 – контроль положения задвижек и клапана-отсекателя; 20 – контроль уровня воды в клапане избыточного давления; 21 – контроль давления в нагнетательном коллекторе; 22 – контроль производительности вакуум-насоса.
Для отвода в атмосферу извлекаемой из шахты газовоздушной смеси на нагнетательном газопроводе каждого коллектора должна предусматриваться труба (свеча), выведенная не менее, чем на 2 м выше наиболее выступающей части крыши здания. Такая же труба должна предусматриваться для отвода в атмосферу газовоздушной смеси, поступающей по газопроводу при остановленных вакуум-насосах. Труба должна устанавливаться на магистральном всасывающем газопроводе до ввода в здание ВНС не ближе 1 м от здания.
Для районов с низкой температурой разрешается устанавливать отводную трубу непосредственно в здании ВНС.
7.2.7. В случае подачи газа потребителю оборудование ВНС должно включать:
– автоматический прямого действия регулятор давления смеси после вакуум-насосов со сбросом избытка смеси в атмосферу;
– задвижки с электроприводом, установленные на свече и на газопроводе перед каплеотделителем, и клапан-отсекатель с электромагнитным приводом для прекращения подачи смеси потребителю и направления ее в атмосферу при отклонении параметров смеси от требуемых;
– каплеотделитель;
– одоризатор или аппаратуру контроля содержания метана в ГРУ котельной. Необходимость установки одоризатора или газоанализатора определяется проектом;
– гидравлический клапан избыточного давления.
Подача газа потребителю производится дежурным машинистом по согласованию с потребителем и по указанию инженерно-технического работника, ответственного за эксплуатацию ВНС.
7.2.8. Газопроводы и их фасонные части (отводы, переходы, тройники, седловины, заглушки) должны быть стальными. Соединения газопроводов и их фасонных частей – сварные. Соединения фланцев газопроводов и их фасонных частей допускается только с фланцами арматуры и оборудования.
Арматура и регулирующие устройства, применяемые в ВНС, должны быть предназначены для соответствующей среды.
Газопроводы, их фасонные части, фланцевые соединения, арматура и регулирующие устройства должны быть рассчитаны на давление не менее 0,3 МПа (3 кгс/см).
На всех трубопроводах, предназначенных для выбросов в атмосферу газовоздушной смеси, следует предусматривать защитные зонты.
7.2.9. Оборудование, арматура и трубопроводы должны иметь опознавательную окраску следующих цветов:
– газопроводы – желтый;
– арматура газопроводов – оранжевый;
– трубопроводы гидросистемы – светло-зеленый;
– арматуры гидросистемы, бак напорный – темно-зеленый;
– воздухопровод – голубой;
– арматура воздухопровода напорного – синий.
Опознавательную окраску выполнять сплошной.
7.2.10. По бесперебойности обеспечения электроэнергией ВНС относится к потребителям 1 категории.
Режим нейтрали ВНС определяется проектом. В сетях переменного тока до 1 кВ с изолированной нейтралью должен выполняться автоматический контроль изоляции с воздействием на отключение.
Электроосвещение должно предусматриваться для территории ВНС, включая градирню или брызгательный бассейн, а также для всех помещений ВНС.
7.3. Передвижные поверхностные вакуум-насосные станции
7.3.1. ППВНС должна быть выполнена из огнестойкого материала и иметь следующие помещения:
– машинное отделение;
– распределительный пункт;
– помещение машиниста.
Распределительный пункт должен быть изолирован от других помещений глухой перегородкой. Перегородки помещения машиниста ППВНС устраиваются с шумопоглощением.
Машинное отделение должно иметь не менее двух выходов на противоположных сторонах.
Допускается сооружение отдельного помещения для дежурного машиниста на расстоянии не более 10 м от ППВНС.
7.3.2. При применении для электроснабжения ППВНС передвижных подстанций в рудничном исполнении последние могут устанавливаться в пределах ограды ППВНС.
7.3.3. На ППВНС допускается не устанавливать резервный вакуум-насос.
7.3.4. Проветривание машинного отделения и помещения машиниста должно осуществляться за счет естественной вентиляции при помощи дефлекторов, обеспечивающих трехкратный обмен воздуха в час.
7.3.5. ППВНС должна быть обеспечена следующими приборами:
– вакуумметром на всасывающем газопроводе;
– термометром на напорной части газопровода между вакуум-насосом и водоотделителем;
– U образным манометром или тягонапорометром;
– интерферометром ШИ-11 и ШИ-12;
– замерной диафрагмой на нагнетательном газопроводе.
7.3.6. Помещение машиниста должно отапливаться в соответствии с пунктом 8.2.10.
7.3.7. ППВНС должна быть обеспечена телефонной связью.
7.4. Передвижная подземная дегазационная установка
7.4.1. Контроль за содержанием метана в камере подземной ВНС с электродвигателем должен осуществляться стационарным автоматическим прибором контроля метана, отключающим электродвигатель вакуум-насоса при содержании метана у двигателя более 1 %.
Разрешается выпускать метан, извлекаемый подземной ВНС, в выработку с исходящей струей через камеру смешения. При этом содержание метана в атмосфере выработки за пределом смесителя не должно превышать допускаемого параграфом 194 ПБ. В случае невозможности выполнения настоящего требования извлекаемый метан должен отводиться на поверхность и выпускаться в атмосферу через трубу (свечу) высотой не менее 5 м от уровня земли, расположенную далее 15 м от промышленных и жилых объектов.
7.4.2. На подземных вакуум-насосных установках (кроме установок с закрытой замкнутой системой водоснабжения) вода должна отводиться в сточную канаву за местом установки вакуум-насоса по направлению вентиляционной струи.
7.4.3. Примерная технологическая схема установки ПДУ-50 представлена на рис. 7.5.
7.4.4. Передвижные дегазационные установки (ПДУ) могут располагаться как в шахте, так и на поверхности. Технологическая схема ПДУ аналогична принципу работы отдельной секции установок типа СДУ.
Установки оснащены соответствующими приборами для контроля разрежения, давления, температуры, расхода газовой смеси и уровня воды в водоотделителях.
Установки ПДУ могут эксплуатироваться самостоятельно или совместно (последовательно) со стационарными установками. Допускается использование секционных дегазационных установок (СДУ), принцип работы которых аналогичен установкам типа ПДУ.
Технологическая схема передвижной дегазационной установки ПДУ-50
Рис. 7.5.
Инструкция по безопасному ведению дегазационных работ на шахтах
Приложение к § 204 “Правил
безопасности в угольных и
сланцевых шахтах”
studfiles.net