Сельское хозяйство / 2.Механизация сельского хозяйства

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

Херсонский государственный аграрный университет, Украина

ПОЛИМЕРНЫЕ РЕМОНТНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ ДЛЯ НАСОСОВ ТИПА Д

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

На эффективность работы насосных станций влияют многие факторы, в том числе энергоемкость подачи воды насосными агрегатами на полив, а так же работоспособность уплотнительного сальникового узла центробежных насосов. С каждым годом этим вопросам уделяется все больше внимания, как в нашей стране, так и за рубежом. Но, тем не менее, большая часть механических потерь энергии в насосных агрегатах ЗОС приходится на уплотнительные сальниковые узлы центробежных насосов. 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 в течении всего поливного сезона, видим, что насосы являются не работоспособными из-за не совершенности конструкции сальниковой набивки /3/. Средняя наработка сальниковой набивки или средняя наработка до первого отказа, устранение которого связано с разборкой насоса, в целом составляет 270 часов. Параметры надежности сальниковой набивки определяют также наработку до первого отказа насоса в целом. Следовательно, повышение надежности сальникового уплотнительного узла означает повышение надежности насоса в целом и имеет огромное значение.

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.

При работе насосного агрегата часть потребляемой электроэнергии, величина которой 10% всей потребляемой мощности /4/, расходуется на преодоление механических потерь в центробежном насосе, основная часть которых затрачивается на преодоление сил трения в сальниковом уплотнении.

Для повышения эффективности работы насосных агрегатов был разработан экспериментальный образец ремонтного полимерного уплотнения и изготовлен на основании плана разработки и внедрения новой техники (согласно авторского свидетельства №35106).

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

Испытания полиэтиленовых уплотнений проводились в лаборатории в одних и тех же условиях на одном и том же насосном агрегате, в котором традиционная сальниковая набивка заменялась на ремонтное уплотнение.

Энергетические характеристики насосного агрегата с различными уплотнениями снимались согласно ГОСТ 6134-71.

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 течении 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 2012 года в заводских условиях была изготовлена опытная партия ремонтных полиэтиленовых уплотнений. Данными уплотнениями были оснащены 14 насосов типа Д болгарского производства и 18 насосов чешского производства Чаплынского УОС (данные уплотнения изготовлены согласно авторского свидетельства №20032692 от 28.03.03).

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 болгарского производства приведен в таблице 1.

Таблица 1.

Расчет годового экономического эффекта от внедрения ремонтных полимерных уплотнений

Марка насоса	Количество насосов, А	Экономический эффект С, грн
Д 630 - 90 б	14	9960
Д 1250-65	18	19350
		29310

Всего от внедрения ремонтных полимерных уплотнений на насосах типа Д сэкономлено 29310 грн.

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

Литература:

1. 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.

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

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.