Для обеспечения совместной работы обделки и окружающей породы и предотвращения ее осадок все пустоты за обделкой, а также за оставляемыми элементами временной крепи следует тщательно заполнять. Это достигается нагнетанием за обделку цементно-песчаного раствора, слой которого одновременно способствует более равномерному распределению горного давления, уменьшает водопроницаемость окружающих пород и защищает обделку от агрессивных подземных вод.
Нагнетание выполняют в два приема: первичное (цементно-песчаные растворы) и контрольное (цементное молоко). Целью контрольного нагнетания, которое проводят под повышенным давлением, является заполнение пустот и трещин, оставшихся после первичного нагнетания, и обеспечение совместной работы системы «обделка—порода».
К моменту производства контрольного нагнетания горное давление на обделку обычно стабилизируется. Контрольное нагнетание может вызвать в отдельных случаях неравномерное возрастание контактных напряжений по контуру обделки, причем увеличение и неравномерность их распределения тем больше, чем выше крепость окружающих пород и чем больше величины переборов.
В благоприятных условиях процесс нагнетания за монолитную обделку может быть упрощен. Так, например, в скальных породах бока выработки обычно не закрепляют досками и стены обделки (бетонируемые в передвижных формах с подачей бетонной смеси бетоноукладочными машинами под давлением и с тщательным вибрированием) плотно, без зазоров примыкают к породе. В этом случае нагнетание необходимо главным образом за сводчатую часть обделки, где можно оставлять доски, предупреждающие местные вывалы из кровли, и где образуются зазоры вследствие усадки, а также осадки свежеуложенной бетонной смеси под действием собственного веса.
Цемент для нагнетания выбирают с учетом агрессивности подземных вод марки — 400—500.
Состав растворов назначают в зависимости от типа и обводненности обделки. Первичное нагнетание за монолитную бетонную и сборную железобетонную обделки производят цементно-песчаным раствором состава: 1 : 2, за сборную чугунную обделку — состава 1 : 3, контрольное нагнетание во всех случаях — цементным молоком (состав 1 : 0).
Для облегчения нагнетания, уменьшения расслаиваемости раствора и возможности регулирования сроков схватывания в раствор и цементное молоко вводят специальные добавки, придающие им требуемые свойства.
В качестве добавок при нагнетании за необводненную монолитную обделку служат термополимер, мылонафт, бентонитовая глина или хлористый кальций. В случае обводненных обделок применяют разные добавки: при первичном нагнетании — алюминат натрия, хлористый кальций, хризотиловый асбест, при контрольном нагнетании — хлористый кальций, смолу МФ-17 или фуриловый спирт с соответствующими отвердителями.
Наибольшее распространение имеют хлористый кальций (добавляемые в количестве 2 % массы цемента) и алюминат натрия (3 % массы цемента), ускоряющие схватывание и раннее твердение раствора, а также повышающие его водонепроницаемость. Алюминат натрия, увеличивающий содержание гелеобразных составляющих, цементного камня, предотвращает расслоение и уменьшает размываемость раствора, а также увеличивает его морозостойкость, что имеет особенное значение при сооружении монолитных обделок железнодорожных тоннелей, подвергающихся значительным колебаниям температуры.
Первичное нагнетание выполняют под давлением 5 кгс/см2 пневматическими аппаратами с непрерывным перемешиванием раствора, к которым относится, например, аппарат Дмитровского завода (рис. 211).
Пневматический растворонагнетатель представляет собой горизонтальный цилиндр 1, имеющий загрузочную воронку 2, закрываемую конусным затвором 3. Загрузка цилиндра производится сухой смесью (цемент и песок), доставляемой в закрытых контейнерах. Внутри растворонагнетателя находятся вращающиеся лопасти 4, перемешивающие сухую смесь с водой в течение 5 мин. Затем раствор выталкивается в шланг 5 давлением сжатого воздуха. Пневматические аппараты просты по конструкции, не имеют трущихся частей и могут нагнетать растворы сравнительно густой консистенции, но насыщают раствор сжатым воздухом, что отражается на водопроницаемости заполнения за обделкой. Их производительность не превышает 2 м3/ч.
Рис. 211. Пневматический аппарат для нагнетания раствора за обделку
Для контрольного нагнетания применяют двухплунжерный насос Ленметростроя, который работает в комплексе со специальной растворомешалкой емкостью 500 л и обеспечивает давление до 16 кгс/см2, регулируемое в широких пределах. Производительность насоса достигает 4 м3/ч. Насос смонтирован на тележке с колеей 600 мм и имеет габаритные размер 1480×1050×535 мм. Недостатком плунжерных насосов является сильный износ частей, движущихся в абразивной среде.
Нагнетаемый раствор подается по резиновым шлангам диаметром не менее 50 мм к отверстиям, оставленным в обделке при бетонировании или пробуренным после ее раскружаливания.
При бетонировании в обделку закладывают стальные трубки диаметром 40—50 мм с резьбой на конце, выступающие внутрь тоннеля на 5—8 см. При наличии трубки шланг присоединяют к ней на резьбе при помощи муфты, при отсутствии трубки — при помощи патрубка, закрепляемого в отверстии обжатием резинового кольца (рис. 212).
Рис. 212. Закрепление штуцера в шпуре: 1 — резина; 2 — резьбовая связь; 3 — шланг; 4 — рукоятка
Отверстия для нагнетания располагают через 2 м в шахматном порядке. Первичное нагнетание за монолитную обделку производится после достижения ею проектной прочности на участке длиной 20—30 м. Нагнетание ведут одновременно по обе стороны от оси тоннеля за стены и свод. За обратный свод нагнетание не делают.
Порядок нагнетания за монолитную обделку показан на рис. 213. В числах, стоящих у шпуров, первая цифра (арабская для первичного и римская для контрольного нагнетания) обозначает номер горизонтального или вертикального ряда, вторая цифра — номер шпура в ряду.
Рис. 213. Схема очередности нагнетания
Первичное нагнетание за стены ведут горизонтальными рядами, начиная с нижнего на высоте 1 м выше подошвы стен, до отказа при предельном давлении. По окончании первичного нагнетания за стены начинают нагнетание за свод кольцевыми рядами (через один ряд).
Контрольное нагнетание делают после отвердения раствора первичного нагнетания (не ранее чем через двое суток) до прекращения поглощения цементного молока в течение 10—15 мин при предельном давлении. После окончания нагнетания отверстия заполняют раствором на всю глубину, выступающие концы трубок срезают и заштукатуривают.
Качество работ по нагнетанию проверяют нагнетанием цементного молока через дополнительно пробуренные шпуры, которые не должны принимать его при предельном давлении. При возведении бетонной обделки по частям допускается производить нагнетание за части обделки до полного ее возведения.
xn--h1aleim.xn--p1ai
Нагнетание цементного раствора при щитовой проходке производят только за сборные обделки для заполнения пустот между обделкой и грунтом. При щитовой проходке эти пустоты могут возникнуть из-за строительного зазора между обделкой и оболочкой щита, переборов грунта в забое (при использовании обычных щитов), эллиптичности колец обделки и пр. Своевременное заполнение пустот за обделкой способствует предотвращению осадок вышележащего грунтового массива и земной поверхности, обеспечивает совместную работу обделки с окружающим грунтом, предотвращая развитие горного давления, и способствует более равномерному его распределению по контуру обделки. Кроме того, нагнетаемый раствор служит антикоррозионной и гидроизоляционной оболочкой. При проходке тоннелей в плывунных или водонасыщенных песчаных грунтах нагнетание за обделку не производят.
Технология работ по нагнетанию раствора за сборную обделку при щитовом способе проходки в основном сходна с технологией по нагнетанию раствора за монолитную бетонную обделку при горном способе, но конструктивные различия этих обделок обусловливают некоторые отличия и в выполнении работ. Так же, как и при монолитной обделке, нагнетание раствора за сборную обделку проводят, как правило, в два этапа: первичное нагнетание, а затем контрольное (повторное) нагнетание. При возведении сборных обделок, обжатых в грунт, осуществляют только контрольное нагнетание.
Первичное нагнетание производят за сборную обделку тоннеля в большинстве случаев цементно-песчаным раствором. Иногда, если пустоты за обделкой достигают значительных размеров (например, при разработке грунта буровзрывным способом в тоннелях большого диаметра), для первичного нагнетания используют бетонную смесь, а также гравий или щебень с последующим нагнетанием цементно-песчаного раствора. Состав раствора устанавливают в соответствии с материалом обделки и гидрогеологическими условиями. Так, для нагнетания за чугунную обделку рекомендуется состав цементно-песчаного раствора 1:3, а за сборную железобетонную – 1:2. Для повышения водонепроницаемости цементного камня, уменьшения усадки при твердении, а также для улучшения технологических свойств раствора в нагнетаемые растворы вводят различные химические добавки, которые обеспечивают эти требования.
Растворы для нагнетания приготавливают непосредственно на месте работ в растворомешалках, производительность которых должна обеспечивать бесперебойную работу насосов, подающих раствор за обделку (типа С-263, С-317 или С-8685). Работы ведут с инвентарных тележек, входящих в состав щитовых комплексов. Эти тележки оснащены растворомешалками, растворонасосами и оборудованием для подъема контейнеров или вагонов с сухой смесью. Растворовод присоединяют к обделке с помощью инъектора. Инъектор для нагнетания за чугунную тюбинговую обделку выполнен в виде короткой трубы, на конце которой по внешней поверхности нанесена резьба, соответствующая резьбе отверстия в тюбинге для нагнетания. Инъектор присоединяют к обделке ввинчивая его в это отверстие.
Вариант конструкции инъектора и крепление его к блоку железобетонной обделки показаны на (рис. 2.10, а). Инъектор вставляют в овальное отверстие (1) блока обделки (3) и поворачивают на 90° так, чтобы овальная металлическая пластина (2), приваренная на конце трубы инъектора (4), заняла положение «вкрест» отверстия блока. Закручивая гайку (7) с наваренной на нее пластиной (6), прижимают резиновую прокладку (5), наглухо и герметично закрепляя инъектор в блоке.
Рис, 2.10 – Схема установки инъекторов для первичного нагнетания за сборную обделку из железобетонных блоков (а) и для контрольного нагнетания (б)
Первичное нагнетание раствора производят за каждое последнее смонтированное кольцо. В устойчивых и плотных грунтах с коэффициентом крепости f = 1,5 и выше нагнетание за каждое последнее смонтированное кольцо можно производить до уровня горизонтального диаметра, но не допускать отставания по своду более трех колец.
До начала нагнетания со стороны щита уплотняют зазор между обделкой и оболочкой щита (пикотаж), используя древесную стружку и мелкие лесоотходы. В слабых неустойчивых грунтах целесообразно применять для этой цели уплотняющее резиновое кольцо, закрепленное между щитовыми гидроцилиндрами и обделкой, или пневматическое торовое устройство. Это устройство выполняют из прорезиненной ткани в виде кольцевой камеры, закрепленной в конце оболочки щита. Когда в камеру нагнетают сжатый воздух, она, раздуваясь, плотно перекрывает пространство между наружной поверхностью обделки и оболочкой щита.
Нагнетание производят снизу вверх по кольцу во все отверстия в спинках тюбингов или блоков по обе стороны тоннеля. При этом в тюбинговое кольцо (со связями растяжения) нагнетание ведут поочередно слева и справа от оси обделки, а в кольцо сборной блочной обделки (без связей растяжения) – двумя инъекторами одновременно в симметрично расположенные отверстия. Раствор в каждое отверстие нагнетают до тех пор, пока он не дойдет до уровня отверстий, расположенных выше. Тогда инъектор переставляют в следующее по направлению к своду отверстие и т. д. вплоть до замковой части свода. Отверстие после снятия инъектора закрывают деревянной пробкой.
Работы по первичному нагнетанию раствора за обделку выполняют 2 чел. Трудозатраты, как правило, составляют 2–3,5 чел.-ч на 1 м3 смеси.
Контрольное (повторное) нагнетание производят водоцементным раствором. Целью работ является заполнение пустот, оставшихся после первичного нагнетания, и усадочных трещин в затвердевшем растворе.
Работы по контрольному нагнетанию ведут со специальной тележки, расположенной за пределами щитового комплекса. Раствор приготавливают на месте работ в растворомешалках и не позднее, чем за 30 мин нагнетают за обделку тоннеля насосами типов С-263, С-317.
В обводненных грунтах контрольное нагнетание за обделку из сборного железобетона производят после чеканки швов и отверстий для первичного нагнетания, а также после гидроизоляции болтовых отверстий и отверстий для установки шпилек в ребрах блоков. За чугунную обделку контрольное нагнетание производят до чеканки швов.
В сухих грунтах при всех видах обделки контрольное нагнетание выполняют после чеканки швов обделки.
Нагнетание ведут через скважины, которые пробуривают через слой первичного нагнетания (9) (рис. 2.10, б) по всему периметру кольца. В железобетонной сборной обделке (3) скважины размещают в местах пересечения швов, а в чугунной – в отверстиях для нагнетания в стенках тюбингов. В пробуренные отверстия устанавливают инъекторы (4) для контрольного нагнетания, которые оснащены упругим уплотнителем (8) для герметизации устья скважины, натяжной гайкой (10), манометром (12) для контроля за давлением нагнетания и пробковым краном (11). Контрольное нагнетание раствора за обделку производят снизу вверх через все пробочные отверстия, переставляя сопло после того, как прекратится поглощение раствора при предельном давлении. Предельное давление нагнетания за чугунные обделки не должно превышать 1 МПа (10 кгс/см2), за сборные железобетонные обделки эту величину определяют расчетом, учитывая возможность смещения блоков и трещиностойкость материала.
Примерные затраты на контрольное нагнетание цементного раствора на участке перегонного тоннеля метрополитена длиной 6 м при среднем расходе цемента 0,5 м на 1 м составляют: при нагнетании за тюбинговую обделку 14–16 чел,-ч. за блочную – 20–22 чел.-ч.
Качество законченных работ устанавливают внешним осмотром, проверкой отсутствия пустот за обделкой (с помощью металлического щупа через разбуриваемые скважины), а также нагнетанием раствора во вновь пробуренные скважины. В отдельных случаях выбуривают керны – столбики затвердевшего раствора и грунта, остающиеся в трубке при вращательном бурении специальной коронкой. Качество зацементированного грунта, окружающего обделку, определяют нагнетанием воды в контрольные скважины, пробуренные в грунт на 400–600 мм. Нагнетание считается удовлетворительным, если водопоглощение грунта не превышает 0,01 л/мин. Результаты контроля за работами по нагнетанию за тоннельную обделку записывают в журналах производства работ.
Безопасность ведения работ по нагнетанию раствора обеспечивается при выполнении следующих основных требований. До начала работы вся система растворовода должна быть испытана на давление воды, в 1,5 раза превышающее рабочее. Необходимо ежедневно проверять исправность манометров и предохранительных клапанов. В процессе проведения работ необходимо тщательно следить за надежным креплением растворовода на всем его протяжении и за плотным соединением его звеньев. Инъектор должен быть надежно закреплен в обделке и дополнительно прикреплен к ней страхующими устройствами. При продувке растворовода сжатым воздухом опасное место должно быть ограждено, а рабочие удалены от выходного отверстия растворовода на безопасное расстояние (не менее 10 м). Запрещается ликвидировать пробки в раствороводе, увеличивая давление в системе выше допустимого.
vse-lekcii.ru
После того как бетон тоннельной обделки достигнет проектной прочности, за обделку производят нагнетание растворов. Растворы нагнетают, как правило, в два этапа. На первом этапе выполняют первичное нагнетание, на втором – контрольное (повторное) нагнетание. В некоторых случаях, которые оговорены ниже, выполняют уплотнительное нагнетание.
Первичное нагнетание проводят в целях заполнения пустот на контакте обделки с поверхностью выработки, образовавшихся в результате вывалов, обрушений, неплотной забутовки, а также из-за оставшихся за обделкой элементов деревянной крепи. Заполнение пустот обеспечивает совместную работу обделки и окружающего грунта, способствует равномерному распределению горного давления на обделку, повышает ее водонепроницаемость, а также предотвращает скопление воды за обделкой, которая при замерзании разрушает ее.
Для первичного нагнетания за монолитную бетонную обделку, возведенную в необводненных грунтах, применяют цементно-песчаный раствор состава 1:3, в обводненных – 1:2.
Для улучшения технологических свойств растворов (снижения расслаиваемости, замедления или ускорения срока схватывания, увеличения проникаемости в поры и трещины грунта и т. п.) используют различные добавки, придающие растворам требуемые свойства. Растворы, твердеющие в условиях низких положительных температур (ниже +5°С), готовят на гидрофобных портландцементах марки не ниже 400 или используют обычные портландцементы с добавкой спиртово-дрожжевой бражки (СДБ) или мылонафта. При твердении растворов в условиях отрицательных температур целесообразно использовать алитовые портландцементы с противоморозными добавками – «Арктика» или этиленгликоль.
Раствор для нагнетания приготавливают в растворомешалках непосредственно на месте работ. Материалы для приготовления раствора транспортируют в заводской упаковке в закрытых контейнерах с внутренними перегородками для разделения составляющих или в вагонетках с разделительными стенками. Приготовленный раствор подают за обделку по раствороводу насосами механического действия (типов С-263, С-317 или С-8685) производительностью 3–6 м3/ч. Могут быть использованы и растворонагнетатели (типа РН-1 или СО-85), с помощью которых раствор и приготавливают, и транспортируют по раствороводу за обделку.
Растворовод присоединяют к обделке с помощью инъектора, закрепляемого в предварительно пробуренной скважине. Работы по нагнетанию ведут на участках до 30 м, используя инвентарные передвижные тележки, оснащенные растворонасосами, растворомешалками, и оборудованием для подъема контейнеров и вагонов с раствором или сухой смесью. Сначала по обе стороны от вертикальной оси тоннеля ведут нагнетание в стены обделки через скважины, расположенные в продольных рядах (скважины для первичного нагнетания обозначены на (рис. 1.89) белыми кружочками). Расстояние между рядами l1 = 3÷4 м, шаг скважины в ряду l2 ≈ 1 м.
Рис. 1.89 – Последовательность выполнения работ по первичному и контрольному нагнетанию за бетонную обделку
Нагнетание ведут одновременно в обе стороны тоннеля в два симметрично расположенных отверстия: сначала нагнетают раствор в скважины нижних продольных рядов (а–а и аʹ–аʹ), расположенных на расстоянии l3 ≈ 1 м от обреза фундамента, а затем в скважины вышележащих продольных рядов (в–в, вʹ–вʹ). При этом инъекторы (рис. 1.90) по обеим сторонам тоннеля переставляют, переходя в каждом продольном ряду от одной скважины к другой до конца участка.
Рис. 1.90 – Схема установки инъектора для первичного нагнетания: 1 – труба инъектора; 2 – уплотнитель; 3 – обделка; 4 – натяжная гайка; 5 – стыковое соединение; 6 – растворопровод
После завершения нагнетания раствора за стены тоннельной обделки приступают к нагнетанию за сводовую ее часть. Для этого инъектор устанавливают, поднимаясь вдоль поперечного ряда 1–1ʹ, переходя от нижних скважин к вышерасположенным до скважины в замке. Затем аналогично ведут работы вдоль ряда 3–3ʹ, 5–5ʹ и т. д. до конца участка.
Первичное нагнетание в скважину прекращают при наступлении «отказа» или появлении раствора в вышележащих скважинах.
Контрольное (повторное) нагнетание выполняют для заполнения мельчайших трещин и пустот, образовавшихся в результате твердения и усадки раствора первичного нагнетания. Нагнетание производят цементным молоком, используя те же растворонасосы, что и при первичном нагнетании, или гидравлический насос Ленметстроя. Скважины для контрольного нагнетания (см. черные кружки на рис. 1.89) бурят между скважинами для первичного нагнетания таким образом, чтобы скважина, пройдя бетон обделки и слой первичного нагнетания, вошла в грунт. Контрольное нагнетание производят до тех пор, пока не прекратится поглощение раствора при максимально допустимом давлении. Это давление, измеренное в устье скважины (т. е. манометре инъектора ), не должно превышать 0,4 МПа (4 кгс/см2).
Порядок производства работ по контрольному нагнетанию такой же, что и для первичного нагнетания.
После окончания работ по нагнетанию производят гидроизоляцию скважин. Для этого устье скважин на глубину не менее 50 мм очищают от раствора, продувают, промывают водой, а затем зачеканивают уплотняющим составом.
Уплотнительное нагнетание производят с целью повышения общей водонепроницаемости тоннельной обделки и ликвидации отдельных течей. Для этой цели применяют бентонитовые, зольные, цементно-бентонитовые, цементно-зольные растворы.. Раствор проникает в грунт на глубину 5–15 см, образуя водонепроницаемую преграду. Необходимость этого вида нагнетания в каждом отдельном случае должна быть обоснована технико-экономическими расчетами.
vse-lekcii.ru
rfbuilding.ru
Установка насосная метанольная (в дальнейшем «установка») предназначена для нагнетания метанола под давлением перед цементированием скважин в процессе бурения или капитального ремонта а также для перекачивания, транспортирования и кратковременного хранения метанола и других неагрессивных жидкостей.
Вид климатического исполнения У1 ГОСТ 15150. Изделие также пригодно для эксплуатации в условиях холодного климата макроклиматического района I по ГОСТ 16350-80
| Наименование параметра | Значение |
| Монтажная база шасси автомобиля | Урал 4320-41 |
| Насос высокого давления: | |
| - трёхплунжерный насос, типа | 3ПТ-50-Д2 |
| - полезная мощность, кВт | 63 |
| - максимальное давление, МПа | 16 |
| - привод насоса | от двигателя шасси через ДОМ |
| - число оборотов коленвала, об/ мин | 320 |
| - передаточное число клиноремённой передачи | 1,7 |
| * Режим работы насоса приведён в табл. 1. | |
| Насос низкого давления: | |
| - марка насоса | типа ЦНС 38-154 |
| - рабочая частота вращения вала,с-1(об/мин) | 30(1800) |
| - номинальная подача, дм3/с (м3/ч), не более | 6,1(22) |
| - давление нагнетательное, МПа, не более | 1,14 |
| Гидропривод насоса низкого давления: | |
| - отбор мощности | – через гидромотор от КОМ |
| - гидромотор | - типа 310.3.56 |
| - давление в гидросистеме, МПа, не более | 20 |
| - объём гидробака, л | 240 |
| Вместимость цистерны для метанола, м3 | 6 |
| Коэффициент заполнения | 0,9 |
| Масса транспортируемой жидкости, кг, не более | 4600 |
| Диаметр трубопроводов манифольда, мм: | |
| - всасывающего | 100 |
| - нагнетательного | 50 |
| - контрольного | 50 |
| Трубопровод разборный | |
| - условный проход, мм | 50 |
| - общая длина, м | 18 |
| Транспортные данные: | |
| - максимальная скорость передвижения на прямолинейном участке шоссе, км/ч, не более | 70 |
| - минимальный дорожный просвет, мм | 400 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - длина | 9200 |
| - ширина | 2500 |
| - высота | 3200 |
| Полная масса установки, кг, не более | 17800 |
| - Распределение полной массы по осям, кг, не более: | |
| - через переднюю ось | 5080 |
| - через заднюю тележку | 12720 |
РЕЖИМ РАБОТЫ НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ 3ПТ-50-Д2
| Режим работы | Частота вращения вала двигателя с-1,(об/мин) | Включённая скорость шасси | Частота вра-щения колен-чатого вала насоса, с-1, (об/мин) | Подача насоса, дм3/с (м3/ч) | Максимальное давление, МПа | Полезная мощность, кВт |
| Длительный | 26 (1600) 30(1800) | II II | 5,4 (325) 6,1 (370) | 2,2 (8) 2,6 (9,2) | 15 15 | 47 54 |
| Кратковременный, не более 20 мин. | 26 (1600)
30(1800) | II III II III | 5,4(325) 9,6 (575) 6,1 (370) 10,7 (645) | 2,2 (8) 3,9 (14,3) 2,6 (9,2) 4,9 (17,6) | 20 10 16 8,8 | 63 63 58 63 |
Рис.1 Общий вид установки.
1. Автошасси Урал 4320-1916.
2. Платформа монтажная.
3. Насос высокого давления.
4. Гидропривод ЦНС.
5. Трубопровод нагнетательный.
6. Трубопровод всасывающий.
7. Заднее защитное устройство.
8. Электрооборудование.
9. Трубопровод контрольный.
10. Насос низкого давления.
11. Цистерна.
12. Ограждение.
13. Брызговики.
14. Трубопровод разборный.
15. Система обогрева.
Установка может монтироваться на шасси автомобилей «Урал», «КрАЗ», «КАМАЗ».На лонжеронах шасси установлена и закреплена стремянками платформа монтажная, на которой смонтировано следующее оборудование:
- трёхплунжерный насос высокого давления;
- центробежный насос низкого давления;
- оборудование гидропривода;
- промежуточная опора трансмиссии;
- трубы разборного трубопровода;
- манифольд с системой КИП;
- ящик с шарнирными коленами;
- система обогрева
- ограждение с лестницей
На заднюю часть рамы шасси устанавливается цистерна с лестницей на собственных опорах, через которые она крепится к раме стремянками.
Трёхплунжерный горизонтальный насос 3.ПТ-50-Д2 предназначен для подачи метанола в скважину под высоким давлением. Описание устройства и эксплуатации насоса приведено в паспорте Н503.00.00.000ПС.
Насос снабжён предохранительным клапаном, настроенным на давление срабатывания 20 МПа. Привод насоса – механический. От коробки дополнительного отбора мощности посредством карданного вала вращение передаётся на вал промежуточной опоры. На другом конце вала расположен ведущий шкив клиноремённой передачи. Ведомый шкив сидит консольно на коленчатом валу плунжерного насоса.
Цистерна представляет собой герметичную ёмкость с волнорезом. На расширителе, сверху имеется горловина – лаз, на крышке которой расположены заливной и смотровой люки. Также на ней имеются два дыхательных клапана и закреплён датчик верхнего уровня заполнения. Заборный патрубок с фланцем находится впереди снизу цистерны и предназначен для соединения с всасывающим трубо-проводом через шаровую задвижку.
Нагнетательный трубопровод насоса подразделяется на напорный и контрольный. Напорный трубопровод служит для нагнетания рабочей жидкости в скважину, укомплектован ресивером давления, манометром и пробковым краном Ду 50. Контрольная линия служит для проверки работы насоса на «циркуляцию» перед нагнетанием рабочей жидкости в скважину, а также для сброса рабочей жидкости из насоса и нагнетательного трубопровода в бак мерный. Эта линия оснащена пробковым краном Ду 25.
В качестве насоса применен многоступенчатый центробежный насос ЦНС 38-154, предназначенный для подачи метанола из сторонней ёмкости в цистерну уста-новки и наоборот и для промывки технологического оборудования после оконча-ния работы. Описание устройства и эксплуатации центробежного насоса приве-дены в его паспорте. Насос приводится во вращение системой гидропривода. На насосе установлен датчик тахометра, закрытый кожухом.
Оборудование гидропривода (рисунок 2).
Система гидропривода включает в себя гидробак, соединенный трубопроводом с на-сосом 310.3.56, установленным на коробке бокового отбора мощности с правой стороны двигателя автошасси. Напорный трубопровод насоса соединяется через предохранительный регулятор расхода типа МПГ55-1М с гидрораспределителем, через который оператор управляет гидромотором привода насоса ЦНС. На на-порной линии гидропривода установлен манометр и датчик давления масла в гидросистеме.
Манифольд:
Манифольд установки состоит из приёмной и нагнетательной линий. Приёмная ли-ния плунжерного насоса при помощи установленных на ней дисковых затворов по-зволяет забирать метанол, как из цистерны, так и из сторонней ёмкости. Нагнета-тельная линия плунжерного насоса выведена под цистерной справа и заканчива-ется уплотнительным конусом и гайкой. Для соединения нагнетательной линии плунжерного насоса с устьем скважины служит разборный трубопровод, состоящий из трубопроводов, соединяемых быстроразъемными соединениями.
Сброс давления в нагнетательной линии плунжерного насоса производится откры-тием крана Ду25 через жесткую трубу линии сброса в цистерну. На приёмной ли-нии центробежного насоса, соединяющей насос с цистерной, установлен дисковый затвор. Нагнетательная линия центробежного насоса выведена под настил, к кото-рой на месте производства работ может присоединяться резиновый рукав для по-дачи жидкости по назначению. Для контроля за давлением в нагнетательной линии центробежного насоса установлен манометр.
Шарнирные колена.
Шарнирные колена служат для соединения между собой труб разборного трубо-провода и для присоединения труб к напорному манифольду установки. Система электрооборудования КИП (рисунок 3) состоит из приборной панели, дат-чиков, манометров, фар освещения. Приборная панель расположена в кабине во-дителя. Панель управления – на баке гидропривода и закрыта кожухом.
На панелях установлены приборы:
- дисплей тахометра водоподающего насоса;
- тумблеры включения фар освещения;
- контрольная лампа верхнего уровня наполнения цистерны;
- тумблеры включения КОМ;
- предохранитель;
- тумблер включения питания.
На напорном трубопроводе смонтирован манометр высокого давления.
Система продувки и обогрева соединяет трубопроводами глушитель автошасси с кожухом обогрева гидрокоробки плунжерного насоса. Переключение трубопрово-дов выхлопных газов производится дисковыми задвижками на искрогаситель или систему продувки и обогрева.
spec-avtoteh.ru
Повысительный, или нагнетательный насос служит для повышения давления в системе водоснабжения и обеспечения стабильной подачи воды потребителю. Насосы такого типа используют в тех случаях, когда недостаточное давление в водопроводных сетях связано с большими перепадами высот между объектом водозабора и точкой потребления воды, при большой протяженности водопровода, а также в случае одновременного подключения большого количества потребителей к одной линии водопровода. Правда, в последнем случае установка нагнетательного насоса должна быть одна для всех потребителей, иначе все равно кто-нибудь останется без воды.
Современное сантехническое оборудование во многих случаях может работать только при наличии заданного давления в водопроводной сетиСовременное сантехническое оборудование во многих случаях может работать только при наличии заданного давления в водопроводной сети. Сюда можно отнести газовые колонки, котлы, водонагреватели, стиральные и посудомоечные машины, джакузи и многое другое.
Однако очень часто действующий водопровод не обеспечивает необходимое давление. Строительные нормы определяют требования к давлению воды: эта величина должна быть равна высоте расположения самой высокой точки водопотребления с добавлением 15 метров водяного столба (1,5 bar). Для малоэтажной застройки частных домов она будет равна 2,1 bar, для района пятиэтажной застройки – 3,0 bar, а для девятиэтажной – 4,2 bar. При этом такое давление должно быть не у вас в квартире, а на вводе в жилой дом. Но бывает так, что в водопроводной сети можно увидеть только минимально допустимую величину, равную 1,5 bar. Повысить давление воды в этом случае можно, установив дополнительно насос, который обеспечит нормальную работу сантехники в вашем доме.
Выбирая нагнетательный насос или повышающую давление воды станцию, следует учитывать некоторые требованияВыбирая нагнетательный насос или повышающую давление воды станцию, следует исходить из следующих предпосылок:
Существует два варианта подключения повысительного насоса в работу – постоянный и с автоматическим выключением. В первом случае агрегат работает, круглосуточно поддерживая необходимое давление в сети. Во втором – работает только тогда, когда вы открываете водоразборный кран, или начинается подача воды на бытовые приборы.
Рекомендуем к прочтению:
Следует заметить, что вариант круглосуточной работы оправдан в том случае, если вы устанавливаете нагнетательный агрегат коллективного пользования, который будет обслуживать большое количество квартир или домов частной застройки. Тогда установка насоса осуществляется в отдельном помещении или техническом здании. В многоэтажных домах это обычно подвал или специально вырытый и оборудованный колодец во дворе.
Если рассматривается вопрос обеспечения водой только одной квартиры или частного дома, то работа насоса должна быть автоматизирована. Это обеспечит вам экономию электроэнергии и отсутствие шума в ночное время при стабильном давлении в системе водопровода. Кроме того, постоянно работающее оборудование, обслуживающее одну квартиру или частный дом, быстрее выходит из строя вследствие более сильного износа.
Автоматикой для повысительного насоса может служить датчик движения потока или датчик давления. Во втором случае потребуется дополнительная установка мембранного бака запаса воды, при падении давления в котором будет происходить выключение.
Установленный нагнетательный разбавить насос должен быть обязательно заземлен и надежно закреплен на месте установки Для того чтобы поставить нагнетательный агрегат на водопровод, потребуется приобрести следующее дополнительное оборудование:
Установленный нагнетательный разбавить насос должен быть обязательно заземлен и надежно закреплен на месте установки. Для закрепления небольших насосов, устанавливаемых прямо на трубопроводе, необходимо закреплять подводящие участки на расстоянии не более 15-20 см от патрубка насоса. Надежное закрепление является очень важным моментом, поскольку значительно влияет на продолжительность его безаварийной работы.
Рекомендуем к прочтению:
Насос лучше всего установить в сухом помещении в таком месте, где будет обеспечен свободный доступ для его обслуживания и ремонтаНеобходимо знать, что установка нагнетательного насоса общего пользования должна быть обязательно согласована с местными коммунальными службами, поскольку работа такого оборудования может повлечь за собой еще большее снижение давления в водопроводе у других потребителей.
Насос лучше всего установить в сухом помещении в таком месте, где будет обеспечен свободный доступ для его обслуживания и ремонта, но при условии его недоступности для детей. Следует помнить, что это оборудование подключено к электросети и опасно возможным поражением электрическим током.
Для выполнения работ по монтажу рекомендуется обратиться к специалистам, имеющим опыт проведения таких работ, поскольку потребуется не только выполнить работы по монтажу насоса, но и осуществить врезку в действующую водопроводную сеть, а также правильно подключить насос к электросети.
Опытный специалист окажет вам помощь еще на этапе выбора насоса с учетом всех имеющихся технических условий. Согласует вопрос подключения с коммунальными службами, если это требуется в вашем случае. Порекомендует надежного производителя насоса и дополнительного оборудования, которое будет работать длительный срок без ремонта при минимальном техническом обслуживании.
Учитывая, что насос нагнетательный является постоянно действующим оборудованием, ему потребуется периодическое техническое обслуживание, которое лучше других сможет обеспечить установивший его специалист.
vodakanazer.ru
Аннотация: Рассмотрены конструктивные особенности, теоретические процессы, области применения наиболее часто встречающихся объемных насосов.
В отличие от центробежных насосов, которые являются гидродинамическими машинами, в насосах объемного типа перекачки жидкости происходит за счет принудительного изменения объема полости, которая заполняется жидкостью. Объемный насос, независимо от конструкции, имеет три основных элемента:
Поршневой насос одностороннего действия имеет следующие основные элементы, рис. 7.1: цилиндр 4, поршень 8, шток поршня 9, рабочую камеру 5, всасывающий патрубок 7, нагнетательный патрубок 2, всасывающий клапан 6, нагнетательный клапан 1, пневмокомпенсатор 3 и кривошипно-шатунный механизм 10 соединен с двигателем.
При движении поршня 8 насоса слева направо в рабочей камере 5 образуется разряжение, благодаря которому жидкость поднимается по всасывающем патрубке 7, открывает всасывающий клапан 6 и поступает в рабочую камеру, заполняя пространство. При обратном движении поршня давление в рабочей камере возрастает, вследствие чего всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан 1 открывается и жидкость вытесняется в нагнетательний патрубок 2. Таким образом, за один оборот вала двигателя, что соответствует двойному ходу поршня, в насосе происходит один раз всасывание и один раз нагнетание.
Недостаток однопоршневого насоса одностороннего действия - его неравномерная работа - максимальная подача в 3,14 раза превышает среднюю. При всасывании жидкости в сеть не поступает и двигатель работает почти без нагрузки. В начале цикла нагнетания происходит резкий рост скорости потока жидкости в нагнетательном трубопроводе, через низкую сжимаемость приводит к явлению гидравлического удара - давление за насосом становится значительно больше среднего.
Рис. 7.1 . Поршневой насос одностороннего действия 
Рис. 7.2. Схема поршневого насоса двухстороннего действия (1 – нагнетательный клапан; 2 –нагнетательный патрубок; 3 – пневмокомпенсатор; 4 – цилиндр; 5 – рабочая камера; 6 – всасывающий клапан; 7 – всасывающий патрубок; 8 – поршень; 9 – шток; 10 – кривошипно-шатунный механизм; 11 – сальник)Такая неравномерность в работе насоса приводит к его преждевременному износу. Для уменьшения колебаний давления и подачи поршневых насосов используется пневматический компенсатор 3 - камера, разделенная гибкой мембранной на две полости. Нижнюю соединим с напорным патрубком, а верхнюю заполнено сжатым газом, который амортизирует колебания давления и подачи.
Поршневой насос двухстороннего действия имеет две рабочие камеры A и B, два всасывающих и два нагнетательных клапана, рис. 7.2. При движении поршня 8 слева направо жидкость под действием разряжения, которое создается поступает из всасывающего патрубка 7 в камеру А, одновременно из камеры В жидкость выталкивается в нагнетательный патрубок.
Трехпоршневий насос представляет собой соединение трех насосов одностороннего действия, приводимые в движение от общего коленчатого вала, кривошипы которого смещены друг от друга на 120°. Такие насосы имеют значительно большую равномерность работы, чем насосы однопоршневые одно и двустороннего действия - максимальная подача превышает среднюю лишь в 1,047 раза. Мощность двигателя в них используется более эффективно, а подача жидкости осуществляется почти непрерывным потоком. Недостаток трехпоршвых насосов - их громоздкость и малая надежность при работе на абразивных гидросмесей.
По сравнению с центробежными, поршневые насосы имеют следующие преимущества: возможность создания значительного давления при небольшой подаче; жесткая характеристика - с ростом давления подача насоса остается практически неизменной; способность самовсасывания - насосы не требуют заливки перед пуском.
Недостаток таких насосов - значительная сложность конструкции, особенно много поршневых насосов, наличие понижающей передачи и кривошипно-шатунного механизма, клапанов, из условий ет низкую надежность насосов, значительные габариты и массу, затрудняет обслуживание и защиту от абразивного износа при транспортировке гидросмесей. Кроме того, недостатком является неравномерность и ограниченность подачи при этом насосы имеют очень большие габариты 20-45 тонн.
Плунжерные насосы относятся к объемным машин одностороннего действия. Схема работы их такая же, как в трехцилиндровых поршневых насосах одностороннего действия. Основные достоинства плунжерных насосов - возможность работы на высоких давлениях (10 МПа и больше), простота конструкции, относительно низкая стоимость, удобство эксплуатации, а также простота защиты от абразивного износа. Конструктивно плунжерные насосы выполняются с приводом от кривошипно-шатунного механизма. Расположение цилиндров горизонтальное или вертикальное. Гидравлические коробки выполняются обычно с клапанным распределением.
Гидро транспортирование твердых материалов не является основной областью применения плунжерных насосов, но, учитывая низкую стоимость (по сравнению с мембранно-поршневыми), они применяются при гидро транспортирования высокоабразивных материалов, например полиметаллических шламов. В плунжерных насосах интенсивному износу подвергаются уплотнения и в меньшей степени - корпус плунжера. Кроме того, в плунжерных насосах, которые применяются для гидротранспорта существует возможность промывки плунжера.
Рис. 7.3. Схема плунжерного насоса (1 - плунжер; 2 - крышка сальника; 3 - уплотнение; 4 - гидрозатвор; 5 - корпус; 6 - напорный патрубок; 7 - пневмокомпенсатор; 8 - нагнетательный клапан; 9 - рабочая камера; 10 - всасывающий клапан; 11 - всасывающий патрубок; 12 - отверстие подачи промывочной воды)Плунжерный насос, рис 7.3, в отличие от поршневого, в качестве подвижного элемента имеет плунжер 1 - гладкий металлический стержень. Он, двигаясь вперед или назад, меняет объем рабочей камеры 9. Благодаря этому, жидкость поступает в рабочую камеру с всасывающего патрубка 11 через клапан 10 или вытесняется в напорный патрубок 6 через клапан 8.
Главное преимущество плунжера перед поршнем - простота уплотнения, которое осуществляется аналогично уплотнению штоков поршневых насосов - с помощью сальника 3. Для защиты уплотнения и плунжера от абразивных частиц в полость 4 через отверстие 12 подается чистая вода под давлением, что превышает давление жидкости в рабочей камере. Чистая вода через зазор между втулкой и плунжером в небольшом количестве поступает в рабочую камеру и промывает этот зазор, предотвращая попадание в него твердых частиц.
Плунжерные насосы для транспортировки твердых материалов работают в зависимости от транспортируемой среды, с частотой ходов 80 ... 120 мин-1. Для повышения подачи плунжерных насосов увеличивают количество плунжеров в одном агрегате (до семи). Однако из-за многоцилиндрового выполнения увеличивается количество быстроизнашивающихся деталей.
Винтовые насосы предназначены для перекачки чистой и загрязненной песком, илом, частицами угля и породы, воды и используется на местном водоотливе при проходке горизонтальных выработок и уклонов, а также для очистки водосборников и отстойников от шлама.
На шахтах применяются винтовые насосы трех типоразмеров: 1В6/5, 1В20/5 и 1В20/10 (1В - одновинтовой, числитель - подача в л за 100 оборотов вала, знаменатель - давление в МПа.) При частоте вращения вала насоса 1450 об/мин указанные насосы обеспечивают соответственно: подачу - 6; 17 и 17 м3/ч; напор - 50, 50 и 100 м, к. п. д. - 0,48; 0,60 и 0,64. Вакууметрическая высота всасывания 6м.
Винтовые насосы относятся к классу объемных машин. Основными частями винтового насоса типа 1В, рис. 7.4 является стальная обойма 3, резиновый статор 4, стальной ротор 5 и карданный вал 6. В статоре, что представляет собой резиновый цилиндро с полостью в виде двух заходной спирали, планетарно вращается ротор в виде однозаходного винта с шагом, вдвое меньше шага спирали статора. Между ротором и статором есть полости, которые поступательно перемещаются от одного конца статора к другому. Благодаря этому с одной стороны статора образуется разрежение и происходит всасывание воды по патрубку 1, а через патрубок 9 - нагнетание воды в трубопровод.
Карданный вал 6 соединяется с помощью приводного вала 11 и упругой муфты с валом двигателя. Вал 6, снабженный шарнирами 2 и 8, позволяет ротору 5 выполнять планетарное вращение в статоре. Шарнир 8 защищен от песка и грязи резиновым сильфоном 7. Уплотнение вала обеспечивается сальником 10. Вал 7 расположен в двух радиально-упорных шарикоподшипниках 13 находящихся в гнездах станины 12.
Благодаря резиновому статору насос может перекачивать загрязненную воду. Вода в пространстве, перемещается, служит смазкой между ротором и статором. Без воды в этом пространстве нельзя пускать насос, так как статор выйдет из строя.
Регулирования подачи насоса выполняется с помощью пропускной трубки с вентилем, соединяющий полости всасывания и нагнетания (на рис.7.4 не показаны). Если при работе насоса открыть вентиль, то часть воды, вернется из полости нагнетания в полость всасывания и подача уменьшится.
Рис. 7.4. Винтовой насос (1 - всасывающий патрубок; 2, 8 - шаровые шарниры; 3 - обойма; 4 - резиновый статор; 5 - винтовой ротор; 6 - карданный вал; 7 - резиновый сильфон; 8 -; 9 - нагнетательный патрубок; 10 - сальник; 11 - приводной вал; 12 - станина; 13 - радиально -упорные шарикоподшипники)Поршневой насос (плунжерный насос) — один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.
Поршень — деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра и служащая для превращения изменения давления газа, пара или жидкости в механическую работу, или наоборот — возвратно-поступательного движения в изменение давления. В поршневом механизме, в отличие от плунжерного, уплотнение располагается на цилиндрической поверхности поршня, обычно в виде одного или нескольких поршневых колец.
Винтовой или шнековый насос — насос, в котором создание напора нагнетаемой жидкости осуществляется за счёт вытеснения жидкости одним или несколькими винтовыми металлическими роторами, вращающимися внутри статора соответствующей формы..
www.intuit.ru
