Электронасосный агрегат секционного типа

Полезная модель относится к насосостроению, в частности к насосному оборудованию, предназначенному для безаварийной работы в подземных рудниках и угольных шахтах.
Практически во всех угольных шахтах и подземных рудниках России откачку шахтной воды обеспечивают электронасосные агрегаты секционного типа. Главным недостатком электронасосных агрегатов секционного типа является их низкая наработка до предельного состояния. Под предельным состоянием следует понимать такое состояние, при котором его базовые детали (роторные и корпусные детали) находятся в неудовлетворительном состоянии, т.е. имеют серьезные разрушения, не подлежащие восстановлению.
Такого рода разрушения роторных и корпусных деталей в большинстве случаев вызваны неравномерным трением между этими деталями, обычно возникающем при критическом осевом сдвиге ротора. Поэтому режим работы электронасосного агрегата секционного типа с критическим осевым сдвигом ротора является нежелательным рабочим режимом, т.е. аварийным.
Известен центробежный насос секционного типа, содержащий датчик осевого сдвига ротора (см. «Гидромашсервис: насосное оборудование в системах ППД» / Нефтегазовая вертикаль, 2011, № 12, с. 86-88, ссылка: http://www.ngv.ru/upload/iblock/9e7/9e78bc02cffc21d3369de340ee770d96.pdf), который обеспечивает автоматическое отключение электродвигателя насоса при достижении ротором критического осевого сдвига. Недостатком данного аналога является низкая надежность датчика осевого сдвига ротора, приводящая к погрешностям в измерении осевого сдвига, а соответственно, работе насосного оборудования при фактическом достижении ротором критического осевого сдвига.
Известен электронасосный агрегат секционного типа, содержащий электродвигатель, секционный насос, датчик осевого сдвига ротора, вибродатчики и термодатчики, смонтированные на подшипниковых узлах и трубе разгрузки секционного насоса (см. «Measurements of section pump of rotor axial position at Udachny mine» / Advances in Engineering Research, 2017, Volume 133, pp. 884-891, ссылка: https://www.atlantis-press.com/proceedings/aime-17/25885275). Исследования показали, что по показаниям этих контрольно-измерительных приборов также с высокой степенью вероятности можно идентифицировать работу электронасосного агрегата секционного типа при критическом осевом сдвиге ротора. Недостатками данного аналога являются частые сбои в работе вибродатчиков и термодатчиков, обусловленные их слабой помехоустойчивостью, что приводит к погрешностям в измерении осевого сдвига, а соответственно и к работе агрегата при фактическом достижении ротором критического осевого сдвига.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение эксплуатационной надежности электронасосного агрегата секционного типа.
Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении долговечности роторных и корпусных деталей электронасосного агрегата секционного типа.
Для решения поставленной задачи электронасосный агрегат секционного типа, включающий электродвигатель, секционный насос, датчик осевого сдвига ротора, вибродатчики и термодатчики, установленные на подшипниковых узлах и трубе разгрузки секционного насоса, отличается тем, что дополнительно содержит реле протока, смонтированное в трубе разгрузки, которое настроено так, что автоматически отключает от питания электродвигатель агрегата при критическом снижении или критическом повышении протока воды, проходящей через трубу разгрузки.
Выбор критического повышения или критического понижения протока воды, проходящей через трубы разгрузки, в качестве сигналов для автоматического отключения электродвигателя агрегата обусловлен тем, что они являются известными диагностическими признаками его работы при критическом осевом сдвиге ротора.
Сопоставительный анализ признаков заявляемой полезной модели с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, повышение долговечности деталей электронасосного агрегата секционного типа.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фигуре показан общий вид электронасосного агрегата секционного типа.
Электронасосный агрегат секционного типа содержит электродвигатель 1, секционный насос 2, датчик осевого сдвига ротора 3, вибродатчики 4, термодатчики 5 и реле протока 6, смонтированные на подшипниковых узлах 7 и на трубе разгрузки 8 секционного насоса 2.
Электронасосный агрегат работает следующим образом.
В случае одновременной поломки датчика осевого сдвига ротора 3, вибродатчиков 4, термодатчиков 5, смонтированных на подшипниковых узлах 7 и трубе разгрузки 8 секционного насоса 2, влекущей к погрешностям в измерении осевого сдвига ротора, а соответственно, к дальнейшей работе агрегата при фактическом достижении ротором критического осевого сдвига, предотвращение работы электронасосного агрегата при критическом осевом сдвиге ротора обеспечивает реле протока 6, установленное в трубе разгрузки 8, которое автоматически отключает электродвигатель 1 электронасосного агрегата от питания в случаях критического снижения или критического повышения протока воды, проходящей через трубу разгрузки 8.
Критическое снижение и критическое повышение протока воды, проходящей через трубу разгрузки 8, являются сигналами для отключения электродвигателя агрегата, так как они - известные диагностические признаки его работы при критическом осевом сдвиге ротора.
Необходимость применения реле протока объясняется следующим. Вибро- и термодатчики, как и датчик осевого сдвига ротора, являются достаточно «чувствительными» приборами, в связи с чем, им свойственны поломки и сбои в работе, в результате чего, например, может ухудшаться их точность при измерении осевого сдвига электронасосного агрегата. Такие погрешности в измерении датчика осевого сдвига ротора, вибро- и термодатчиков  могут привести к дальнейшей работе электронасосного агрегата при фактическом достижении ротором критического сдвига. Последствиями такой работы могут быть разрушения роторных и корпусных деталей агрегата.
Таким образом, применение реле протока является дополнительной защитой агрегата от работы при критическом осевом сдвиге ротора и будет способствовать повышению долговечности роторных и корпусных деталей электронасосного агрегата секционного типа.