Выбор проточной части осевой многоступенчатой гидротурбины для машины подводной добычи

• Автор: Шорников, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 138 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Сэр,
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. Обзор состояния темы исследований
1.1. Перспективы освоения морских месторождений
1.2. Состояние техники и исследований подводной добычи
1.3. Исследование возможных способов разработки подводных месторождений
1.4. Привод исполнительного органа добычного снаряда..»
1.5. Выводы, цели и задачи исследования
Глава 2, Теории рабочих процессов прямоточной
ги дроту рби ны
2.1. Проточная часть прямоточной гидротурбины
2.2. Основные уравнения турбомашин Потери энергии
2.3. Математическое описание рабочею процесса прямоточной гидротурбины
2.4. Программа расчёта механической характеристики гидротурбины
Глава 3. Экспериментальные исследовании турбин турбобуров
3.1. Описание экспериментальною стенда
3.2. Результаты типовых испытаний гидротурбин
3.3. Адекватность математической модели
3.4. Определение значений коэффициентов потерь энергии в проточной части гидротурбины
3.5, Оптимизация геометрии проточной части по максимуму КПД
3.6. Предварительное определение интервалов углов входа и выхода потока
Глава 4. Расчёт гидротурбинного привода подводной горной машины
4.1. Оптимизация проточной части гидротурбины
4.2. Влияние числа ступеней гидротурбины на коэффициент полезного действия
4.3. Профилирование проточной части гидротурбины
и построение её механической характеристики
4.4. Расчёт на)рузок на исполнительном органе добычной машины
Основные выводы и рекомендации
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
В связи с интенсивным развитием промышленности в мире в последнее время всё более быстрыми темпами растёт потребление минерального и химического сырья, в т.ч. энергоносителей, чёрных и цветных металлов И Др. Интенсивная разработка месторождений полезных ископаемых ведёт к истощению запасов некоторых важнейших видов минерального сырья и вызывает необходимость разработки месторождений более бедных руд, залегающих на больших глубинах и в сложных горно-геологических условиях. Между тем результаты геологических исследований показывают, что на дне морей и океанов сосредоточены значительные запасы полезных ископаемых и по мере истощения минеральных ресурсов на суше подводные месторождения полезных ископаемых в ближайшей перспективе будут приобретать всё большее промышленное значение.
Вопросами разработки устройств и технологий для подводной добычи на шельфе занимались такие учёные, как В.В. Ржевский, Г.А. Нурок, й.П. Тимофеев, В.Б, Добрецов, Б.С. Маховиков, Л,Л, Лифшиц, В.Г. Лешков, Г М. Лезгинцев , Дж. Кенни, П. Кауш, а также целый ряд различных научно-исследовательских институтов.
Основными недостаткам и устройств, используемых в настоящее время для разработки шельфовых месторождений, является малая допустимая глубина разработки полезного ископаемого, непрерывное исполъзованиё как минимум одного судна (или другого тина плавсредств), на котором монтируется всё добычное, а часто и обогатительное оборудование, практически полная зависимость от погодных условий, необходимость извлечения из подводного месторождения всего объёма торной массы — полезного ископаемого и пустой породы.
Большинства перечисленных недостатков лишён подводный добычной комплекс, разрабатываемый в настоящее время в СГГГГИ (ТУ), В состав комплекса входит плавсредство, обеспечивающий передвижение добычного

зарубежных учёных запасы, находящихся на морском дне полезных ископаемых способны ещё в течение не одного столетия обеспечивать растущий спрос промышленности. Более того, образование подводных месторождений некоторых видов полезных ископаемых происходит гораздо более быстрыми темпами, чем их потребление промышленными предприятиями мира, то есть эти ресурсы можно считать неисчерпаемыми.
Существующие в настоящее время технологии и аппараты для подводной разработки месторождений имеют ряд серьёзных недостатков, таких как небольшая глубина разработки полезного ископаемого, постоянное использование как минимум одного надводного транспортного средства, сильная зависимость от погодных условий, как в течение каждого рабочего дня, так и в течение всего года в целом, низкая экономическая эффективность, крайне низкая экологичность проведения подводных горнодобывающих работ из-за открытого транспортирования горной массы и т.д. Для исключения этих недостатков необходимо создание подводного добычного комплекса с минимальной зависимостью от надводных плавсредств и климатических условий, более высокой экономической эффективностью и экологичностью.
Одним из вариантов, отвечающим этим требованиям, является рассматриваемый в настоящее время в Санкт-Петербургском Г осударственном горном институте (техническом университете) имени Г.В Плеханова на кафедрах "Рудничных стационарных установок" и "Конструирования горных машин и технологии машиностроения" проект подводного добычного комплекса, в состав которого входит гранспортное судно (надводный корабль или подводная лодка), гибкий трубопровод, по которому осуществляется транспортирование добытой горной массы в виде её смеси с водой - пульпы, шагающею добычного моста и подводного добычного снаряда, привод исполнительного органа в котором осуществляется при помощи использующей энергию морской воды прямоточной многоступенчатой гидротурбины, прототипом которой могут послужить турбины, используемые в качестве приводных двигателей в турбобурах. Основное отличие турбины турбобура от турбины подводного добычного снаряда заключается в наличии ограничений