郭龍光

摘 要：大流量自平衡多級(jí)離心泵替代傳統(tǒng)的MD系列礦用多級(jí)泵，改變結(jié)構(gòu)、提高效率。延遲了維修時(shí)間，促使泵效率提高3-6%（節(jié)能效果提高4-7%）該泵已在龍煤雙鴨山、雞西礦業(yè)集團(tuán)得到應(yīng)用，效果良好，節(jié)能顯著。

關(guān)鍵詞：自平衡；離心泵；排水系統(tǒng)；改造

1 改造目的與意義

對(duì)于煤礦井下溶水量較大的煤礦而言，且井下水倉(cāng)容積較深，任何一臺(tái)多級(jí)離心式主排水泵的汽蝕余量及允許吸上高度是有科學(xué)依據(jù)和能力限制的。水倉(cāng)過(guò)深不可能把底部積水及時(shí)排出，隨著排水液面的降低變化，還會(huì)給主排水泵造成汽蝕現(xiàn)象，致使主排水泵的過(guò)流部件經(jīng)常損壞，增加了不必要的維修費(fèi)用。因此，設(shè)計(jì)一套切實(shí)可行的《主排水系統(tǒng)改造方案》尤為重要。

《主排水系統(tǒng)改造方案》充分考慮了煤礦井下水倉(cāng)的實(shí)際狀況，此《改造方案》不僅投資少，而且易改造，見(jiàn)效快。它的顯著特點(diǎn)是：

（1）節(jié)能：降低電能消耗，為提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益做貢獻(xiàn)。

（2）增大水倉(cāng)排水容量：在水倉(cāng)底部增加一套主排水泵“前置供水節(jié)能裝置”。使“前置供水節(jié)能裝置”和主排水泵的流量、揚(yáng)程明顯提高。

（3）延長(zhǎng)主排水泵使用壽命：由于主排水泵前增加了“前置供水節(jié)能裝置”主排水泵不會(huì)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，泵不會(huì)輕易損壞，降低主排水泵故障率，減少泵維修費(fèi)用，從而大大提高了井下排水效率。

2 改造措施

2.1 選用合適的主排水泵

推薦選用MD700-100型自平衡耐磨多級(jí)離心泵，該泵水力模型經(jīng)過(guò)修正后其性能參數(shù)：

流量：Q=700m3/h

揚(yáng)程：H=600 m

效率：n=80%

軸功率：Pa=1430Kw

2.2 在水倉(cāng)液下安裝主排水泵前置供水節(jié)能裝置：

前置供水節(jié)能裝置性能參數(shù)：

流量：Q=1000m3/h

揚(yáng)程：H=10m

功率：N45Kw

2.3 安裝與操作方法

2.3.1 自動(dòng)控制運(yùn)行

在礦井水倉(cāng)液體下面安裝一套“前置供水節(jié)能裝置”用液位傳感技術(shù)控制，當(dāng)水倉(cāng)液位上升到一定高度（設(shè)定高度）時(shí)，“前置供水節(jié)能裝置”便自動(dòng)啟動(dòng)，向主排水泵供水，當(dāng)主排水泵的進(jìn)口壓力達(dá)到設(shè)定規(guī)定值時(shí)（也就是主排水泵內(nèi)注滿水后）主排水泵開(kāi)始啟動(dòng)排水，可以連續(xù)作業(yè)。當(dāng)水倉(cāng)液位降低到低水位時(shí)，液位傳感器控制主排水泵先停止運(yùn)行，再控制“前置供水節(jié)能裝置”停止運(yùn)行。

2.3.2 人工操作控制運(yùn)行

由井下水泵排水值班人員控制操作。每次排水前，先啟動(dòng)“前置供水節(jié)能裝置”，由“前置供水節(jié)能裝置”向主排水泵供水，待查看主排水泵的出口壓力表穩(wěn)定后（主排水泵內(nèi)注滿水）再啟動(dòng)主排水泵，進(jìn)行排水作業(yè)。當(dāng)要暫停排水作業(yè)時(shí)，先停止主排水泵，然后再停止“前置供水節(jié)能裝置”，一定要按操作規(guī)程進(jìn)行操作，這樣可以加強(qiáng)泵的維護(hù)與保養(yǎng)，延長(zhǎng)使用壽命，提高使用效率。

同時(shí)要求值班人員做好值班記錄，詳細(xì)記載“前置供水節(jié)能裝置”和主排水泵的運(yùn)行狀況。

3 使用效果分析

從“前置供水節(jié)能裝置”和主排水泵的特性曲線上進(jìn)行分析：

3.1 主排水泵加裝“前置供水節(jié)能裝置”同時(shí)運(yùn)行時(shí)，流量和揚(yáng)程都在增加。這是《本改造方案》的關(guān)鍵。（參見(jiàn)圖1）

從（圖1）的特性曲線中可以看出：圖中H1為主排水泵單獨(dú)運(yùn)行的特性曲線；H2為“前置供水節(jié)能裝置” 單獨(dú)運(yùn)行的特性曲線；H3是主排水泵加裝“前置供水節(jié)能裝置”合成運(yùn)行的特性曲線；R是裝置特性曲線?？梢钥闯?，主排水泵加裝“前置供水節(jié)能裝置”合成運(yùn)行時(shí)，在系統(tǒng)特性不變的情況下，流量和揚(yáng)程都明顯增加。

3.2 主排水泵加裝“前置供水節(jié)能裝置”合成運(yùn)行時(shí)效率明顯提高。當(dāng)井下水倉(cāng)液面高度H1達(dá)到7m時(shí)，一般的泵都接近汽蝕狀態(tài)，或已經(jīng)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。致使水泵性能下降，甚至泵不能正常工作，嚴(yán)重時(shí)將水泵過(guò)流部件損壞，不得不停機(jī)檢修、更換損壞的水泵零件，造成維修費(fèi)用增加，泵使用壽命降低等多種弊病。通過(guò)用戶走訪調(diào)查和用戶反映的問(wèn)題分析，多數(shù)主排水泵是由于泵內(nèi)汽蝕現(xiàn)象造成泵過(guò)流部件損壞的主要原因。本《改造方案》就是解決主排水泵不產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象問(wèn)題。由于安裝“前置供水節(jié)能裝置”后，使主排水泵的進(jìn)口由負(fù)壓變成正壓，消除了汽蝕現(xiàn)象，保證井下排水不受影響。加裝“前置供水節(jié)能裝置”后比主排水泵單獨(dú)使用時(shí)明顯改善，不僅延長(zhǎng)泵的使用壽命，還可以使泵效率提高7%。

3.3 延長(zhǎng)主排水泵的使用壽命

由于在主排水泵前加裝了“前置供水節(jié)能裝置”，主排水泵基本不會(huì)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。泵不產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，泵的運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定了，效率提高了，水泵的使用壽命延長(zhǎng)了。

再加上正常的使用、維護(hù)與保養(yǎng)，一定會(huì)收到更加滿意的效果。

3.4 增大了水倉(cāng)排水容量

由于在主排水泵前加裝了“前置供水節(jié)能裝置”，水深H2得到了有效利用，從而加大了排水的容量。排水容量加大不僅提高排水效率，還可以降低排水費(fèi)用，企業(yè)自身效益大幅度提高，還可以帶來(lái)社會(huì)效益。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 節(jié)能效果顯著

主排水泵配套電機(jī)為1600Kw/小時(shí)，按提高效率7%計(jì)算：

1600×0.07=112Kw

112Kw-45Kw=67Kw

如果水量大，需要每天24小時(shí)排水計(jì)算

67Kw×24小時(shí)=1608Kw，也就是每天24小時(shí)可以節(jié)省電量1608Kw。

4.2 節(jié)省主排水泵的維修資金

由于在主排水泵前加裝了“前置供水節(jié)能裝置”，使得主排水泵工作狀態(tài)穩(wěn)定了，無(wú)汽蝕現(xiàn)象發(fā)生。我東北泵業(yè)生產(chǎn)的MD700-100型礦用耐磨多級(jí)主排水泵耐磨材質(zhì)保證；質(zhì)量保證；售后服務(wù)保證。只要消除汽蝕現(xiàn)象，泵的過(guò)流部件不會(huì)輕易磨損損壞，保證泵的使用壽命延長(zhǎng)，從而節(jié)約了泵的維修費(fèi)用。

4.2.1 從煤礦自身效益考慮

一是顯著節(jié)約電能；二是提高排水效率；三是延長(zhǎng)泵的使用壽命；四是降低主排水泵的維修費(fèi)用。

4.2.2 從社會(huì)效益考慮

僅黑龍江龍煤集團(tuán)所屬的四大礦務(wù)局基層煤礦就有幾十家。煤礦《主排水系統(tǒng)改造方案》如獲得成功，不僅煤礦獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)將《主排水系統(tǒng)改造方案》加以總結(jié)推廣，對(duì)其他煤礦起到示范作用。由此而帶來(lái)的社會(huì)效益是無(wú)法估量的，為黑龍江龍煤系統(tǒng)做出突出貢獻(xiàn)！

從上述方案論述中可以看出：《主排水系統(tǒng)改造方案》是切實(shí)可行的，是有科學(xué)依據(jù)的，是可以實(shí)施改造、推廣的好技改項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)

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