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      自吸式大流量多級離心泵在煤礦主排水系統(tǒng)中應(yīng)用與推廣

      2014-06-18 05:20:36郭龍光
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2014年6期
      關(guān)鍵詞:排水系統(tǒng)離心泵應(yīng)用

      郭龍光

      摘 要:自吸式礦用大流量(450m3/h以上)主排水多級離心泵,是一種新型節(jié)能換代產(chǎn)品。用自吸式礦用多級泵可以逐步取代過去的傳統(tǒng)泵,自吸式多級泵的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)用泵的方式。其特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)不用真空泵、潛水泵、前置泵,不用底閥,不用灌水,啟動(dòng)電流低,節(jié)省購置和運(yùn)行成本,保證運(yùn)行安全。該產(chǎn)品填補(bǔ)了國內(nèi)外礦用主排水泵的空白,達(dá)到國際先進(jìn)水平,目前產(chǎn)品已得到優(yōu)良的應(yīng)用效果,并繼續(xù)向更廣泛的市場推廣普及。

      關(guān)鍵詞:離心泵;排水系統(tǒng);應(yīng)用

      中圖分類號:TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      1 概述

      目前國內(nèi)大流量煤礦主排水系統(tǒng)中通常采用多級臥式離心泵,由于礦用多級泵安裝在礦井巷道內(nèi),建有水倉,配有潛水泵、前置泵、供水管路、排水管路及閥門、儀表等;投資及運(yùn)行成本較高。自吸式礦用多級離心泵以其特有的優(yōu)點(diǎn):即自吸高度可達(dá)6米,自吸時(shí)間短(10-30s),使用性能可靠、節(jié)省空間與占地面積、降低工程造價(jià)、減少運(yùn)行費(fèi)用、便干管理維護(hù)等優(yōu)點(diǎn), 自吸式礦用多級離心泵將成為今后煤礦主排水泵更新?lián)Q代產(chǎn)品。

      龍煤集團(tuán)雙鴨山主要礦井在礦用主排水系統(tǒng)技術(shù)改造中,應(yīng)用新型自吸式多級離心泵(MDZ450、 MDZ480)共計(jì)30余臺,其泵參數(shù):流量:450-480m3/h、揚(yáng)程500-720m、配套功率分別為630、710、1000、1250、1600KW;水泵安裝在巷道地面,水倉(吸水池)為地下式,依靠泵的自吸裝置將吸入管的空氣排出進(jìn)行灌泵,改變了以往采用普通離心泵的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和布置,具有投資少、能耗低、檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。

      2 自吸式大流量多級離心泵結(jié)構(gòu)與工作原理

      自吸式多級離心泵如圖1所示,泵頭部分在普通離心泵的基礎(chǔ)上,增加了一個(gè)獨(dú)特的強(qiáng)自吸裝置,使泵入口在啟動(dòng)時(shí)處于真空狀態(tài)自動(dòng)進(jìn)行灌泵。強(qiáng)自吸裝置與主泵在結(jié)構(gòu)上為一體,強(qiáng)自吸裝置與主泵軸承體相聯(lián)接,強(qiáng)自吸裝置配有單獨(dú)工作的電機(jī)(2.2KW以下), 強(qiáng)自吸裝置入氣管與主泵進(jìn)口間接連接;且強(qiáng)自吸裝置與泵單獨(dú)運(yùn)行工作,互不干擾。

      儲水倉水池水位低于地面。當(dāng)水位達(dá)到需排水位置時(shí),首先泵配置的強(qiáng)自吸裝置啟動(dòng)工作,依靠強(qiáng)自吸裝置在泵入口建立真空區(qū),將水吸入泵內(nèi)腔,將泵腔內(nèi)的空氣迅速排出,與此同時(shí),水倉內(nèi)水通過大氣壓力迅速進(jìn)入泵腔,使離心泵達(dá)到運(yùn)行條件,這時(shí)主泵配套電機(jī)運(yùn)行工作,出口閥門打開,同時(shí)強(qiáng)自吸裝置停止工作;主排泵正常工作,將水送到地面。當(dāng)水倉內(nèi)水位下降到低水位時(shí),泵自動(dòng)停止工作。

      3 強(qiáng)自吸裝置排氣時(shí)間

      T-強(qiáng)自吸裝置排氣時(shí)間(泵腔內(nèi)注水時(shí)間).單位:s;

      V1-吸入管路吸氣容積,V2泵腔容積 單位:m3;

      f -系數(shù):吸入管路一般為0.98;泵腔容積為0.6

      Qs-排氣流量,單位:m3/s

      T=(V1·f1+V2·f2)/ Qs

      Qs=v.s

      v.-強(qiáng)自吸裝置內(nèi)腔行程容積(m3)

      s.-配套電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)

      現(xiàn)以MDZ480×8型自吸式多級離心泵為例;計(jì)算強(qiáng)自吸裝置吸氣時(shí)間;

      Qs-排氣流量=0.6×0.04×(3.14×

      0.352/4)×1450/60=0.0558 m3/s

      V1=0.98×6×(3.14×0.252)/4

      =0.432m3

      V2=0.6×1.45×(3.14×0.722)/4

      =0.35 m3

      T=(V1·f1+V2·f2)/ Qs

      =(0,432+0.35)/0.0558=14.01s

      灌水時(shí)強(qiáng)自吸裝置的排氣時(shí)間是一個(gè)過程,用以排出泵吸入水管及主泵腔中集結(jié)的空氣和在離心泵起動(dòng)前將泵內(nèi)部充滿輸送介質(zhì)。

      4 自吸泵式多級離心泵特征:

      在普通多級離心泵上加裝一套強(qiáng)自吸裝置使之與泵結(jié)合為一體。強(qiáng)自吸裝置的動(dòng)力源取之于單獨(dú)配置的電機(jī),當(dāng)將吸入管及泵內(nèi)空氣排凈后,泵即可開啟電機(jī)正常工作。

      強(qiáng)自吸裝置本身即可完成吸、排氣工作,所以不用加裝低閥,因其結(jié)構(gòu)簡單,安裝使用維修方便、效率高、自吸高度大,自吸時(shí)間短,且始終不用灌水。

      5 自吸泵式多級離心泵與傳統(tǒng)礦用多級泵比較優(yōu)勢:

      5.1 啟動(dòng)時(shí)利用配置的強(qiáng)自吸裝置排氣引水,不需配置真空泵,射流泵、潛水泵、前置泵等設(shè)備及其相應(yīng)的管路,同時(shí)也不用配置底閥。

      5.2 每次最大自吸高度6米;吸氣管泵時(shí)間僅為10-30s;

      5.3 突破了主泵“允許吸上高度”的限制,主泵在運(yùn)行時(shí),即使出現(xiàn)“失水”現(xiàn)象,強(qiáng)自吸裝置將迅速自動(dòng)啟動(dòng)吸氣,隨時(shí)達(dá)到斷水自復(fù)的效果。

      5.4 獨(dú)特的強(qiáng)自吸裝置,即與主泵為一體,相互關(guān)聯(lián),且各自單獨(dú)運(yùn)行。充分滿足了多級離心泵配有平衡裝置,啟動(dòng)泵前泵腔必須充滿介質(zhì)的需要。使自吸式多級離心泵整機(jī)運(yùn)行安全,使用壽命延長。

      5.5 自吸式多級離心泵比較傳統(tǒng)的礦用多級泵安裝方式,節(jié)省了真空泵、射流泵、前置泵、潛水泵等輔助設(shè)備與管路,即節(jié)約了大量設(shè)備購置資金,降低工程造價(jià),減少運(yùn)行成本;又節(jié)省了礦井巷道空間和占地面積。并且整套設(shè)備簡化,便于維修、維護(hù)管理。

      結(jié)語

      采用新型自吸式多級離心泵解決了以往吸上揚(yáng)程低,底閥泄漏不上量等問題,由于改變了安裝方式,不僅節(jié)能、投資少、而且具有技術(shù)可靠,占地面積小。維修方便等特點(diǎn),可取代目前大多數(shù)煤礦主排水泵配置前置泵的形式,并具有極為廣泛的應(yīng)用于與推廣前景。

      參考文獻(xiàn)

      [1]張萬忠.大功率潛水泵在煤礦的安裝應(yīng)用[J].煤礦安全,2011(08).

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