矿山机械与设备,第三篇 排水系统1.ppt

第三篇 煤矿排水系统 第一章 概述 一、矿井排水设备的任务和分类 1、矿井排水设备的任务 绝对涌水量：单位时间内涌入矿井的水的体积量（q），单位是m3/h； 相对涌水量：同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量，也称含水系数。以“Ks”表示。 3、排水系统（1）直接（集中）排水系统 （2）分段排水系统 露天矿山排水系统 （1）水仓 　　用来专门储存矿水的巷道叫水仓， 　 作用：一是储存、集中矿水。 二是沉淀矿水。 　　分类：主水仓、副水仓。 （2）水泵房 　 水泵房是专为安装水泵、电机等设备而设的硐室，大多数主水泵房布置在井底车场附近。 （2）水泵房（续） 5、排水设备 二、矿山排水设备及分类 第二章 离心式水泵一、 离心式水泵的分类1、单级/多级 2、单吸/双吸 卧式/立式 二、工作原理 它主要的工作部件是叶轮、轴、外壳和轴承等。叶轮固定于轴上，由轴带动旋转。泵壳上的吸水口和排水口分别与吸水管和排水管相连接。 在启动离心式水泵前，应先将泵壳和吸水管内灌满水，然后再启动电机，使叶轮旋转。此时，水在离心力的作用下被甩出叶轮，经螺线形泵壳中的流道而进入排水管道。与此同时，叶轮中心处因缺水而形成真空状态，水井中的水便在大气压力的作用下，沿吸水管道进入叶轮，形成连续流动。 三、离心式水泵的基本参数 离心式水泵的主要部件 1、射流泵 2、往复泵 3、螺旋泵 第三章 水泵工况及调节一、水泵的性能曲线 二、水泵的性能曲线的作用 三、排水管路特性 水泵在管路上工作时，排水所需的实际压头（扬程）与通过管路的流量的关系称为管路特性。 （一）水泵管道特性方程 根据伯努利方程，水泵必须的扬程： 管道特性曲线见图： 是旧管路时， 管路特性方程式为： （二）离心泵的汽蚀和吸水高度 1、 水泵汽蚀 吸水系统如图所示，当吸入压力低于汽化压力时，水被汽化产生汽泡，从而产生汽蚀的现象。 包括机械剥蚀和化学腐蚀,最终产生麻点,影响水泵正常运行。 2、 吸水高度 列0-0、S-S断面伯氏方程： 3、允许吸上真空高度 最大吸上真空度：水泵因汽蚀而不能工作的吸上真空度。 以Hsmax表示。（由实验测得） 允许吸上真空度[Hs]：将实验测得的Hsmax减去0.3m的富裕量，即 ： 允许几何安装高度（允许吸水高度）为： 4、汽蚀余量NPSH或Δh 1）汽蚀余量Δh ： 是指在水泵吸入口处，单位重量液体所具有的超过饱和汽化压力的富余能量： 由上式可知：Δh也就是水井面上大气压力在克服吸水管中的阻力，并把水提高到吸水高度Hx后，所剩余的超过汽化压力的能量。 2)允许汽蚀余量［Δh］： 通过实验测得水泵因汽蚀而不能工作的真空度为最大吸上真空度Hsmax，对应的汽蚀余量为最小汽蚀余量 在此基础上考虑0.3的富裕量作为允许汽蚀余量［Δh］ 四、离心泵工况分析及调节 （一）水泵工况点 水泵扬程特性曲线与管路特性曲线按同一比例绘制在同一坐标图上，其交点就是要求的工况点。 最佳工况点： 对应效率为最高效率的工况点，最佳工况与额定工况相重合 工业利用区： 水泵正常工作时的效率不得低于最高效率的85-90%，并依此划定的一个区域。 （二）管路挂垢前后的工况 一、水泵工况点 水泵扬程特性曲线与管路特性曲线按同一比例绘制在同一坐标图上，其交点就是要求的工况点。 （三）工况分析 1、水泵正常、合理工作条件 1） 稳定工作条件 当 时，可能出现两种情况: 是两曲线没有交点， 此时泵的扬程小于管道所 需扬程，泵排不出水，是 在死水区工作； 是两线有两个交点，为不稳定工况，工作不稳定。 稳定工作的条件是： 2） 经济工作条件 工业利用区为： 3） 不发生汽蚀工作条件 五、离心式水泵的联合工作 （一）水泵的串联工作 是一台泵的出口向另一台泵的入口排水的工作方式。 （1）串联的任务及目的：是为了增加扬程。 （2）串联工况点 ：管道所需扬程为两台泵扬程之和。 管道中的流量与两台泵的流量都相等。 1）构造等效水泵 2）求等效水泵的特性曲线：按照“等流量线下，扬程相加”的原则 3）求等效水泵的工况点M等 4）求串联工况点：M1