中央泵房自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-14 19:33 本頁面
【正文】 排水系統(tǒng)也采用潛水泵。離心式水泵排水系統(tǒng)主要由離心式水泵、電 動(dòng)機(jī)、起動(dòng)設(shè)備、儀表、管路及管路附件等組成 。 ① 濾水器和底閥 濾水器安裝在吸水管的下端，插入吸水井下面，不得低于 。其作用是防止井底沉積 的煤泥和雜物吸入泵內(nèi)，導(dǎo)致水泵被堵塞或被磨損。在濾水器內(nèi)裝有舌型底閥，其作用是使灌入水泵和吸水管中的引水，以及停泵后的存水不致漏掉。但是現(xiàn)在的排水系統(tǒng)中，為了提高排水效率，減小水泵腐蝕，一般不用底閥，而用射流泵或真空泵為水泵和吸水管注水。 ②閘閥 調(diào)節(jié)閘閥安裝在靠近水泵排水管上方的排水管路上，位于逆止閥的下方。其功用為 : ① 調(diào)節(jié)水泵的流量和揚(yáng)程 ； ② 起動(dòng)時(shí)將它完全關(guān)閉，以降低起動(dòng)電流。 調(diào)節(jié)閘閥的優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)阻力和關(guān)閉壓力較小，安裝時(shí)無方向性， 能夠方便地來調(diào)節(jié)水泵的流量和揚(yáng)程等。其缺點(diǎn)是密封面容易擦傷，檢修較 為困難，高度尺寸較大，在安裝位置受到限制時(shí)，安裝不便，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高。 3 放水閘閥安裝在調(diào)節(jié)閘閥上方的排水管路的放水管上，其作用 為檢修排水管路時(shí)放水用。 ③ 逆止閥 逆止閥安裝在調(diào)節(jié)閘閥的上方，其作用是當(dāng)水泵突然停止運(yùn)轉(zhuǎn) (如突然停電 )時(shí)，或者在未關(guān)閉調(diào)節(jié)閘閥的情況下停泵時(shí)，能自 動(dòng)關(guān)閉，切斷水流，使水泵不致受到水力沖擊而遭到損壞。 ④ 灌引水漏斗、放氣栓和旁通管 灌引水漏斗是在水泵初次起動(dòng)時(shí)，向水泵和吸水管中灌引水 用。在向水泵和吸水管中灌引水時(shí)，要通過放氣栓 (又叫氣嘴 )將 水泵和吸水管中的空氣放掉 。 當(dāng)排水管中有存水時(shí)，也可通過旁通管向水泵和吸水管中灌引 水，此時(shí)要將旁通管上的閥門打開。此外，還可通過旁通管，利用排水管中的壓力水的反沖作用，沖掉積存于水泵流通部分和附著于濾水器上的雜物，但此時(shí)須通過連接在底閥上的鐵絲或鏈條將底閥提起。 ⑤ 壓力表和真空表 壓力表安裝在水泵的排水接管上，為檢測(cè)排水管中水壓大小用。 常用的壓力表為普通彈簧管壓力表，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征可分為徑向無邊、徑向帶邊和軸向帶邊三種。表殼的公稱直徑有 60mm,100mm,150mm,200mm 和 250mm 五種。壓力表所測(cè)出的壓力叫做表壓力或 相對(duì)壓力，它比絕對(duì)壓力小 1 個(gè)大氣壓。 真空表安裝在水泵的吸水接管上，為檢 測(cè) 吸水管的真空度用。 根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征也可分為徑向無邊、徑向帶邊和軸向帶邊三種。表殼的公稱直徑和壓力表一樣，也分為 60, 100, 150， 和 250mm 五種。 真空表測(cè)量范圍為 MPa(一個(gè)大氣壓 )。 4 ⑥ 射流泵或真空泵 離心式水泵在起動(dòng)前必須將吸水管和泵腔內(nèi)注滿水才能進(jìn)入運(yùn) 行狀態(tài)，否則水泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將無法吸水，形成“干燒”，嚴(yán)重影響水泵的使用壽命。在無底閥的排水系統(tǒng)中，水泵每次起動(dòng)都要灌水，這一工作由抽真空設(shè)備完成，一般 使用射流泵或真空泵。如圖 12 所示。它們的工作原理不同，但都能在系統(tǒng)中使水泵工作腔達(dá)到一定的真空度，保證系統(tǒng)正常工作。 井下排水系統(tǒng)存在的問題 目前，我國(guó)大多煤礦企業(yè)的井下水泵房使用的仍然是傳統(tǒng)的人工操作排水系統(tǒng)，以離心式水泵系統(tǒng)為主。這種排水系統(tǒng)的操作以離心式水泵的工作特性為基礎(chǔ)，泵站的起停時(shí)間判斷，完全依賴于工人的經(jīng)驗(yàn)和已有的操作規(guī)程。 當(dāng)水倉(cāng)水位到達(dá)設(shè) 定的高水位時(shí)，工人打開射流泵 (或真空泵 )，為水泵抽真空，同時(shí) 觀測(cè)真空表的讀數(shù)。真空度達(dá)到要求后，起動(dòng)水泵機(jī)組，使水泵運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)水泵出水口壓力表讀數(shù)達(dá)到 要求時(shí)，開起閘閥進(jìn)行排水，同時(shí)關(guān)閉抽真空的射流泵 (或真空泵 )。 停泵過程要進(jìn)行相反的操作。當(dāng)水倉(cāng)積水降至低水位時(shí)，先將 閘閥關(guān)死，再停水泵機(jī)組。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)涌水量的不同，工人還要判斷同時(shí)投入幾臺(tái)水泵工作， 以便于既能及時(shí)排出積水，又能使泵站合理使用，避免過度頻繁的起停。 其存在的問題有如下幾點(diǎn)： ① 效率低、可靠性差。這種排水系統(tǒng)的工作流程完全由手工完 成，工人按部就班的完成各個(gè)執(zhí)行件的操作。另外，對(duì)水位、涌水量大小等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)5 的判斷依賴于工人的經(jīng)驗(yàn)。作業(yè)過程比較復(fù)雜，要求工人具有很強(qiáng)的責(zé)任心，否則可能出現(xiàn)誤操 作，甚至發(fā)生大的事故。 ② 工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。人工操作無法避免高強(qiáng)度的勞作。尤其是 閘閥的操作，勞動(dòng)量最大。而且，水泵房要時(shí)時(shí)有人值守，以便在發(fā)生異常情況時(shí)，及時(shí)報(bào)警檢修。 6 第 二 章 礦井自動(dòng)排水系統(tǒng)的各種參數(shù)與檢測(cè) 排水裝置要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、無人職守，最根本的就是讓控制系統(tǒng)了解自動(dòng)化系 統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的狀況和運(yùn)行狀態(tài)。這些運(yùn)行狀態(tài)經(jīng)過系統(tǒng)中央處理單元的分析和運(yùn)算后，做出判斷并顯示給集中監(jiān)控室。 圖 主排水泵自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)圖 排水裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過程中，必須對(duì) 圖所示 參數(shù)進(jìn)行 檢 測(cè) ， 本 章 將對(duì)以下 5 個(gè) 監(jiān)控的參數(shù)展開論述 并給出檢 測(cè)的方法和可實(shí)現(xiàn)性。 (1)水倉(cāng)水位 的檢 測(cè) (2)水泵流量的 檢 測(cè) 7 (3)水泵壓力檢測(cè) (4)水泵負(fù)壓檢測(cè) (5)電機(jī)及水泵溫度檢測(cè) 水倉(cāng)水位的檢測(cè) 液位傳感器介紹 一、超聲波液位傳感器 超聲波液位傳感器是利用超聲波在兩種介質(zhì)的分界面上的反射特性而制成的。如果從發(fā)射超聲波脈沖開始，到接受到反射波為止的這個(gè)時(shí)間間隔為已知，就可以求出分界面的位置，利用這種方法可以對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)發(fā)射和接受換能器的功能，傳感器又可分為單換能器和雙換能器。單換能器的傳感器發(fā)射和接收超 聲波使用同一個(gè)換能器，而雙換能器的傳感器發(fā)射和接受各使用一個(gè)換能器。 下面就單換能器的超聲波傳感器加以介紹。 超聲波發(fā)射和接收換能器可以安裝在液面的上方，讓超聲波在空氣中傳播，如圖 32 所示。 8 圖 超聲波液位計(jì)安裝示意圖 對(duì)于單換能器來說，超聲波從發(fā)射器到液面，又從液面反射到換能器的時(shí)間為： 2ht c? （式 31） 則 2cth? （式 32） 式中： h — 換能器距液面的距離； c — 超聲波在介質(zhì)中的傳播速度。 從以上公式中可以看出，只要測(cè)得超聲波脈沖從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔，便可以求
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