离心式水泵原理课件.ppt

矿井排水设备,万英盛 2009.6.30,目 录,第一节 概述,第二节 离心式水泵的工作理论和特性曲线,第三节 离心式水泵的结构,第四节 相似理论,第五节 离心式水泵在管路中的工作,本章小结,第一节 概述,一、 排水设备的任务和分类 1、任务 将矿水及时地排送至地面，为井下创造良好的工作环境，确保安全生产。 2、来源 涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地表水、地下水（含水层水、断层水和采空区水等）、充填后的废水 （水砂黄泥充填的矿井。 矿井涌水量：在单位时间内涌入矿井的总水量称为矿井涌水量，用Q表示，其单位是m3/h。 最大涌水量：雨季和溶雪期地表水丰富，涌水多，称这时的涌水量为最大涌水量，用Qmax表示，所对应的涌水时间为最大涌水时间，用Tmax表示。 正常涌水量：其它季节的涌水量大致均匀，称这时的涌水量为正常涌水量，用Qz表示，所对应的涌水时间为正常涌水时间，用Tz表示。,3、矿水性质 1）温度 随井深增高。 2）密度 比清水大。=10151025kg/m3 3）化学性质 一般PH7为碱性，PH=7为中性，PH=46为弱酸性，当PH3时为强酸性。强酸性水对金属材料有强烈的腐蚀作用。矿水多带酸性，当PH5时，应采取措施：一是在排水前用石灰等碱性物质将水进行中和；一是采用耐酸泵排水，对管路进行耐酸防护处理。,4、分类 矿井排水设备分为固定式和移动式。 固定式排水设备根据其服务范围又分为主排水设备、区域排水设备和辅助排水设备。 5、对排水设备的要求 排水设备是煤矿四大固定设备之一。一般煤矿每开采1t煤，要排出27t的矿水，有些煤矿甚至多达3040 t的矿水。排水设备的电动机功率，小的几千瓦或几十千瓦，大的几百千瓦或上千千瓦。为确保矿井安全生产，排水设备安全、可靠、经济、合理地运行具有十分重要的意义。 排水设备的选用及其布置方式必须符合煤矿安全规程等相关的技术规定和要求。见教材P299,6、排水设备的组成 排水设备一般由水泵、电动机、吸水管、排水管、管路附件及仪表等组成 。如图1所示。,图1 排水设备示意图 1、水泵，2、电机，3、启动设备，4、吸水管，5、滤水器，6、底阀，7排水管，8、调节阀门，9、逆止阀，10、旁通管，11灌引水漏斗，12、放水管，13、放水阀，14、真空表，15放气栓，16、压力表,二、离心式水泵的组成及工作原理,1、组成： 离心式水泵主要由叶轮、叶片、外壳、泵轴和轴承等组成 。 2、离心式水泵的工作原理 水泵启动前，应先用水注满泵腔和吸水管，以排除空气。启动后，泵轴带动叶轮旋转，叶轮中的水在离心力的作用下被甩向叶轮叶轮周围压向泵壳，通过排水管排至地面，与此同时，叶轮中心进水口处，由于水被抛至轮缘而形成真空，吸水井中的水在大气压的作用下，通过滤水器、底阀及吸水管进入水泵，填补叶轮中心的真空，叶轮连续旋转，吸水井中的水就不断被吸入和甩出，形成连续不断的排水。,3、离心式水泵的分类 按叶轮数目分 1)单级水泵 泵轴上仅装有-个叶轮 2)多级水泵 泵轴上装有几个叶轮 按水泵吸水方式分 1)单吸水泵 叶轮上仅有-个进水口 2)双吸水泵 叶轮两侧各有-个进水口 按泵壳的结构分 1)螺壳式水泵 2)分段式水泵 垂直泵轴心线的平面上有泵壳接缝 3)中开式水泵 在通过泵轴心线的水平面上有泵壳接缝 按泵轴的位置分 1)卧式水泵 泵轴呈水平位置 2)立式水泵 泵轴呈垂直位置 按比转数分 1)低比转数水泵 比转数nS=4O80 2)中比转数水泵 比转数nS=8O150 3)高比转数水泵 比转数nS=150300,4、离心式水泵的工作参数,1） 流量 水泵在单位时间内所排出水的体积，称为水泵的流量，用符号Q表示，单位m3/s , m3/h。,2）扬程 单位重量的水通过水泵后所获得的能量，称为水泵的扬程，用符号H表示，单位为m。,吸水扬程(吸水高度) 泵轴线到吸水井水面之间的垂直高度，称为吸水扬程，用符号HX 表示，单位为m。,排水扬程（排水高度） 泵轴线到排水管出口处之间的垂直高度，称为排水扬程。用符号Hp表示，单位为m. 实际扬程（测地高度） 从吸水井水面到排水管出口中心线间的垂直高度