煤矿泵站讲义PPT课件.ppt

培训教材 煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站 一 煤矿井下移动式瓦斯抽放泵站的基本构成 1 图示1 水环真空泵2 防爆电动机3 气水分离器4 断水保护器5 专用矿车6 孔板流量计7 除渣器8 瓦斯超限断电系统 2 泵站主要技术参数 二 技术术语 1 绝对压力 是以真空状态的零点压力为计算基准的空气压力 由于以真空为零点 故绝对压力总是正值 2 相对压力 是以当地同标高的大气压力为计算基准的空气压力 1MPa 106Pa 103kPa 104HPa1MPa 10个大气压1个大气压 105Pa 100kPa 1000HPa气态方程 3 真空度 或称工作压力 水环真空泵的真空度是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度 以绝对压力表示 hpa 4 极限真空度 或称作极限压力 水环真空泵的极限真空度是指入口处吸入气量为零时的真空度 hpa 5 吸气量 水环真空泵的吸气量是指入口在给定真空度下 出口为大气压1013 25hpa时 单位时间内通过泵入口的吸入状态下的气体容积 m3 min 6 最大吸气量 水环真空泵的最大吸气量是指气量曲线上的最大值 m3 min ZWY85 160 G水环真空泵性能曲线图 真空表 真空压力表 三 泵站使用条件 1 煤矿井下处于新鲜风流中的巷道 2 环境温度 0 40 3 大气压力 80 110 kpa 4 空气相对湿度 98 25 5 抽放气体在管道内的流速 15m s 见MT T692 1997中3 6b 6 排气压力 不大于3kPa 四 瓦斯抽放泵站司机操作程序 一 泵站启动前准备1 查看上一班交接班记录2 检查电机与水环真空泵各注油孔是否注油3 检查泵站周围及瓦斯观测口内瓦斯情况 泵站周围瓦斯超过0 5 应采取措施处理4 观察U型管压差计内水柱是否正常5 检查过滤装置内堵塞情况 二 泵站起动开启总电源 打开泵头循环阀门 打开管路排气阀门 打开管路进气阀门 打开供水阀门 启动电动机 缓慢关闭泵头循环阀门 三 泵站运行中1 泵站司机每小时应将泵站运行情况检查一次 并做好记录检查内容包括 1 调整循环阀门 2 真空表示值 3 真空压力表示值 4 检查并计算出管道内混合气体流量 m3 min 及纯瓦斯含量 5 检查气水分离器排水管是否有瓦斯溢出 浓度超过0 5 时应立即按泵站使用说明书的要求进行调整 6 检查气水分离器排水管溢水的水温 超过30 应立即检查排气管路是否畅通和供水温度 调整供水阀门 7 检查防爆电动机外表的温度 超过90 应立即停机 向值班调度汇报 8 检查水环真空泵体内是否有异常声响 如噪声过大 异常应立即停机检修 并及时向值班调度汇报 9 检查断电仪与传感器示值是否一致 传感器每星期应标校一次 四 泵站停机关闭供水阀门 关闭总电源 关闭管路进气阀门 关闭管路排气阀门 FKL型孔板流量计安装结构图 1 孔板2 橡胶垫圈3 法兰盘4 测量嘴5 钢管6 胶皮管7 U型管压差计 五 吸气管道内气体流量的测定 1 气体流量简易计算公式 m3 min 式中 QH 混合气体流量m3 min h U型管水柱压差植mmK 孔板系数 2 计算纯瓦斯量公式 QC QH x式中 QC 纯瓦斯量m3 minQH 混合气体量m3 minx 混合气体量中瓦斯浓度 五 泵站常见故障及解决办法 泵站一般性故障 见下表 拧松填料压盖重新安装更换填料清理水管或填料环 填料压得过紧填料压得偏斜或轴与压盖发生摩擦填料过大不合格填料过大不合要求与轴摩擦系数过大水管或填料环堵塞 填料压盖发热 调整润滑油量更换润滑油用煤油清洗轴承重新安装轴承调整电机和泵的同轴度 润滑油不足或过多润滑油质量不好轴承内有杂物轴承安装不正确电机轴不同心轴承锈蚀或损坏 轴承发热 增加供水量降低补充水温 供水量太少补充水温过高 泵体发热 停机处理杂物更换叶轮更换厚管 泵内有杂物叶轮叶片破碎吸排气管路太薄 不正常声响 拧紧螺栓或更换垫圈焊补或更换管道压紧或更换填料清理水管或填料环加大供水量降低水温 管路系统漏气 1 法兰连接处漏气 2 管道有裂缝泵联接处漏气泵填料处漏气 1 料松或损坏 2 密封水管或填料环堵塞供水不足液环发热 真空度低 解决方法 原因 故障 调节排气管阀门调节供水压力 调节溢水阀门 保持气水分离器内液面稳定 用水冲洗过滤网 排气阻力过大水供给不稳定或过小气水分离器内过滤网堵塞 液位计的液位不稳 气体从气水分离器溢水管喷出 拧紧填料盖重新调整或安装更换轴承用手转动轴承数次松水环式真空泵前后盖 转动叶轮并用水冲洗 待转动灵活以后紧固螺栓酸洗 填料压得过紧两边轴承不对中轴承损坏长期停机后 泵内生锈吸气管路内有焊渣等异物进入结垢严重 起动困难或起动电流大 校正平衡校正联轴器的同轴度更换弹性块拧紧地角螺栓更换轴承 叶轮不平衡偏差大泵联轴器与电动机联轴器的同轴度超差联轴器部件内的弹性块损坏地角螺栓松动轴承损坏 震动 防爆电动机在运转过程中除因超额定电流和轴承损坏发热之外 其外表面温度允许值参见 YB2系列隔爆型低压三相异步电动机使用说明书 YB2系列隔爆型三相异步电动机 1 概述1 1本说明书提供了YB2系列三相异步电动机及其派生的系列 如 YB2 W YB2 TH YB2 THW YB2 TA YB2 TAW等 电动机的收货 贮存 安装 运行 及维护方面的说明及指导 该电机执行0EE 510 120 YB2400 450隔爆型三相异步电动机技术条件 及JB7565 1999 YB2系列隔爆型三相异步电动机技术条件 1 2产品特点 主要用途及适用范围YB2系列隔爆型三相异步电动机是结合我公司几十年生产防爆电动机的实践经验而设计制造的优化系列 采用平行散热片等流行结构设计 具有结构紧凑 调速范围宽 平稳 效率高 可靠性高 噪声低 重量轻 安装维护方便等优点 本系列电动机防爆性能符合GB3836 2 2000 爆炸性气体环境用电气设备第2部分 隔爆型 d 及MT451 煤炭用隔爆型低压三相异步电动机安全性能通用技术规范 的规定 电动机制成隔爆型 其防爆标志为ExdI ExdIIAT4 ExdIIBT4 ExdIICT4 分别适用于煤矿非采掘面用电气设备及工厂用传爆能力不高于IIA IIB IIC类 温度组别为T1 T4组的可燃性气体或蒸气与空气形成的爆炸性气体混合物场所 如 矿山 化工 石油等行业 根据环境的不同可以制成适应不同环境使用的产品 如户外场所 代号W 湿热带场所 代号TH 户外湿热带场所 代号WTH 干热带场所 代号TA 户外干热带场所 代号WTA 干湿热混合型场所 代号T 干热沙漠型场所 代号TS 等 1 3电动机型号的含义电动机型号的组成及含义举例如下 1 4防爆标志的组成及含义 I类电气设备的允许最高表面温度不应超过 150 当电气设备表面可能堆积煤尘时 450 当电气设备表面不会堆积或采取措施 例如密封防尘或通风 可以防止堆积煤尘时 电气设备的实际表面温度应在铭牌上表示出来 或在防爆合格证之后加符号 X 注 用户选用I类电气设备时 如果温度超过150 的设备表面上可能堆积煤尘时 则应考虑煤尘的影响及其着火温度 类电气设备的允许最高表面温度必须符合表1的规定 表1 2 电动机现场运行条件2 1海拨 海拨不超过1000m 注 如电动机在海拔超过1000m或最高环境空气温度高于40 的条件下使用时 电动机的温升按GB755 2000 旋转电机定额和性能 规定予以修正 2 2最高环境空气温度电动机应在环境温度为 15 40 下使用 此时不需附加任何标志 若环境温度超出上述范围应视为特殊情况 制造厂应将环境温度范围在技术条件中给出并在铭牌上给出符合温度条件的范围 如 30 40 系列FKL型孔板流量计 一 用途FKL型径距取压法设计的孔板流量计 是煤矿计量抽放管路中瓦斯流量的常用装置 其结构简单 安装方便 测量精度高 二 结构FKL型孔板流量计主要由孔板 橡胶垫圈 法兰盘 测量嘴 钢管 胶皮管及U型管压差计等部件组成 各部件安装结构如图1所示 1 孔板2 橡胶垫圈3 法兰盘4 测量嘴5 钢管6 胶皮管7 U型管压差计 图1FKL型孔板流量计安装结构图 三 规格通过估算抽放瓦斯量和水柱压差h值的测量范围 合理选择孔板直径的大小 一般水柱压差h值测量范围应在100 1000mm 本孔板流量计为系列产品 其规格如表1所示 用户可根据瓦斯抽放泵站吸气管路的外径或瓦斯抽放管路外径选择相应型号的孔板流量计 四 安装及使用注意事项孔板安装应使孔口与管道同心 端面与管道轴线垂直 同轴度小于1 孔板小口朝向钻孔方向 喇叭口对准抽放泵方向 孔板安装地点应尽量选择在平直地段 但对于受条件限制的局部地点 直线段距离应是管径的20倍以上 在孔板前方10m处应安设一个放水器和金属网 以防止积水引起压差h值波动和煤屑 碎岩等杂物堵塞孔板 孔板要定期拆卸清洗 保持清洁 五 煤矿标准孔板混合瓦斯量计算公式1 精确计算公式 式中QH 用标准孔板观测时的混合瓦斯量m3 min k 孔板实际流量特性系数 h 孔板前后端压差Pa T 温度校正系数 T 式中 t 测定地点管道内气体温度 T 压力校正系数 式中 PD 测定地点的大气压力 KPa Pi 观测点管道内的压力 负压为 正压为 KPa Pj 孔板进气侧管道内的绝对压力 KPa 101 325 标准大气压 kPa b 瓦斯浓度校正系数 式中 r空标 在101 325KPa 20 时的空气容量 为1 2047kg m3 r标 在101 325KPa 20 时的瓦斯容量 为0 6673kg m3 x 混合气体中的瓦斯浓度 六 气体流量简易计算公式 m3 min 式中Q 气体流量 h U型管水柱压差值 若为水银柱应乘以13 6 x 孔板系数 见表1 七 计算纯瓦斯量的公式式中QC 纯瓦斯 m3 min QH 混合瓦斯量 m3 min x 混合气体中瓦斯浓度 三防 防爆 防回火 防回气 装置 一 用途 三防 装置是煤矿瓦斯抽放系统安全防护有效的不可缺少的安全防护设备 二 原理及原理示意图1 原理三防装置由防爆 防回火 防回气装置三部分组成 通常安装在瓦斯抽放泵站的吸 排气管路上 当吸气管路中起火或爆炸时 火焰被防回火装置阻断 爆炸冲击波冲破防爆装置橡胶板泄压 当排气管路中起火或爆炸时 火焰和炸冲击波同样会被阻断或泄压 吸气管路又可被防回气装置关闭 防止事故被扩大 防回气装置的另一个作用是当抽放泵停止运转时 吸气管路的负压会使防回气装置内的水 瞬间被吸入吸气管道中 若不及时放出 会使吸气产生较大的阻力 因此 三防装置的合理使用 是确保瓦斯抽放系统正常工作和安全防护的重要举措 2 原理示意图 三 产品型号及所匹配抽放泵如下表所示 四 安装示意图如下图所示 五 使用与维护1 打开进水管阀门 使装置内充满水 当溢水管中有水流出后调节此阀门 使溢水管总是有水溢出 从而保证装置内水面稳定 2 定期打开所有罐体下面的尼龙盖以清理管内的污渍 自动放水器 正压自动放水器一 用途瓦斯抽放管路正压放水器 以下简称正压放水器 是瓦斯抽放系统不可缺少的设备 由于煤矿井下地形复杂 铺设的排气管路不可能平直 即使是地面上的排气管路有时也有起伏 因此在排气管路的拐点处会产生积水 使管路截面积减少 增加排气阻力 所以在排气管路上安装正压防水器是十分必要的 二 性能1 使用压力范围 0 0 08Mpa 2 自动放水速度 10 90L min 3 总体尺寸 长 宽 高 320 315 345 4 重量 约25 三 安装如下图所示 图1 安装示意图 1 瓦斯抽放排气管路 2 阀门 3 活节 4 正压放水器 5 联接管 四 使用及维护1 正压放水器应垂直安装 2 放水器应安装在瓦斯抽放泵站的排气管路拐点处 3 应定期清理放水器内的沉淀物 清洗是先关闭阀门2 见图1 打开正压放水器上的尼龙盖 用水管冲洗或用教窄的薄板掏出沉积物 清理后拧紧尼龙盖 打开阀门 注意尼龙盖不可拧的太紧 以防损坏 负压自动放水器一 FFS瓦斯抽放管路负压自动放水器结构性能1 结构及工作原理负压放水器主要由外筒 沉淀板 过滤网 浮球 进出水阀等组成 当抽放管路4内存水时 水经阀门3 进水管1 进水管接头16 外接15进入放水器底部沉淀室 经过滤网进入清洗室 再通过进水阀门10进入放水器9上腔 当水位达到一定高度使浮球浮起 开启与大气联通的伐门 放水器内真空消除 并打开出水阀门14 水经外接17 出水管接头18 橡胶管19排出 2 性能 1 压力范围0 0 09Mpa 2 自动放水速度7L min 间歇放水 3 应用范围 适用于瓦斯抽放泵站抽气量 350m3 min的吸气管路上 自动排水用 二 安装 如图1所示 1 吸气管路的低洼处 即易积水处 上方焊接短管 并安装阀门5和短管 下方焊接头连接阀门3和接头2 如图所示 分别用内径为19 45输水胶管联接 因管内为真空 胶管壁厚不能太薄 联接后不许漏气 2 在排水接头18上 接内径为25输水胶管 GB1187 81 使水排到指定地点 橡胶管高度不许超过17外接中心线 排出口位置越低越好 胶管长度不应太长 以便使水顺利排出 3 放水器必须置于吸气管下部 如图所示 4 放水器中心线放置时应与地面垂直 偏差不大于10 三 使用及维修1 使用前打开进水阀门10上面的端盖 向放水器内加水 当水从18排水接头流出时即可 这样可以避免放水器内开始工作时没有水 外面空气侵入 2 工作时必须打开3和5两个阀门 检修时关闭 3 每半