多功能泵控阀和矿山抢险排水方式

多功能泵控阀和矿山抢险排水方式 一 多功能泵控阀 多功能水泵控制阀是一种新型水力控制阀门 一阀可替代电动蝶 闸 阀 止回阀和水 锤消除器三种装置 它能自动实现开泵时的缓开 停泵时的速闭与缓闭 无需任何电气控 制与其它动力和人力 也无需油压装置 根据使用介质和压力的不同 一般可分为活塞式 和膜片式两种 通过改变外部导阀和导管接合形式 从而可演变成水力控制阀 减压阀 消声 消锤 缓开 缓闭止回阀 安全泄压阀 电动遥控阀等 该类阀门的主要特点是利用管 道的自身压力 通过上下腔控制室的压力差来控制主阀盘的启闭 从面达到目的 1 活塞式多功能水泵控制阀是安装在大口径给水管网系统的水泵出口处 防止介质倒 流 水锤及水击现象的智能型阀门 活塞式多功能水泵控制阀兼具有电动阀 逆止阀和水 锤消除器三种功能 可有效的提高供水系统的安全可靠 双腔室 双阀瓣结构可使阀门在 停泵后迅速关阀 90 防止回流介质导致水泵反转 再缓慢关闭其余 10 消除破坏水锤 性能可靠 强度高 动作平稳 适用于开泵水锤和停泵水锤的场合 只需操作水泵电机 启闭按扭 阀门即可按照水泵操作规程自动实现启闭 流量大 压力损失小 在活塞缸顶 部有一螺旋机构 可以用来调节活塞行程 控制阀板开启高度 调节流量 在紧急状态下 也可利用本机构手动关闭阀门 预防事故提高可靠性 其特点及优点 1 具有缓开功能 解决传统的人为关阀开泵 2 具有缓闭功能 可人为调设关闭时间 自动实现缓闭 消除水锤 3 具有良好的止回功能 采用具有好弹性和高耐磨性橡胶估密封材料 关闭后可达 到滴水不漏 4 动作灵敏 不会出现失控现象 无须人为操作 在管网运行的全过程中均为自动 工作 维修保养方便 无需从管道上整台拆除阀 在维修时找准故障原因 只需局部检修 5 阀内外及所有易腐蚀件均采用静电喷塑处理 长期用于污水中不会生锈 在管路 中立卧安装均可 性能不变 活塞式多功能水泵控制阀性能规范 公称压力 0 6 6 4MPa 公称通径 40 1400mm 适用介质 水及物理 化学性质类似于水的介质 适用温度 0 80 法兰标准 GB T 9113 1 2000 2 膜片式多功能控制水泵阀的工作压力分 1 0MPa 1 6MPa 2 5MPa 4 0MPa 6 4MPa 10 0MPa 六种 动作压力大于或等 于 0 03MPa 介质温度在 0 80 缓闭时间可在 3 120s 内调节 管道流速 2m s 时的压力损失小于 0 01MPa 水锤峰值小于 1 5 倍的工作压力 公称口径 DN50 DNl400 其工作原理 1 停泵状态 阀板在出口端及隔膜上腔静压作用下全部关闭 2 水泵启动时 水压从旁通管传人下腔 主阀板及缓闭阀板在进口端及下腔 水压作用下缓慢开启 3 在进水端压力作用下 阀板上升到最大开口状态 开口高度由流量决定 4 停泵瞬间 流量及压力突然降低 主阀板在重力作用下开始向下滑落 5 当流量接近于零时 主阀被关闭 主阀板上留有泄流孔以减弱水锤冲击力 主阀板上 下形成压力差 阀门出口水压从旁通管进入上腔推动膜片压板 使下腔水排人阀门进口 缓闭阀板开始缓闭 6 缓闭阀板完全关闭泄流孔 阀门回到停泵初始状态 其连接管的部件 1 微止回阀的作用是保证阀门开启的时间大于电机启动时间 使电机轻载启动 同 时避免因开阀速度过快而导致启泵水锤 阀门开启时间可由控制阀根据现场工况压力设定 2 控制阀可调节进出膜片控制器上下腔的水流速度 从而调节缓闭时间 关闭时可 检修膜片控制器 在水泵正常运行时也可手动操作该阀来启闭阀门 3 过滤器是保证膜片控制器上下腔中水的清洁度 由于阀门在一个开启过程水流是 往复进出的 本身具有反冲洗的作用 因此也可用于介质较差的工况 安装与调试 主阀宜水平安装 并注意阀体外的指示方向应与水流方向相同 不得反装 阀盖与膜 片座上排气阀和泄水阀是首次多功能控制阀使用时排气和泄水用的 平时处于关闭状态 根据使用情况 可用调节阀调整主阀的开启和关闭速度 调试中如发现主阀打不开 应仔细检查控制管是否接好 控制管上应打开的阀门是否 已经打开 过滤器有否堵塞 当发现主阀关闭不严时 首先也应检查控制管的安装位置和管路上的阀门 若主阀反 复开启和关闭数次后 水泵仍有反转现象 则表明阀内有异物或阀板损坏 膜片控制室的 下腔排气 进气也有水流出 可断定膜片损坏 二 强排水与应急排水 矿山水灾害是矿山建设和生产中的主要灾害之一 已成为影响矿山安全生产的重 大关键问题 近年来 先后发生的多起矿井突水事故 严重破坏了矿井的正常生产 和建设 造成了巨大的经济损失 严重威胁井下人员的生命安全 对于矿井水灾害的 防治和救治 井底泵房的传统排水模式抗水性弱 当发生突水事故时 如果总涌水 量大于总排水能力 则会造成井底积水 直接威胁泵房的安全 造成干式电机的损坏 矿井排水系统瘫痪 酿成矿山水灾造成重大损失 如果井下排水系统采用潜水式排 水系统 在井底泵房被淹时 排水系统仍可正常运行 可全面提高矿井的抗水灾害 能力 1 潜水泵的选型及安装 对 于 矿 井 的 特 殊 条 件 要 求 排 水 系 统 选 用 的 潜 水 泵 具 有 高 扬 程 80 400m 大 排 量 85 450m3 h 大 功 率 200 600Kw 高 电 压 660 1140V 等特点 为了在生产中发挥更好的作用 首先必须做好 潜水泵的选型工作 潜水泵的主要参数有扬程 流量和功率 因此在使用时需根据 矿井的地质条件合理选择 潜水泵主要由泵体 扬水管 泵座 潜水电机和启动保护 装置等部分组成 根据矿井现场的不同条件 大型潜水泵在矿井抗灾害性排水和常 规排水时 可分为如下几种安装方式 1 潜水泵的立式安装 立式安装系统适合于立井工况 系统通常由潜水泵 逆止阀 扬水管 泵座 电 力系统 闸阀 水位控制器等部件组成 安装方式如图 1 所示 2 潜水泵的斜置安装 斜置安装系统适合于斜井 斜坡 工况 系统由潜水泵 逆止阀 扬水管 矿 用轨道车 泵座 电力系统 闸阀 水位控制器等部件组成 特制的矿用轨道车可 在铁轨上移动 同时在管路上有相应的接口措施 随着水位和水源位置的变化 机 组的位置可以很快的做出调整 缩短给排水的时间 安装方式如图 2 所示 2 强排水系统和防水闸门 在维持原排水系统的前提下 再增设1趟新的排水系统 利用 3 2 m绞车悬吊1 台350QJ型潜水泵 该泵额定流量160 m3 h 电压660 V 扬程400m 当矿井发生突水 事故时 瞬间涌水量往往极大地超过泵房的最大排水能力 这时使2套系统同时运转 通过强排的方式来控制突水水量 或延缓淹井时间 是抢险救灾或恢复生产的重要手 段 它在防治水管理中的主要特点在于 排 防水闸门是为预防矿井突然涌水造成淹井而安设的闸门 它由混凝土墙垛 门框 和能开启的门板组成 砌筑在通往水害威胁地区巷道的总汇合处 井底车场和井下水 泵房 它是带压开采矿井中常用的防治水安全设施 在防治水管理中的主要作用在 堵 有较高的安全保障性 对于涌水量较大的带压矿井 可以考虑应急救援排水系统与矿井主排水系统联合 建设 使联合排水系统既应用于日常排水 又能在矿井发生突水的情况下进行抗灾 抢险 即可大大增强了矿井的排水能力 又可保证应急救援排水系统的时刻完好 而保证矿井安全 安装防水闸门的矿井 由于防水闸门比较笨重 在开启 关闭的时 候不方便 可以考虑利用液压系统进行远程操纵 使防水闸门的关闭更加灵活 可 靠 与应急救援系统一起实现地面监测与控制 最终实现现代化矿井救援体系科学化 自动化的建设目标 在设计安装防水闸门时 必须考虑防水闸门安装地段的风流调节 系统 防止在关闭防水闸门后 造成该段巷道通风不畅或盲巷 出现新的隐患问题 3 针对小型矿井的应急排水设备 1 现有装备应对抢险排水时的缺陷 传统潜水电泵不能一次排干矿井积水 潜水电泵 由于其潜入水体连续排水的性能 而成为竖井 斜井抢险排水的主打 设备 但是 传统潜水电泵的结构型式是电动机前置 即 上泵下电机 在竖井 或斜井往下 追水 到井底大巷时 将有相当于电动机机身长度的水不能排干 这是 因为潜水电泵的进水口设置在电动机上方而造成的 为了排干矿井水 抢险现场不得 不采用增加 接力泵 由潜水电泵生产厂配套 的方法 或换用离心式水泵的方法 来完成最后的排水 传统潜水电泵的结构限制 使矿井抢险排水尾段增加了操作难度 和技术风险 离心式水泵用于斜井抢险排水的障碍 实践证明 离心式水泵倾斜 以内 可以安全运行 但是 离心式水泵的底 阀必须保持与水面垂直 否则 将可能在停机后再次起动时发生漏水 造成水泵不上 水的故障 传统离心式水泵在斜井抢险排水过程中 有不稳定 不可靠的问题 排水钢管既笨重 又耗时 目前用于竖井抢险排水的管道是 强力法兰盘钢管 因为竖井抢险排水 系统 重力 包括潜水电泵 强力法兰盘钢管 水柱 电缆等 达到几十吨甚至上百吨 都 集中到管道法兰盘上 不得不采用强力法兰盘和管壁较厚的无缝钢管 增加了系统重 力和安装时间 2 改进现有装备 使之适应现场抢险排水的条件 并列组合式潜水电泵用于小型矿井抢险排水 小煤矿抢险排水 要适应其电源容量小 井巷断面小 轨道能力小的特点 在当 前国产装备的条件下 四川省煤矿抢险排水站采用了并列组合式潜水电泵 将 台同 型号小型潜水电泵并列 用三通管汇通 组装在钢结构小车上 最大安装尺寸 长度 总重 能实现在小煤矿抢险排水的快速安装 离心式水泵配以安全承载车可以用于斜井抢险排水 为了克服离心式水泵用于斜井吊挂排水的障碍 可以配置专用的承载车 该车的 特点是水泵斜度可调 底阀斜度可调 并把 底阀一吸水胶管一水泵 用 个可以联 动的车身托起 实现了整机在轨道上的自由运动 具有适应斜井倾角和快速反应 个 功能 从而使离心式水泵用于斜井抢险排水的可靠性 安全性大大增强 形成斜井抢险排水快捷系统 为了研究斜井抢险排水的快捷系统 四川省煤矿抢险排水用上了矿用轻型玻璃钢 快接排水管 这种水管的重量只有同口径无缝钢管重量的 左右 连接速度快 倍 同时 四川煤矿抢险排水站构建了斜井抢险排水的快捷系统 在施工中 只把少 量的水管连在潜水泵上 放入水体 而把大量的水管沿斜井人行道敷设 用高压橡胶 软管汇通 趟管路 这样 一是减轻了系统重力对绞车静张力的需求 二是避免了下 放时因管道过长而跳道的麻烦 三是抢险排水有了更安全的保障 矿山抢险排水高效装备的发展方向 矿山抢险排水首选采用前置型潜水电泵 提高抢险