项目二矿井排水设备工况点调节.ppt

项目二 矿井排水设备工况点的调节 项目二 矿井排水设备工况点的调节 技能目标： 1、学会确定离心泵性能测试方案； 2、学会绘制离心泵特性曲线； 3、提高动手能力，进一步加深对水泵基本理论的理解和掌握。 知识要点： 1、掌握离心式泵的性能参数； 2、掌握水泵工况点的调节方法； 3、掌握水泵的工况点的曲线描述方法。 项目描述 水泵是和管路联合工作的，水泵的流量就是管路中水的流量，水泵的扬程要全部消耗在管路中（包括提高水位、管路中的阻力损失和动能），D型泵的扬程是一条单调下降的曲线，而管路的特性曲线是单调上升的曲线，只有在同一坐标下两条曲线的交点，水泵的流量等于管路中的流量，水泵的扬程等于能量在管路中的全部消耗，所以，水泵只能在两条曲线的交点进行工作，该交点叫水泵的工况点（工作点）。 一、离心式水泵的性能与工况分析 （一）离心式水泵的性能参数 1、流量 水泵在单位时间内所排出的水的体积，称为水泵的流量。用Q表示，单位为m3/s，m3/h。 2、扬程 单位重力的水通过水泵后所获得的总能量，称为水泵的扬程，用H表示，单位m。 3、功率 水泵在单位时间内所做的功的大小，用P表示，单位为kW。水泵的功率分为轴功率和有效功率。 4、效率 水泵的效率 有效功率和轴功率的比值，用η表示。 5、转速 水泵的转速 水泵轴和叶轮每分钟的转数，用n表示，单位为r/min。 6、允许吸上真空度 允许吸上真空度 在水泵不发生汽蚀的条件下，水泵吸水口所允许的真空度，用HS表示，单位为m。 (二)离心式水泵的性能曲线 水泵的性能曲线有四条，即扬程特性曲线、 轴功率特性曲线、效率特性曲线、和允许吸上真空度曲线。 扬程特性曲线：扬程特性曲线代表流量和扬程之间的关系。 (三)离心式水泵的管路特性 水泵是和管路联合工作的，水泵产生的扬程不仅用于提高水位，还要用于克服水在管路中流动的损失（沿程损失和局部损失）。因此，水泵的工作状况不仅于水泵本身的性能有关，而且于管路的配置情况有关。 水泵管路的特性方程式表达了通过管路的流量与所需要的扬程之间的关系。 (四)水泵的工况点 水泵是和管路联合工作的，水泵的流量就是管路中水的流量，水泵的扬程要全部消耗在管路中（包括提高水位、管路中的阻力损失和动能），D型泵的扬程是一条单调下降的曲线，而管路的特性曲线是单调上升的曲线，只有在同一坐标下两条曲线的交点，水泵的流量等于管路中的流量，水泵的扬程等于能量在管路中的全部消耗，所以，水泵只能在两条曲线的交点进行工作，该交点叫水泵的工况点（工作点）。 (五)离心式水泵的正常工作条件 离心式水泵的正常工作条件是不发生汽蚀条件、稳定工作条件和经济工作条件。 二、离心式水泵的联合工作 当一台离心式水泵不能满足排水流量或扬程时，可采用两台或多台串联或并联工作。在串联或并联时，一般采用同型号的水泵。 （一）离心式水泵的串联工作 采用串联工作的目的是为增大扬程。当井筒较深时，现有水泵的扬程不能满足要求，可采用两台或多台串联工作。现有水泵扬程能满足排水扬程的要求，最好不要进行串联。 三、离心式水泵的调节 矿山排水设备在工作过程中要进行调节。为满足排水扬程和流量的要求，使排水设备高效（经济）运行，有时要对水泵的工况进行调节。 因水泵的工况点是水泵扬程特性曲线和管路特性曲线的交点，所以，水泵工况的调节主要有两条途径： 一是改变水泵的特性曲线进行调节； 二是改变管路的特性曲线进行调节。 （一）改变水泵特性曲线的调节方法 1、改变转速的调节法：采用改变转速调节法，一是可以更换为所需转速和功率的电机，二是采用调速电机时把速度调整为所需转速。采用改变转速调节法是一种最佳的调节方法，效率几乎不变。 2、减少叶轮数目调节法：当水泵的扬程过大时，可以减少多级泵的叶轮数目。 3、削短叶轮叶片长度调节法 ：如果水泵的流量和扬程大于实际需要，为减少电耗，可将叶轮的叶片适当削短。 （二）改变管路特性曲线调节法 1、闸门节流法 闸门节流法是适当关闭排水管路上的调节闸阀，增大管路的阻力，使管路的特性曲线上移，从而达到减小流量增大扬程的目的。 2、管路并联调节法 在矿山排水中，一般要有工作管路和备用管路，可以使工作管路和备用管路并联工作，以增大过流断面，降低管路的阻力，使工况点右移，从而增大流量，这种方法叫管路的并联调节法。 四、排水设备的经济运行 （一）排水设备经济运行的评价 排水设备的经济性一般用吨水百米电耗进行评价。 吨水百米电耗：排水设备将1吨水提高100m所消耗的电能，用Wt·100表示，KW。 （二）排水系统的效率