自动排水装置范文

自动排水装置范文（精选10篇）

自动排水装置 第1篇

1 解决方法

如何利用水位控制装置对排水过程实现户外可靠自动启停, 结合天玛珂QJZ6磁力启动器, 参照该排水装置特点, 引用各类水位控制, 水位控制装置的形式有很多种, 浮子开关式、行程开关式、电节点式、压力式等。这些装置或多或少地存在着一些缺点:浮子开关式采用机械结构, 户外条件多变, 维护起来不方便, 最终采用了电接点启停方式:根据设定的液位高度, 使液位上涨到一定位置时触点导通启动, 低于一定高度后自动停机的方式进行调节, 使得液位始终保持在一个高度范围。该装置由于对触头接点进行了绝缘防水包扎, 增加了控制回路爬电距离, 特点为不会积聚水份及泥浆在触头位置, 避免了导通后无法停机的情况发生, 雨季、大风期间不会因雨水、风力影响造成触点误动作。

在泥浆池中中立一绝缘棒, 绝缘棒中建立a、b、c三个触点深入水中, 并用10 mm2硬质导线引出, 调整接触水位位置, 通过水位控制装置光电耦合器分断, 开关动作电压为9V可靠动作电流仅只15 m A左右。

水泵控制开关采用的设备为QJZ系列矿用隔爆兼本安 (可逆) 真空磁力启动器, 该控制开关体积小, 具有先进的PIC-200智能保护器, 无触点, 性能优越, 操作简单, P IC-18F微处理器, 高精度的数据处理及先进的保护运算, 保护精度高, 反应速度快, 启动器采用直流控制电路, 远距离控制达800~1000 m, 当控制线路收到损坏时, 保护器自动进行有效保护负载, 装置增加了紧急停机按键, 可以在紧急情况下切断控制电源的一次侧, 使得真空接触器释放。并能完成漏电闭锁、漏气闭锁热保护、欠压、过压、三相不平衡, 过载、短路等。

2 自动上水功能启动及调试

将隔离开关置于合闸位置, 主回路负荷端漏电闭锁检测回路系统, 系统控制回路的各模块得电, 若主回路对地绝缘电阻大于22 K (针对660 V) 保护器输出接点闭合, 显示屏显示“分闸”开关方可启动, 启动后显示屏显示“合闸”, 对可逆的启动器, 只能利用远控控制盒, 对电动机进行“正转、反转、停止”等操作, 不带可逆的启动器, 电动机的运转都能实行远近控制, 应将启动器主腔内的, 远近开关置于所需位置对电机实施操控, 模拟试验时, 对上接线腔内控制线短接, 检查水位启动工作是否正常。

水位控制方式:使用和接线方式, 当扭子开关拨到“水位控制”位置时, 用三个电极进行控制, 当水位位置高电极时开关自动启动, 水位位置低电极是开关自动停止, 中电极共用线, 接线方式有接线盒的接线端子17、18、19号, 17为共用电极, 18为高电极、19号为低电极。

3 保护装置的的功能实现

过载、短路、欠压、断相与三相不平衡保护的实现:故障信号由电流互感器TA1TA2TA3检测后, 送到中文保护器检测信号经微电脑处理, 同时给出相应故障信息显示并记忆, 此时保护器上的J4接点断开, 使接触器失电而跳闸, 从而分断主回路与负载回路, 使电动机停止运转。

模拟漏电保护试验:接入可调电阻, 由大到小调整输入电阻值33~1 K可以找到漏电闭锁值, 由大到小调整输入电阻值1K至33 K, 可以找到漏电闭锁值, 确保漏电闭锁在正常范围内, 找到值后按“复位”方可正常投用, 开关合闸前, 漏电闭锁检测电压由保护器的R输出, 至大地主回路对地绝缘电阻, 针对660 V, 当绝缘电阻低于22 K时, 显示屏显示漏电闭锁, 当主回路绝缘电阻值上升到闭锁值的1.5倍, 自动解除漏电闭锁。

4 改造效果

在日常井筒清淤排水过程中, 将井筒泥浆水进行抽放至地面泥浆池, 沉淀后排放入矿井排水系统, 根据配合使用天玛珂QJZ6本安型电磁启动器电节点自动启动功能, 并针对户外现场情况, 对水位控制装置进行改进, 确保了抽排水的功能可靠, 避免了设置现场值班人员, 维护方便, 经济效益可观。

摘要：在板集矿井清淤排水过程中, 对井筒泥浆水进行抽放至地面泥浆池, 对泥浆水进行初步沉淀后排放入矿井泥浆池系统, 排出的井筒水主要以砂岩、泥岩、水泥浆为主要成分, 具有一定的粘度及附着力, 导电性能中等的特点, 在日常排水管理过程中, 使用天玛珂QJZ6磁力启动器, 经多次改进、试验, 设计了一种能够实现水位自动控制的装置, 克服容易出现泥浆粘附及控制线路由于雨水、风摆, 使得绝缘受潮造成误动作, 避免了无法正常启停情况的发生。

关键词：清淤排水,自动控制,避免误动作

参考文献

[1]黄志强, 卜艳, 李琴, 等.万米钻井泥浆泵柱塞密封失效分析及改进[J].天然气工业, 2009 (1) .

矿井主排水泵中段拆卸装置的研制 第2篇

摘要：分析了新桥煤矿主排水泵中段部分的结构，叙述了中段部分拆卸装置的研制和使用情况。

关键词：矿井主排水泵中段拆卸装置研制和使用

0引言

河南煤化集团永煤公司新桥煤矿使用的主排水泵型号为MD580-70×9，是一种单吸、多级、节段式卧式离心泵，水平吸入垂直吐出。主排水泵承担着矿井的排水任务，运转频繁，叶轮和导叶经常受到水流的冲刷，磨损和锈蚀速度很快，需要定期对水泵进行生井检修。由于锈蚀的原因，中段部分的拆卸往往十分困难，新桥煤矿在主排水泵检修过程中成功研制了中段部分拆卸装置，取得了良好的效果。

1主排水泵中段部分的结构

主排水泵中段部分主要由中段、导叶、叶辁；导叶套、密封环、键等组成。具体结构如图1所示。

由图中可以看出，中段部分各部件的配合关系如下：导叶镶嵌在中段内，导叶套镶嵌在导叶内，均为过盈配合，而导叶套和泵轴则是间隙配合；叶轮则通过平键和泵轴配合；密封环位于中段和叶轮之间，镶嵌在中段上。由此可以看出，若使用拆卸装置将轴向力作用于中段，则中段可推动叶轮脱出健槽，同时带动导叶脱出，可以达到一次性将一级中段部分全部拆卸的目的。由于轴向力平行于泵轴，且作用于中段部分各部件的非主要接合面，故在拆卸过程中不会造成部件损坏现象。

2中段部分拆卸装置的组成

拆卸装置主要由拉杆、穿杠、千斤顶、销子、支撑架等组成。如图2所示。

2.1拉杆拉杆采用D57mm钢管制作而成，一端设有套环，使用时套在主排水泵中段的挂耳上。拉杆另一端每隔200mm均匀分布D20mm透孔，透孔为调节孔。

2.2穿杠穿杠采用11#矿用工字钢制作而成，两端加工D58mm通孔，拉杆从穿杠通孔中穿过。

2.3千斤顶千斤顶提供拔出中段部分所需的轴向力。

2.4销子销子穿入调节孔内，起到阻止穿杠移动的作用。

2.5支撑架支撑架支撑在拉杆、穿杠和千斤顶上，起到支撑和稳定拆卸装置平衡的作用。

3拆卸装置的使用方法

3.1将拉杆的套环套在主排水泵中段挂耳上。

3.2将穿杠套在拉杆上，销轴穿入调节孔内，拉杆放置在支撑架上。

3.3将千斤顶放在泵轴和穿杠之间，活塞杆顶在泵轴上，底座支在穿杠上。

3.4用手压动千斤顶，缓缓将中段向轴端拔出；

3.5当千斤顶活塞杆伸长量达到其行程的三分之二时，如果中段部分仍没有拔出，此时将销子从调节孔中拔出，更换调节孔，将千斤顶复位。然后继续压动千斤顶，直到中段彻底拔出为止。

4建议

为了增加拆卸装置的稳定性和方便性，建议将本套拆卸装置安装在移动式小车上。

5结语

根据新桥煤矿主排水泵实际检修情况统计，使用此拆卸装置，可使水泵中段拆卸速度提高3倍以上，且可

排水泵性能测试简易装置研究 第3篇

关键词：排水泵,性能测试,简易装置

1 装置研究的背景

矿井水是煤矿生产的“副产品”, 给矿井的安全生产带来一定危害。因此, 为满足矿井安全生产的需要, 煤矿需要大量排水设备 (包括清水泵、排沙泵等) 来进行排水工作。但由于煤矿的特殊条件, 矿井水中煤泥比较多, 并且存在不同程度的腐蚀性, 很容易出现水泵叶轮磨损严重、煤泥堵塞吸水口而烧毁电机等现象, 这样就带来了大量的排水泵维修工作。由于水泵的维修量比较大, 并且没有合理的测试手段, 一般情况下, 修复好的水泵就直接放入水池, 通电查看运行情况, 如果水泵能启动并且出水口能出水就认为已经修复好了, 无法测试修复后水泵的性能参数。这样就造成了部分修复好的水泵在井下再次使用时, 经常发现流量、扬程等性能参数大大降低的现象, 并且水泵的寿命极低。有时新更换的水泵运行几小时就出现故障, 这样无形当中增加了职工更换水泵的频次, 增加了职工的劳动强度。同时, 部分修复后的水泵效率极低, 流量、扬程等性能大大降低, 不能满足矿井安全生产的需求。因此, 考虑研究一种原理简单、容易操作的装置来测量修复后水泵的扬程和流量等, 给水泵的复用提供技术依据。

2 技术方案

在现场的实际排水过程中, 多数情况主要是考虑排水泵的扬程、流量是否满足要求。为此, 研究一种简易装置主要对排水泵的流量、扬程进行测试。经过仔细研究讨论以及查看部分试验手册, 得出一种简易的测试装置。其示意图如下:

该装置简洁易懂, 主要有由4寸管路、阀门、压力表、流量计四部分组成。同时还需要建一个蓄水池, 通过脚手架以及手拉葫芦来辅助做测试。

(1) 测试数据

(1) 流量 (Q) 的测试:可以直接从该装置的流量计上进行读取。

(2) 扬程 (H) 的测试:通过压力表读取压力后, 根据简化公式 (如下) 进行计算:

式中:

H——扬程, m;

p1、p2——排水泵进、出口处液体的压力, Pa;

ρ——被输送液体的密度, kg/m3;

g——重力加速度, m/s2。

(2) 操作流程

(1) 将修复好的水泵通过上方的手拉葫芦吊到水池内, 把水泵接到万能的法兰连接头上 (该法兰可以与任何口径的水泵连接) ;

(2) 与性能测试装置连接完成后, 关闭阀门, 接通电源, 启动水泵, 查看压力表的显示, 待显示稳定后记录压力表、流量计的读数;

(3) 逐步转动阀门, 使流量从零开始到最大值, 改变流量过程中选取十三个稳定点, 得出不同流量及压力。

(4) 然后通过手拉葫芦把水泵运走。

(5) 根据取得的数据绘制水泵性能曲线图 (Q—H特性曲线) , 然后绘制管路特性曲线图, 得出水泵工况点M (如下图) 。

这样就完成了修复后排水泵的性能测试, 设备管理人员根据测试的结果确定排水泵是否满足现场的需求。

水泵性能测试系统实物如下图:

3 该装置的主要亮点与效果

(1) 可以系统的测试修复水泵的主要性能参数, 并可根据测试数据进行工况点的校验。这样不仅可以加强对水泵修复质量的管理, 同时可以为修复好的水泵再次使用提供技术依据。

以前修复后水泵性能测试示意图如下:将修复好的水泵直接放在水池内, 接通电源后, 看到出水口出水就确认水泵是完好的, 对其流量与扬程根本无法考核, 造成了修复好的设备运到现场后不能正常使用, 满足不了生产的要求。有时职工把水泵运输到现场, 但安装完成后, 水泵扬程、流量不能满足要求, 又必须重新更换, 不仅给职工带来很大的劳动强度, 影响了现场的安全生产, 同时也不利于矿井的机电设备管理。现在通过该装置测试试验后基本上解决了以上问题。

(2) 水泵测试装置的法兰接口为万能接口。性能测试装置采用的是φ108mm的无缝钢管, 采用法兰连接。与水泵出口连接处我们加工了特殊的法兰连接装置, 可以通过4条螺栓与任何口径的水泵进行连接。

4 经济和社会效益分析

(1) 经济效益分析

(1) 自从使用该测试系统以来, 井下的排水泵损坏率降低50%多。根据统计, 以前某矿每月约30台水泵上井修理, 使用后每月约12台上井修理, 这样每月减少维修量18台。该矿修理费用为大修4000元/台, 小修100元/台。按照1000元/台计算, 每月节约1.8万元。

(2) 每更换一台水泵至少须用4个人工, 这样每月又可节约0.5万元。

总体算来每月节约2.3万元, 每年可节约费用约27.6万元。

(2) 社会效益分析

(1) 改进技术后, 修复后排水泵损坏的数量大大减少, 职工更换水泵的频次大大降低, 减少了职工的劳动强度, 减少了职工更换水泵的环节, 给矿井安全带来很大的帮助。

(2) 该测试装置也帮助我们加大了设备维修检查力度, 加强了对设备维修质量的监督考核, 增加了维修工的责任感, 给管理带来很大好处, 同时也提高了维修设备的质量。

5 结语

该装置原理简单易懂, 操作方便快捷, 可以满足排水泵基本的性能测试, 具有很好的推荐使用价值。

参考文献

[1]严万生等.矿山固定机械手册.煤炭工业出版社, 1986

自动排水装置 第4篇

【关键词】煤矿排水；组态技术；PLC控制；远程监控

0.绪论

枣庄市留庄煤业有限公司井田位于级索、滨湖两镇境内。矿井于1988年开始组织建井，1993年试生产，1997年11月正式投产达标，矿井设计生产能力30万吨/年，核定生产能力65万吨/年。井田地质构造属中等型。水文地质属中等类型，主要充水含水层有三灰、五灰、十下灰、十二灰、十四灰、奥灰。矿井-320水平中央泵房排水系统担负着矿井主要的排水任务，各采区涌水排到-320中央泵房的水仓中，再由中央泵房的排水系统排出矿井。矿井最初设计时，采用传统的继电器控制排水系统，主排水泵是四台多级离心泵型号为200D-43*9，扬程为387m，每台水泵的额定流量为280m3/h；水泵电机采用电抗器降压起动，电机型号为YB24004-4TH，电机额定电压为6kV，额定功率为450KW。排水泵房的起停操作和判断，完全依赖于工人的操作经验和已有的操作规程。这种系统存在的主要问题是操作工序复杂，操作水平因人而异，工人的劳动强度大，不适合现代化的要求。另外，人工操作也存在着较大的安全隐患，容易损坏部件，不利于降低煤矿企业的运行成本。

本课题针对留庄煤矿现有排水系统存在的问题和不足，对替代人工监控的水位监测系统做了研究，应用先进的可编程控制器（PLC）控制系统来取代老式的继电器控制的排水系统，并用现代化的通讯技术实现了排水系统的远程测控。

1.煤矿井下排水自动控制系统的设计

1.1自动化系统的硬件设计

本系统的硬件由井下和地面两部分组成。井下硬件设备主要包括矿用隔爆兼本安型可编程控制箱、本安控制显示台、矿用隔爆型以太网交换机、电动闸阀、真空管路电动球阀以及各种检测传感器。地面硬件设备主要包括数据服务器、工业控制计算机、地面以太网交换机、监控电视墙等设备。井下和地面通过光缆进行通信，实现数据交换及更新。图1.1为系统结构示意图。

1.1.1井下设备：

（1）本安控制显示台：即井下操作台，操作台主要用于系统工作方式的选择和井下就地控制水泵的启停。操作台可以选择的操作方式有：①井下自动方式，PLC通过对输入参数的判断，自动控制水泵的启停；②井下手动方式，本系统保留了原有的操作方式，通过操作台上的按钮，按照原有开停水泵操作顺序依次操作启动各设备；③远程控制方式，允许地面集控室通过计算机对水泵进行控制。

（2）矿用隔爆兼本安型可编程控制箱：中央泵房设置矿用PLC控制箱一台，PLC通过判断各输入模块采集的各监测传感器的信号，按照程序要求自动控制水泵的工作，并通过通讯接口与地面集控室各计算机进行数据交换，根据地面计算机和操作台的命令控制水泵的启停。

（3）矿用隔爆型以太网交换机：内有数据光端机和视频光端机，将井下PLC数据与井下摄像头视频转换为光信号，通过光缆与地面集控室各设备进行通讯。

（4）主要监测传感器：①负压传感器：选用矿用本安型压力传感器监测水泵吸水管内的真空度，每台水泵安装一台。②正压传感器：选用矿用本安型压力传感器监测水泵出水口水压，每台水泵安装一台。③水位传感器：水位传感器用于监测水泵吸水井内的水位高低，内环水仓与外环水仓各安装一台。水仓水位的测量是排水控制系统的关键环节。系统采用了2 套水位检测装置来监测水仓中的水位，一套为 2 组浮球开关，分别用于检测内外环水仓几个水位点，包括超低限水位，低水位、高水位、超高限水位。另外一套是超声波水位传感器检测，用于探测水位细微变化，能够用来判断水位上升或者下降的趋势。它属于非接触式传感器，性能不受被检测介质的影响，精度较高。④流量传感器：采用超声波流量计监测排水管路的流量，每条排水管路安装一台。

1.1.2地面设备

在地面设置集控室用于各设备的安装及操作，主要设备有：地面交换机、数据服务器、视频服务器、电视墙等设备。

1.2系统工作原理

该系统选用了PLC作为中心控制器，完成模拟量输入、数字量输入输出、与上位机通信等功能。其中，需要处理的模拟量输入信号包括水仓水位高度，水泵出水口压力，真空度，水泵轴温，排水管流量，电机运行电流等。数字量输出控制信号包括各离心泵电动球阀的开关信号，各水泵电机的开关信号，排水管电动闸阀的开关信号等。数据监测模块检测各传感器状态，并将检测数据通过通讯模块传送至监控计算机，PLC控制水泵自动排水工作流程如图2.2所示。PLC控制器还对电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等变量进行检测，如果变量值超过设定范围，则进行超限报警。

PLC控制器通过以太网接口连接上位监控主机。主排水系统运行的模拟图可动态地显示在监控主机上，同时显示出4台水泵的运行参数。系统自动记录井下主排水系统设备的所有检测数据及工作状态，运行和故障数据，并可显示排水系统的故障点，便于操作人员查找问题。

本系统中设计有两条排水管路，用四台离心式排水泵进行排水，并且每一台排水泵都通过电动闸阀分别和两个排水管路相连接，这样，当其中一个管路出现故障或需要维修时，可以继续通过另外一个管路排水，排水工作不会中断。

一种无动力排水管道防堵装置 第5篇

现阶段, 雨水排水管道堵塞现象严重, 给人们的生活带来了诸多不便。且不说, 排水管堵塞会给人们步行出行带来困难, 仅是堵塞后, 遍地的污水就特别难以让人忍受。究其主要原因为:每逢下雨天, 雨水冲刷路面, 携带各种固体杂物, 一并流入排水管道, 当水流速度减缓后, 固体因为重力作用沉积下来, 若不能得到及时的清理, 长此以往, 便会将排水管道堵塞, 导致其过水断面减小, 过水能力减低, 更有甚者, 堵塞整个排水管道断面, 使小部分区域排水系统丧失功能, 造成逢雨必淹的状况。很多人把这种逢雨必淹的情况的原因归结为排水管道太细, 不可否认这是一方面的问题。但是修筑地下排水管道需要大量费用, 要修筑几十年不淹的大管径管道在经济条件允许的情况下是不二之选。可是根据实际情况出发, 一个地区市政管网每加粗一个规格就会带来大量的初期投入, 从基本国情出发, 这是难以实现的, 市政管网规格的确定要同时考虑便利和经济两个方面。因此, 要从防堵清淤这样一个侧面来考虑以上问题。

目前, 城市排水管道清淤的方法大多为水力冲洗、机械冲洗以及人力疏通等常用方法, 通过使用钻杆通沟机、高压射水车、真空吸泥车等装置, 以“抓、冲、吸”的方法清通排水管道, 取代了“管片、大勺、绞车”等传统方式。尽管如此, 城市排水管道以其管路众多和处于地下空间狭隘等原因, 清理工作依旧十分困难。也正是这个原因, 清淤工作进行频率减低, 很多城市清淤工作进行周期以年为单位进行计算。因此, 迫切需要一种新的方法去解决这种清淤难又易堵的问题。

2 雨水排水管道解决方法和措施

“以防为主, 防治结合”是否会成为一个解决排水管道堵塞的出路。从这个出发点开始, 我们对排水管道防堵装置进行了探索, 并设计出一种新型排水管道防堵装置。本装置可以安装于排水管道入水口, 当有雨水流进时, 对雨水进行过滤, 将雨水中夹杂的较大的悬浮物留在滤网中, 通过传送装置送入到一侧的污物储藏室内, 达到去除杂物使雨水顺利通过管道流通的目的, 这种方法可以从源头上控制固体废弃物进入管道的数量, 进而缩小管道堵塞的可能性。

现结合主要部件说明如下:

安装时, 将支撑架放在排水管道井的方形井盖正下方, 在排水管道井旁边挖槽用来放置污物存储室, 并在污物存储室上方设有盖子, 储存污物的同时, 防止废弃物产生的难闻气味挥发出来。安装结束后, 具体工作表现为:下雨时, 掺杂有杂物的雨水通过方形井口进入排水管, 落在带有落水孔的传送带上, 然后, 落入雨水收集槽, 杂物则被截留在传送带上, 以此达到固体物与雨水分离的目的;雨水收集槽内的雨水流向叶片和集水池, 叶片在雨水的冲击和集水池里的雨水的重力共同作用下转动, 进而带动转轴Ⅲ和主动齿轮Ⅰ一起转动, 主动齿轮Ⅰ带动从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ一起转动, 主动齿轮Ⅱ带动从动齿轮Ⅱ转动, 从动齿轮Ⅱ带动驱动轮转动从而带动传送带转动, 将杂物运送到污物储藏室的刷子处, 刷子将传送带上的杂物刷掉落入储藏室内, 至此, 整个清理过程就完成了。由于此装置的存在, 使可能会进入到管道内的固体废弃物被滤出, 并送入到污物存储室, 以此防止这些固体废弃物进入排水管道造成拥堵。同时, 此举也大大减小了清淤的工作量, 清洁人员只需定期将废弃物从污物储藏室清理出来即可;或者也可以由环卫工人进行这项工作, 清出的污物可以与生活垃圾一起运送至垃圾处理厂, 方便快捷。至此, 具体构造剖面如下图:

1.驱动轮2.从动轮3.传送带4.污物储藏室5.转轴Ⅰ6.从动齿轮Ⅱ7.主动齿轮Ⅱ8.转轴Ⅱ9.动齿轮Ⅰ10.支撑架11.滚轮12.转轴Ⅲ13.主动齿轮Ⅰ14.叶片15.雨水收集槽16.刷子17.排水管道井18.转轴Ⅳ19.污物储藏室盖20.刮齿21.方形井口22.集水池

3 新型雨水排水管道的优点和前景

矿井主排水泵中段拆卸装置的研制 第6篇

河南煤化集团永煤公司新桥煤矿使用的主排水泵型号为MD580-70×9, 是一种单吸、多级、节段式卧式离心泵, 水平吸入垂直吐出。主排水泵承担着矿井的排水任务, 运转频繁, 叶轮和导叶经常受到水流的冲刷, 磨损和锈蚀速度很快, 需要定期对水泵进行生井检修。由于锈蚀的原因, 中段部分的拆卸往往十分困难, 新桥煤矿在主排水泵检修过程中成功研制了中段部分拆卸装置, 取得了良好的效果。

1 主排水泵中段部分的结构

主排水泵中段部分主要由中段、导叶、叶轮、导叶套、密封环、键等组成。具体结构如图1所示。

由图中可以看出, 中段部分各部件的配合关系如下:导叶镶嵌在中段内, 导叶套镶嵌在导叶内, 均为过盈配合, 而导叶套和泵轴则是间隙配合;叶轮则通过平键和泵轴配合;密封环位于中段和叶轮之间, 镶嵌在中段上。由此可以看出, 若使用拆卸装置将轴向力作用于中段, 则中段可推动叶轮脱出健槽, 同时带动导叶脱出, 可以达到一次性将一级中段部分全部拆卸的目的。由于轴向力平行于泵轴, 且作用于中段部分各部件的非主要接合面, 故在拆卸过程中不会造成部件损坏现象。

2 中段部分拆卸装置的组成

拆卸装置主要由拉杆、穿杠、千斤顶、销子、支撑架等组成。如图2所示。

2.1 拉杆

拉杆采用D57m m钢管制作而成, 一端设有套环, 使用时套在主排水泵中段的挂耳上。拉杆另一端每隔200mm均匀分布D20mm透孔, 透孔为调节孔。

2.2 穿杠

穿杠采用11#矿用工字钢制作而成, 两端加工D58 mm通孔, 拉杆从穿杠通孔中穿过。

2.3 千斤顶

千斤顶提供拔出中段部分所需的轴向力。

2.4 销子

销子穿入调节孔内, 起到阻止穿杠移动的作用。

2.5 支撑架

支撑架支撑在拉杆、穿杠和千斤顶上, 起到支撑和稳定拆卸装置平衡的作用。

3 拆卸装置的使用方法

3.1 将拉杆的套环套在主排水泵中段挂耳上。

3.2 将穿杠套在拉杆上, 销轴穿入调节孔内, 拉杆放置在支撑架上。

3.3 将千斤顶放在泵轴和穿杠之间, 活塞杆顶在泵轴上, 底座支在穿杠上。

3.4 用手压动千斤顶, 缓缓将中段向轴端拔出;

3.5 当千斤顶活塞杆伸长量达到其行程的三分之二时, 如果中段部分仍没有拔出, 此时将销子从调节孔中拔出, 更换调节孔, 将千斤顶复位。然后继续压动千斤顶, 直到中段彻底拔出为止。

4 建议

为了增加拆卸装置的稳定性和方便性, 建议将本套拆卸装置安装在移动式小车上。

5 结语

根据新桥煤矿主排水泵实际检修情况统计, 使用此拆卸装置, 可使水泵中段拆卸速度提高3倍以上, 且可有效避免拆卸过程中的部件损坏现象, 大大缩短了工人的劳动时间, 提高了水泵检修效率, 值得推广应用。

摘要：分析了新桥煤矿主排水泵中段部分的结构, 叙述了中段部分拆卸装置的研制和使用情况。

矿井自动排水系统综述 第7篇

1 系统硬件组成

1.1 系统组成分类

井下自动排水系统可以分为控制、检测、执行三大部分。

(1) 控制部分:控制所用的电气设备需要满足矿下使用电气设备的一般要求。由于系统控制流程复杂, 井下现场环境恶劣, 需要选择可靠性较好的控制器, 因此选用高性能可编程序控制器 (PLC) 较为适宜。其它控制部分包括电动闸阀等设备的矿用一般型控制柜、控制箱。

(2) 检测部分由2部分组成:模拟量检测部分, 其主要由水位传感器 (有投入式和超声波式两种) 、流量传感器、压力传感器、真空压力表、温度传感器、电流变送器、功率变送器等组成;开关量检测部分, 包括水泵电机、电抗器、电动闸阀、真空泵电机等设备的运行状态检测。

(3) 执行部分由水泵电机、电动闸阀、电磁阀、真空泵电机等被控对象组成[1]。这个部分通过管道连接起来就形成图1中的水泵管路系统示意图[1]。

1.2 系统一些硬件的安装和作用

井下排水系统一般采用离心式水泵, 一些小型煤矿或浅水井的排水系统也采用潜水泵。离心式水泵排水系统主要由离心式水泵、驱动电动机、起动设备、仪表、管路及管路附件等组成。

(1) 滤水器和底阀

滤水器安装在吸水管的下端, 插入吸水井下面, 不得低于0.5米, 其作用是防止井底沉积的煤泥和杂物吸入泵内, 导致水泵被堵塞或被磨损。在滤水器内装有舌型底阀, 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会漏掉。现在的排水系统中, 为了提高排水效率, 减小水泵腐蚀, 一般不用底阀, 而用射流泵或真空泵为水泵和吸水管注水。

(2) 闸阀

调节闸阀安装在靠近水泵排水管上方的排水管路上, 位于逆止阀的下方。其作用主要有:

(1) 调节水泵的流量和扬程;

(2) 起动时将它完全关闭, 以降低起动电流。

调节闸阀的优点是流动阻力和关闭压力较小, 安装时无方向性, 能够方便地来调节水泵的流量和扬程等。其缺点是密封面容易擦伤, 检修较为困难, 高度尺寸较大, 在安装位置受到限制时, 安装不便, 结构较复杂, 价格较高。放水闸阀安装在调节闸阀上方的排水管路的放水管上, 其作用为检修排水管路时放水用。

(3) 逆止阀

逆止阀安装在调节闸阀的上方, 其作用是当水泵突然停止运转 (如突然停电) 时, 或者在未关闭调节闸阀的情况下停泵时, 能自动关闭, 切断水流, 使泵体不致受到水力冲击而遭到损坏。

(4) 压力表

压力表安装在水泵的排水接管上, 为检测排水管中压力大小用。真空表安装在水泵的吸水接管上, 为检侧吸水管的真空度 (负压) 用。

(5) 离心式水泵

离心式水泵在起动前必须将吸水管和泵腔内注满水才能进入运行状态, 否则水泵转动时将无法吸水, 形成“干烧”, 严重影响水泵的使用寿命。在无底阀的排水系统中, 水泵每次起动都要灌水, 这一工作由抽真空设备完成, 一般使用射流泵或真空泵。它们的工作原理不同, 但都能在系统中使水泵工作腔达到一定的真空度, 保证系统正常工作。

1, 2-真空泵;3, 4, 5, 6, 7-电磁阀;8-射流泵;9-逆止阀;10-电动

阀;11-压力表;12-真空表;13-泵体;14-流量计

2 系统软件组成

2.1 工作方式选择

在自动排水系统主控制程序中有自动、半自动、手动三种工作方式可以选择[4]。控制系统对排水设备进行控制前, 可以利用PLC进行各种检查, 首先先对可编程控制器进行检查, 其中包括对程序的检查及接线的检查, 如果PLC有故障就转为手动控制;然后对排水设备进行检查, 如果有故障也转为手动控制, 并对故障进行诊断排除。如果各个设备均无故障, 可以由工作人员操作控制柜上的按钮来选择任意一种工作方式。在自动或半自动方式下, PLC按要求完成自己的控制功能。而手动方式在所有控制方式中有优先权。工作方式控制的流程图如图2所示[3]。

2.2 水泵开启数量

通过确定开泵数量的程序以及水泵轮换工作模块, 就可以确定开哪几台水泵。满足开泵条件的水泵进人自动开启程序。根据“避峰就谷”的原则:当水位上升到上限水位时, 如处于用电“谷段”或“平段”, 计算距“峰段”开始的时间t, 进而算出排水量Q和需开水泵的台数n。如处于用电“峰段”, 计算该“峰段”结束前的涌水量Q, 并与水仓允许最大容水量Vmax比较, 若Q≤Vmax, 进人“谷段”或“平段”后再开动水泵;若Q>Vmax, 则应开动水泵, 以免发生水仓溢水。为节省用电, “峰段”结束前只要保持水位不超过Vmax所对应的水位即可[3]。

2.3 自动转换工作

(1) 水泵轮换工作

利用两个数据寄存器, 分别存放每台泵的运行时间和运行次数。根据最优化原则, 每次自动启动运行时间最短的无故障水泵。当两台水泵的运行时间相近且最少时, 则启动运行次数较少的水泵。寄存器能够自动累加水泵的排水时间和排水次数。

(2) 管路转换工作

当启动某台水泵时, 在和它相连的N条排水管路中, 选用工作时间最短的一条管路, 如果两条管路工作时间相近, 则选工作次数最少的管路。

2.4 上位机监控部分

系统可以采用亚控组态王6.53实现人机对话界面。在组态软件的监视画面上, 以动画显示报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等, 工作人员可以方便地了解系统的工作情况。

3 系统特点

一般情况下自动排水系统都能在当运行的水泵、阀门或管路发生故障时, 系统能够自动发出声光报警, 记录事故发生时间及位置, 将故障泵或管路自动撤出工作, 其余各个泵和管路按一定顺序自动轮换工作。在考虑企业成本的情况下, 系统实现“避峰就谷”, 能够节约企业开支。所谓的“避峰就谷”就是在用电“谷段”和“平段”时间之间合理开启水泵, 将水仓水位降至设定的低位, 以便水仓能够腾出尽可能大的容积, 减少在“峰段”开动水泵的时间, 以节约用电。

自动排水系统一般都具有手动、半自动和全自动三种工作方式。故障检修和手动试车时使用手动方式, 通过就地控制箱来实现对水泵的操作;半自动工作方式时, 由操作人员选择哪几台水泵投人工作, 由PLC自动完成已选水泵的启停;全自动方式时, 由PLC接收各传感器检测到的信号, 通过相关程序自动完成各水泵的运行, 不需人工参与。

此外, 自动排水系统都可在上位机上用组态软件 (例如:组态王6.53) 动态监控水泵及其附属设备的运行状况, 实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数, 提供各种运行及故障信息, 超限报警, 还可以打印各类运行报表、历史数据、事故记录、统计报表等[3]。

4 系统可靠性

4.1 PLC控制系统的主要干扰源

(1) 空间电磁辐射干扰。空间电磁场主要是在电力网络、电器设备通断电瞬间或无线电、高频加热设备工作时产生。

(2) PLC外部接线引入的干扰。PLC外部接线引入的干扰通常是由十工作人员在工作中选择、安装设备不合理或现场布线不规范造成的, 这种干扰在工业控制现场普遍存在, 其干扰源主要来自以下三个方面: (1) 供电电源干扰, (2) 信号采集线路引入的干扰, (3) 接地线引入的干扰。

(3) PLC控制系统的内部干扰。这种干扰通常是由于PLC内部电路及元件相互之间产生电磁辐射引起的, 它主要与可编程控制器生产厂家设计的设备内部电磁兼容性有关。

4.2 PLC控制系统的抗干扰措施

提高PLC控制系统的抗干扰能力, 需要从两方面着手。一方面需要生产厂家制造出抗干扰能力较高的产品, 另一方面需要工程设计者根据控制现场的实际情况设计出合理的抗干扰方案, 以提高系统的电磁兼容性和运行可靠性。具体的抗干扰措施应从以下几方面进行设计:

(1) 抗供电电源的干扰。 (2) 合理布线。 (3) 抗电弧干扰措施。 (4) 接地抗干扰措施。 (5) 软件设计方面的抗干扰措施[5]。

5 结束语

自动排水系统需要从硬件和软件两大方面进行设计, 其组成原理大致上都是一样的。硬件的好坏能够影响系统运行的准确性、稳定性和耐久性 (零件寿命长短) , 而软件则能影响系统整体工作流程的顺利与否, 好的软件系统甚至能大幅度减少硬件的使用次数, 这样就变向地使硬件的耐久性增加。可见无论是硬件还是软件都是组成排水系统的必备条件。只有合理设计硬件和软件才能更好的让系统稳定运行。而系统的可靠性也很重要, 设计的系统需要具备一定的抗干扰能力, 这样必要的抗干扰措施必须具备。

摘要：叙述矿井自动排水系统的组成和工作方式, 介绍了矿井自动排水系统的分类和某些系统硬件的安装及作用, 讲述大多数矿井自动排水系统具备的特点, 最后分析系统中PCL的可靠性及其解决办法。

关键词：PLC,自动排水系统,可靠性

参考文献

[1]陈子春, 刘向昕.井下中央泵房水泵自动化控制系统的研究与应用[J].工矿自动化, 2007 (2) .

[2]赵鑫, 煤矿自动排水系统的应用[J].科技情报开发与经济, 2011 (25) .

[3]程高新, 李敬兆.基于PLC的矿井自动排水系统设计[J].煤矿机电, 2009 (3) .

[4]李泽松.井下水泵房自动排水系统研究[D].太原:太原理工大学, 2005.

矿井自动化排水系统 第8篇

矿井自动化排水系统, 可解决现有矿井排水系统开泵程序繁琐、系统故障不能早期预警等问题。

1 系统设备组成

矿井自动排水装置包括矿用电动闸阀、矿用隔爆兼本质安全型矿井自动排水装置电控箱、矿用隔爆兼本安型集中操作台、电动闸阀控制柜、配水闸阀控制、电动球阀和传感器等。

2 系统组成及主要功能

矿井自动排水装置布置在井下变电所 (水泵房附近) , 主要有矿用隔爆兼本质安全型矿井自动排水装置电控箱、液控闸阀控制柜和集中操作台等, 采集各种信号, 按照工艺流程控制各台水泵及相应的电动闸阀, 显示各种工作状态。井上配置的自动排水远程控制模块能在地面全程监测水泵房的运行状态和控制水泵的启动停止, 实现水泵运行参数的上传, 纳入全矿自动化控制平台;同时配置视频监控装置, 能远程视频监控水泵的运行情况, 整个自动化系统功能如下:

2.1 采用矿用隔爆兼本质安全型矿井自动排水装置电控箱对水

泵房设备运行实行在线监控, 自动、半自动、手动控制水泵的启停及矿用电动液控闸阀的开启及关闭, 并具有自诊断功能, 可实现水泵房的自动排水。

2.2 矿井自动排水装置通过以太网接入矿井工业以太干网, 实

现水泵房监控子系统与全矿井的监控系统信息共享, 系统配置视频监控系统, 能在地面视频监控水泵的运行状况。

2.3 水泵房现场的集中操作台及地面远程控制模块的工业计算

机以计算机图形界面结合现场操作, 最大程度简化操作与状态显示。

2.4 采用投入式传感器监测水仓水位, 根据水位控制原则, 自动实现水泵的轮换工作。

2.5 结合水仓水位和全矿电力负荷信息, 以“移峰填谷”原则确定开、停水泵时间。

2.6 矿井自动排水装置有三种工作方式:“自动”、“半自动”、“检修”。

2.7 实施监测水泵各工况参数, 包括水位、电压、电流、压力、功率、流量、温度、真空度等。

2.8 矿井自动排水装置具有自检功能。当系统中传感器、传输电

缆等设备发生故障时, 报警并记录故障时间, 故障设备, 以供查询及打印。

2.9 矿井自动排水装置具有实时存储功能。存储功能包括:水

位、温度等主要测点模拟量的实时监测值;模拟量统计值 (最大值、平均值、最小值) ;报警及解除报警时间及状态;设备开/停时间及状态;设备故障/恢复正常工作时间及状态等。

2.1 0 矿井自动排水装置通过控制柜PLC采集模块能够准确的

将水位、电机电流、水泵的排水流量及水泵工作状态、电动闸阀状态和水泵出水口压力等数据传送至地面工业控制计算机。

2.1 1 地面远程控制模块应由工业控制计算机、三维组态管理软

件、网络传输部分组成, 通过计算机网络, 同步显示现场工况。

3 系统工作原理

自动运行状态时, 控制器首先要检测所有的阀门是否在关闭状态, 如果阀门不处于关闭状态, PLC会发出指令将阀门关闭, 使装置处于初始状态, 液位传感器将水仓中的水位信息传至控制中PLC的模拟量输入模块, PLC检测到水位信息后与预先设置的开启水位进行比较, 当达到开启一台水位时就发出开泵指令。

开启泵指令首先要开启真空泵对水泵的吸水管及叶轮腔体进行抽真空, 只有当叶轮腔体达到一定真空度并将水吸入腔体, 使叶轮完全浸入水中时, 水泵启动。负压传感器可以对真空度进行测验, 并将测验的信息传入PLC的模拟量控制模块, PLC测验到真空度达到预先设定的值后就会发出指令, 开启水泵。

排水泵启动后水泵出水口压力会上升, 设置在水泵出口的压力传感器会将压力值通过控制器的模拟量输入模块传送至PLC。

当PLC检测到排水泵出水口得压力达到一定值后, 就会发出指令开启水泵出水口上方的排水电动阀。排水电动阀开到位后将到位信息返回PLC进行动作确认, 整个开泵过程结束。

排水泵运行一段时间后, 水仓水位下降, 当PLC检测到水位下降到停泵水位时, 就会发出停泵指令。其程序与开启水泵相反, 首先要关闭水泵出口电动阀, 这主要是防止突然停泵后, 主排水管水柱反冲, 造成水锤现象。

4 水泵启停控制原则

以排水泵房设置三台水泵为例, 系统以水仓水位作为水泵起停泵条件, 在此条件满足前提下, 再根据电价避峰填谷, 水泵均匀磨损的原则控制水泵的启停。

对于有三台排水泵的系统而言, 首先设定三个水位限值, H1, H2, H3, 及水位修正值h△。H1, H2, H3, 分别对应着2台水泵的启动水位, 一台水泵启动水位、停机水位。h△水位修正值是考虑矿山用电分时计价的情况采用避峰填谷的运行方法, 对H1, H2, 进行修正, 即在电价高时间段将启动水位值提h△升, 这样就减少了在高价区运行的时间。这种避峰填谷的应用也可以通过分时间段运行来实现。

为了防止因备用泵长期不用而使电机受潮或有其它故障而未被发现, 当紧急情况需要投入而不能投入以至影响矿井安全, 本环节应按“轮换工作制”来控制, 以达到有故障早发现、早处理, 以免影响矿井安全的目的。系统根据水泵的开启次数自动按一定顺序轮换开启水泵。当某台或其所属阀门故障或检修时, 该泵退出轮换, 其余各泵仍按轮换工作制运行。

5 结论

使用矿井自动化排水系统, 可降低水泵房运行成本并提高矿井的经济效益和安全程度, 作为操作工人只需对系统定期检修或出现报警信号时进行维修。使用本系统可节省人力、大大降低工人的劳动时间和劳动强度、改善工人的作业条件;能对水井水位信息进行实时监测和分析, 合理调度水泵机组, 节省能源降低运行成本, 延长电机、管路等设备使用寿命;能及时判断水泵机组的运行状态防止事故的发生和扩大;更有利于实现避峰就谷的经济运方式。

摘要：为了提高煤矿的自动化水平, 减轻井下工人作业强度, 笔者介绍一套矿井自动化排水系统, 该系统可解决现有煤矿排水系统开启泵繁琐、系统故障无法早期警等问题。实践证明该体统运行稳定, 控制界面友好, 提高煤矿生产效率。

一元纸币自动分拣装置 第9篇

我突发奇想，能不能像工厂流水生产线一样将钱整理好呢？我将自己的想法告诉了学校科技辅导老师，得到了老师的肯定，而且他还鼓励我：如果能够解决这个问题就帮了公交公司一个大忙！

因为公交车上的零钞以一元纸币居多，所以我将作品命名为“一元纸币自动分拣装置”。就这样，我开始了设计该作品的“钻研之旅”。

一、搜集素材

通过上网查询，我更加了解到清点零钞是一项工程浩大的工作，需要耗费大量的人力、物力和财力，怎样才能使这项工作变得轻松呢？

我将部分有价值的关于清点零钞的报道摘录如下：1.“数钱数到手抽筋”，公交公司点钞员日清点零钞30万元（长沙）；2.每天清点零钞票款30多万元，公交零钞清点有多难（水母网）；3.记者亲身体验公交公司点零钞（承德）。

二、意见咨询

确定研究课题后，我与班上的同学讨论，又将设计方案写好后拿给科技辅导老师过目。

综合老师、同学们的意见，我总结出以下几点：1.选题很好，能解决社会大难题；2.可先研究一元纸币的分拣工作，再考虑其他面额的分拣；3.可参考从河道往岸上“运沙”的方式分拣一元纸币；4.用点钞机计数；5.分拣过程中设计杀菌环节。

老师和同学的鼓励像一针强心剂，增强了我把“一元纸币自动分拣装置”做好的信心。我开始浮想联翩：我要把公交公司清点零钞的业务承接下来，不出几年，嘿嘿，又一个世界五百强的企业诞生，老总就是我……

三、制作模型

有了设想后不能一味做白日梦，还是赶紧动手吧！我将设计的模型分成五部分，以下是各部分的具体分工介绍。

1.盛钱漏斗

用来盛装需要清点的零钞，似漏斗形状，我给它取了个名字叫“盛钱漏斗”，大小可根据零钞的体积而定。流下的零钞进入筛状圆筒。

2.筛状圆筒滚动选取纸币

公交车里的零钞分为纸币和硬币两种，我设计采用筛状圆筒滚动让硬币从预留的孔内往下漏，纸币随着圆筒滚动向前。

我找来一只装水的大桶，在上面用电烙铁平行割出宽1厘米、长2厘米的孔，每排10个，共15排。这样，不论旋转到哪个角度，硬币都能从孔里漏到盘中进入硬币分拣装置。

3.长传输带运送纸币

随着滚筒向前，纸币逐一掉落到下方宽12厘米、长80厘米的传输带上继续向前，清除掉非一元纸币，一元纸币随着传输带进入下个装置。传输带上的纸币在辅助装置的帮助下逐渐调整在带上的位置，为下个分拣工作做好准备。

4.短传输带运送纸币

短传输带运行的方向与长传输带运行的方向垂直，与验钞机平行。一张张纸币由长输送带传到短输送带上，送至验钞机的入口后，开始下个步骤。

5.验钞打捆

将验钞机调整到计数功能，根据需求设置张数，以10张为例，验钞机验满10张就停一下，拿出打捆，完成一元纸币的分拣。

模型很快就完成了，这可是我进入高中后做的第一个科技作品，虽然还只是一个模型，但我特别开心！

四、试验

确保各部分功能正常后，怀揣着忐忑不安的心情，我将身上五张一元纸币和三个硬币投进了盛钱漏斗。三个硬币很快从筛状圆筒中掉落，一元纸币继续向前。先经过长的传输带，接下来是短的传输带，最后到验钞机的入口，直至验钞完成。

为了进一步验证效果，我兑换了50张一元纸币、30个一元硬币进行试验，效果很好。

五、创新点

我制作的一元纸币自动分拣装置具有以下优势：

1.填补了国内分拣纸币机器的空白，在分拣过程中，能自动对零钞杀菌，为人们的身体健康提供保障。

2.效率高，能大幅度减少开支，节省劳力。

3.将人工清点零钞改为机器操作，纸币在半密闭的空间中辅助机器点钞，减少与有菌的纸币直接接触，保障点钞员的安全。

煤矿采掘地区自动排水的研究 第10篇

1研究区概况

焦煤集团是全国有名的大涌水矿区, 现有矿井19对, 共有主排水泵房38座, 主排水泵325台, 矿井综合排水能力1500.73m3/min。经过多年的努力, 主排水系统完全满足有关要求, 吨水百米电耗等主要指标完成情况名列前茅, 但采掘地区的排水管理一直不尽人意。

2采掘地区自动排水研究

针对采掘地区排水现状, 经广泛调研和试验, 对采掘地区水沟、沉淀池、水仓等进行了统一规范, 并确定了利用全自动矿用隔爆型潜水排污电泵排水和利用自动上水开关+隔爆型潜污泵排水两种自动排水方式, 经试用效果显著。

2.1 采掘工作面水沟、沉淀池和泵坑的规格及要求

2.1.1 水沟规格及要求。

预计涌水量不大于120m3/h时在巷道的一侧砌筑净断面不小于0.3m×0.3m的水沟;预计涌水量大于120m3/h时砌筑净断面不小于0.4m×0.4m的水沟。岩巷水沟必须硬化;煤巷水沟可用铁板或木板护帮、护底, 并间隔2m左右加设横撑。

2.1.2 沉淀池规格及要求。

沉淀池规格见下表1, 如巷道宽度不够, 可扩帮。沉淀池应砌筑或浇筑, 其上加盖厚度不小于50mm的木盖板或5mm的铁盖板 (必要时加筋加强) , 出水口处设过滤网。涌水量较大且淤积严重时可设置2个沉淀池。

2.1.3 泵坑的规格及要求。

泵坑设在沉淀池的出水口处, 在巷帮扩挖而成, 泵坑的规格见下表2。

预计涌水量小于30m3/h时, 泵坑与沉淀池可合并施工, 中间隔离。预计涌水量大于等于30m3/h的泵坑上应搭设平台, 平台高于巷道底板0.3m (详见附图1) 。泵坑口设置防护栏, 防护栏高度不低于1m, 长度根据泵坑的实际尺寸设置 (详见附图2) 。

排水设备依据采掘地质说明书提供的正常涌水量和最大涌水量进行配置。使用多级离心泵排水时, 水泵应安装在泵坑口搭设的平台上;使用潜水泵排水时, 水泵应垂直吊挂在巷道顶部的锚杆或顶梁上。水泵底座或抽水笼头离泵坑底板的高度不小于0.2m。水泵控制开关安置在泵坑口搭设的平台上, 且方便操作的地方。

2.2 选用全自动矿用隔爆型潜水排污电泵排水方式

我们选取了一种能够根据水位高低自动运行的新一代电、机一体化全自动矿用隔爆型潜水排污电泵。

工作原理:利用液位控制浮球在液体中的漂浮高度、位置及角度, 产生开关信号, 传送至电泵内的控制系统, 从而实现电泵自动开停的目的。另外, 该水泵采用内装式, 所输送介质从电机壳体与过水套之间排出, 实现了电机自行冷却的作用, 便于在浅水位状态时的使用。本全自动电泵内还装有热保护装置, 当电机温度达到保护温度时, 会自动断电, 电机自动停机;只有当电机温度降至安全温度以下, 才可再次启动, 有效的保护了电泵的正常运行。

实施方案 (附图) :当液面上涨时, 浮球在浮力作用下漂浮上升, 达到所需排水液位上限时, 浮球上倾斜一定角度后内部常开触点接通, 给泵内控制系统传递开启信号, 水泵自动启动运行。随着液位的下降, 浮球慢慢回落, 当降到要求的液位下限时, 浮球下倾斜一定角度, 浮球开关内部接通触点断开, 泵自动停止运行。当液位再升高后, 重复上述过程。其结构和工作原理如附图3、4所示。

2.3 选用自动上水开关+隔爆型潜污泵排水方式

该开关可作为普通隔爆型电磁起动器和自动上水开关使用, 电气原理见图5。

起动:按右侧停止按钮, 把隔离换向开关推到合位置按下起动按钮QA, 本安继电器闭合 (扭子开关在手动位置, 出厂时0#、2#已短接) , 中间继电器得电吸合, 真空接触器合闸, 负载得电运行;同时CKJ2、ZJ3、SJ1断开漏电闭锁检测回路。如须远控把0#、2#短接拆开, 引进三条线分别是0#、1#、2#, 把0#、2#接按扭常闲, 把1#把常开。

停止:按下停止按钮TA, 本安继电器失电分断, 中间继电器失电, 真空接触器分断。同时CKJ2、ZJ3、闭合、SJ1延时闭合接通漏电闭锁检测回路。

水泵自动排水:将扭子开关推到自动位置, 引出三条线分别为:0#、4#、44#线 (有效控制距离≤50米) ;当水位升到高水位置时:本安继电器闭合, 中间继电器得电吸合, 真空接触器合闸, 水泵开始排水;水位下降当下降到低水位露出水面时:本安继电器失电分断, 中间继电器失电, 真空接触器分断, 水泵停止排水。 (反复运行) 。

3经济和安全效益分析

上述两种排水方式的特点是:液面定位, 自动启停, 无须盯守, 安全稳定;杜绝空载, 提高寿命, 节约电能, 减少人工。该电泵一经安装, 液位设定好且接通电源后, 电泵自身就能根据设定的最高、最低液位自动启动和停止工作。可有效地防止液位超高而影响安全, 也能防止电泵处于无液状态的空运行, 造成浪费乃至损坏电泵。经过近一年的试用, 受到使用单位的好评, 并取得了良好的经济效益和安全效益。

3.1 经济效益分析

3.1.1 避免电泵空载耗电:

传统电泵由于人工操作, 不能根据水位及时停止电泵, 造成电泵空载运行, 消耗功率约为额定功率的30%, 以75KW电泵为例, 传统电泵按每班空载运行1h, 一年约耗电:75 (KW) ×30%×3h×30d×12 (月) =24300 (KW/h) 即2.43万度。采用自动排水后, 可有效杜绝或避免此类现象的发生。

3.1.2 节省人工费用:

自动排水方式不需要专职操作工操作和看管盯守, 只需定时巡查, 每天可节能3个司泵工, 每人每日支出费用约100元, 每年可节省人工费:3×100×30×12=10.8万元。

3.2 安全和社会效益分析

该型排水方式与传统排水方式相比, 在生产过程中全面改善了生产操作环境, 减少了修理和搬运次数, 大大降低了工人劳动强度, 增强了安全系数;该型排水方式节电效果显著, 节能环保, 节省人工, 为企业降低生产成本, 提高经济效益具有明显的优势, 符合国家“节能减排, 低碳科技环保”政策, 社会效益显著。

摘要：针对煤矿井下采掘地区排水现状, 经广泛调研和试验, 对采掘地区水沟、沉淀池、水仓等进行了统一规范, 并确定了利用全自动矿用隔爆型潜水排污电泵排水和利用自动上水开关+隔爆型潜污泵排水两种自动排水方式, 经试用效果显著。

关键词：煤矿井下,采掘地区,排水系统,统一规范,自动排水

参考文献

[1]于治福, 李旭鸣, 商德男, 潘越.基于PLC的煤矿主排水泵自动控制系统设计[J].煤矿机械, 2010 (01)

[2]李高峰, 张兴, 王磊.采掘巷道自动化排水装置应用[J].中国西部科技, 2010 (22)

[3]龙兴根, 李华光.自动排水在井下的应用[J].江西煤炭科技, 2007 (01)