浅谈真空泵在白象山矿的应用.pdf

Serial No． 510 October． 2011 现代矿业 MODERN MINING 总 第510 期 2011年 10 月第 10 期 黄善达 1984 ， 男， 助理工程师， 243181 安徽省马鞍山市。 浅谈真空泵在白象山矿的应用 黄善达 马钢 集团 控股有限公司姑山矿业公司 摘要以白象山临时泵房为例， 介绍了离心泵的汽蚀现象， 提出在排水系统中增加水环式真 空泵， 使排水泵启动时泵体内产生负压， 将水由吸水井内抽入泵体， 提高泵的性能及排水系统效率， 改善补水方式， 为实现排水系统自动化控制创造条件。 关键词汽蚀现象水环式真空泵排水系统自动化控制 白象山铁矿水文地质条件极其复杂， 属大水地 下矿山， 矿山排水系统的高效运行是矿山工程顺利 开展的重要保障。开拓期的白象山排水系统是在主 井 －495m 水平， 由 1 200 m3容量的临时水仓、 3 台 MD280- 65 9 型多级离心泵及 2 台 MD155- 67 9 型多级离心泵组成。由于受前期施工的影响， 离心 泵吸水管内真空度很难达到要求， 严重时产生汽蚀， 损坏泵体， 致使排水效率低下。 使用传统的人工补水， 吸水管内的密封依靠底 阀阀体自重自行调整密封， 效果不佳， 很难达到高真 空度要求。且在使用过程中， 受各种因素的影响， 底 阀经常损坏， 更换底阀工作量大， 影响正常排水， 同 时传统的人工补水方式不利于实现自动化控制。 1泵汽蚀现象极其危害 水泵运行过程中， 如果泵内局部位置的压力低 于该温度下水的饱和蒸气压力时， 水体内的杂质、 微 小固体颗粒， 或在液体、 固体接触面的缝隙中存在的 气核， 会迅速生长为肉眼可看见的气泡， 气泡随水流 到达高压区时， 在周围水体的挤压作用下而溃灭， 将 产生噪声、 振动， 并对过流部件产生侵蚀作用， 即水 泵汽蚀。其危害主要有以下几个方面。 1 使水泵性能恶化。汽蚀发生时将产生大量 气泡， 破坏了水流的正常规律， 使叶槽有效过流面积 减小， 流动方向随之改变， 能量损失增大， 引起水泵 流量、 扬程和效率的迅速下降， 汽蚀严重时甚至会出 现断流。 2 损坏过流部件。当气泡被水流带到高压区 迅速凝结、 溃灭时， 水流质点以高速向气泡冲击， 产 生强烈的冲击力， 这种冲击力作用在水泵泵壳和叶 轮壁上， 其瞬间的局部压力可以达到几十至几百兆 帕， 作用频率可达 2 万 ～ 3 万次/min， 冲击力非常 大。水泵壁面在高强度冲击力的反复作用下， 金属 表面产生局部变形与硬化变脆、 金属疲劳现象， 使金 属破裂与剥落。除力学作用外， 还夹杂着水体中逸 出的深入活泼气体 如氧气 对金属的化学腐蚀以 及水体对金属的电化学腐蚀等。在上述综合作用 下， 水泵壁面起初是出现麻点， 继而变成蜂窝状， 严 重时壁面会在短期内被击空。 3 振动和噪声。汽蚀发生时， 随着气泡的破 裂和水流质点彼此间的撞击， 以及高强度冲击力对 泵壳和叶轮的反复冲击， 将使水泵产生振动和强烈 的噪声。当汽蚀振动的频率与水泵自身的振动频率 接近时， 可能会引起水泵的共振， 从而大大增加振动 的幅度， 导致机座和基础振动产生破坏， 所以噪声和 振动也是用来判断汽蚀是否发生的主要依据之一。 2水环式真空泵在排水系统中的作用原理 水环式真空泵系统是由真空泵、 联轴器、 汽水分 离器及管路组成。水环式真空泵借助旋转的叶轮， 使 水形成旋转液环， 通过液环将抽吸的气体压缩排出， 从而获得真空。水环式真空泵排水系统平面布置见 图1。 图 1水环式真空泵平面布置 利用水环式真空泵将吸水管内的气体抽出， 以 便在封闭吸水管及泵体内形成真 下转第109页 69 4结语 在一些应急加固工程中， B B 植筋胶植入螺栓 和设压条炭纤维、 裂缝内加微膨胀剂等新技术、 新材 料， 对矿仓壁开裂破坏综合加固方案处理有高效、 快 速的效果， 该技术的成功实施， 对相似条件下工程项 目具有指导和推广的意义。 收稿日期 2011- 08- 26 櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄 上接第 96 页 空， 产生负压， 将水由吸水井内抽入 泵体。注水方向由下向上， 使吸水管及泵体内的真 空度稳定， 满足了排水泵启动时对真空度的要求。 3结论 白象山临时排水系统增加两台 2BV6100 型水 环式真空泵， 利用真空泵在排水系统中的作用原理， 满足排水系统的使用要求， 提高了排水系统的工作 效率， 达到了设计要求。同时改善了补水方式， 减少 了劳动强度。 水环式真空泵与原排水系统比较， 具有以下优 势 ①杜绝了汽蚀现象的发生， 有利于日常保养; ② 改善排水泵的启动方式， 为排水系统实现自动化远 程控制提供了条件; ③简化了启动程序， 减小了启动 水泵时的劳动强度; ④使用真空泵可以取消底阀， 避 免了底阀检修， 提高了排水效率。 收稿日期 2011- 09- 06 櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄 上接第 99 页 ［ 2］段国平， 周天瑞， 闫洪， 等． 钢铁厂轧线除尘集尘系统的研究 ［ J］． 机电产品开发与创新， 2007， 20 4 23- 25． ［ 3］邹声华， 李孔清， 郝小礼， 等． 半封闭空间回转翻卸粉状物料扬 尘机理研究［ J］． 建筑热能通风空调， 2005， 24 4 91- 94． ［ 4］刘莉， 杨景玲， 孙永军． 翻车机粉尘捕集试验研究［J］． 通风 除尘， 1998 3 12- 16． ［ 5］薛群山． 侧倾式翻车机粉尘污染治理［J］ ． 华中电力， 2002， 15 4 64- 65． ［ 6］宁佐阳， 刘和云， 蒋爱华， 等． ZFJ2- 100 型固定转子式翻车机室 粉尘治理的工程实践［J］． 电站系统工程， 2002， 18 5 27- 28． ［ 7］Lainer A I，Israfilov T D，Elperin I T． Study of counterflowtrap- ping of alunite dust［J］ ． The Soviet Jour of Non- Ferrous， 1975 48 43- 45． ［ 8］Berman Y，Tamir A． Experimental investigation of phosphate dust collection in impinging stream［J］． Canadian Journal of Chemical Engineering， 1996， 74 6 817- 821． 收稿日期 2011- 08- 30 901 曹跃进 压条炭纤维、 微膨胀剂新技术在矿仓加固中的应用2011 年 10 月第 10 期