文档介绍：第七章矿井排水设备
§7—1 概述
一、矿井排水设备的任务和分类
1、矿水
(1)矿水来源
涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地面水和地下水。
(2)涌水量
绝对涌水量:单位时间内涌入矿井的水的体积量(q),单位是m3/h;
相对涌水量:同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量,也称含水系数。以“Ks”表示。
T—同时期内煤炭日产量(t)
(3)矿水性质
1)温度随井深增高。
2)密度比清水大。ρ=1015~1025kg/m3
3)化学性质矿水略带酸性,当PH<5时,应采取措施。
2、任务将矿水及时地排送至地面,为井下创造良好的工作环境,确保安全生产。
3、分类
矿井排水设备分为固定式和移动式。固定式排水设备根据其服务范围又分为主排水设备、区域排水设备和辅助排水设备。
二、矿井排水设备的组成
1、组成
水泵、电机及电控设备、管路及附件、监测仪表等。
2、各部分功用
§15—2 离心式水泵的工作理论
一、离心式水泵的工作原理及性能参数
(一)工作原理
(二)性能参数
1、流量(Q) 单位时间内水泵所排出的水的体积。单位:m3/s、m3/h
2、扬程(H) 单位重量的水通过水泵后所获得的能量,单位:m。
3、功率(P) 水泵在单位时间内所做的功的大小。单位:kw。
(1)轴功率电动机传给水泵轴的功率(即水泵的输入功率)。
(2)有效功率(Pa) 单位时间内水通过水泵所获得的能量(即水泵的输出功率)。
4、效率(η) 水泵的有效功率与轴功率的比值。
5、转速(n) 水泵叶轮每分钟的转数。单位:r/min。
6、允许吸上真空度(Hs) 在保证水泵不发生汽蚀的情况下,水泵吸水口所允许的真空度。单位:m。
二、离心式水泵的基本方程式
水在水泵的叶轮中的流动情况相当复杂,利用数学方法准确求出压头特性(泵转速一定时,流量与压头之间的关系)是很困难的。只能采用近似方法,使其结果能基本反映实际情况,这就是建立一个理想叶轮模型,其条件为:
1、叶轮叶片数目无限多,叶片厚度无限薄;
2、介质(水)为理想流体,水泵工作时没有任何损失;
3、水的流动是稳定流动;
4、水不可压缩(即ρ=常数)
(一)水的质点在叶轮内的流动
1、表征叶轮的形状的几何参数
D1、D2—叶轮叶片内缘、外缘直径;
r1、r2—叶轮叶片内缘、外缘半径;
b1、b2—叶轮叶片内缘、外缘处的宽度;
β1、β2—叶轮叶片内缘、外缘处的叶片安装角。
2、水在叶轮中的运动(是一复合运动)
可分解为圆周运动和相对运动,两者的合成称为绝对运动。
圆周运动与叶轮圆周速度相同的牵连运动。任意半径处圆周速度u=rω;
相对运动介质(水)相对于叶片的运动。当水为理想流体时,叶片无限多,无限薄的情况下,叶片间流道中的流体成为微小流束。流体的每一质点只能沿着流道运动,其轨迹与叶片型线一致。当然,在流道入、出口处的流体质点运动方向也与该处的叶片切线方向一致。在同一半径上的各质点流速是相同的,用相对速度w表示。
绝对运动:绝对速度C