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1、1. 简介 本产品为单吸、单级、离心式矿用立泵。(原名:排沙潜水泵)技术来源:源自教授级高工“专利发明人”王庆武攻克露天矿洪水挟沙淹泵、井下跑水淹泵、潜水电机爆炸等等一系列重大难题的又一次自主创新。打破水泵禁忌:开泵时,允许无水空载起动;排水时,允许断水空转。其可靠性,历经多年验证,救灾抢险时,优点更加突出。 独家特征:1.叶轮、泵体、电机端盖、机座等等,全用钢板焊接,并有排沙密封、排沙耐磨的配套措施。2.机械密封、轴承、电机绕组等发热部位,都有双层过水外壳,陆地使用,冷却简便可靠。3.矿用立泵与陆地安装的潜水电机组合,按照水、陆两用标准制造。4.潜水电机增加了储水室、安全阀等安全保险措施,使
2、得“电机爆炸”的受害单位解除了恐惧。配套电动机:采用隔爆型矿用立泵用电动机,F级绝缘,防爆标志:Exd。结构及安装型式为IMV1,外壳防护等级为IP8。矿用立泵机组:包含电动机,简称矿用立泵。吸水口在底座侧面(或底面中心),排水口在电机双层过水外壳顶部。供货时,矿用立泵机组应当具有三个安全标志:矿用立泵、配套用电动机、电缆。2. 主要用途 排放矿井水,水中允许含石英沙,或允许含矿石、岩石、煤等悬浮固体颗粒。 在特定条件下排水,例如:掘进施工穿过流沙层、顶板灌浆、清水仓等。3. 适用范围 有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下掘进工作面或回采工作面。4. 产品执行标准 Q/INCI3-2005 矿用立泵
3、 技术条件Q/INCI4-2005 隔爆型矿用立泵用电动机 MT/T671-2005 煤矿用隔爆型潜水电泵5. 技术参数 请详见产品参数表。 6. 矿用立泵型号表示方法 矿用立泵专用的电动机型号表示方法例如: K L 100-35扬程 m流量 m3/h 立泵矿用Y B K L 160-37 电机功率机座号立泵矿用隔爆型异步电动机7. 环境条件 a) 海拔不超过1000m。b) 环境空气最高温度:煤矿井下35C;户外40C。c) 环境空气最低温度为-15C。8. 水质条件 石英沙含量 30% (重量比) 水的PH值 6.68.5固体粒径 10mm (同铁丝筛网孔径) 水 温 40水的密度 120
4、0kg/m3 警 告 以下各结构特征,均有专利保护,严禁第二家仿冒,违者必纠! 9. 主要结构以下各种结构件,都是授权专利,其结构的技术特征,除了在本说明书公开外,还记载在本产品的企业标准和图纸中,其专利证书及专利属性已由安标国家中心审查确认。由于“排他性”和“独占权”受法律保护,所以,只能由本研究所独家生产。l 机械密封、轴承和电机绕组等发热部位,都有钢板焊接的双层过水外壳。双层外壳使裸露表面积成倍增加,独特的机械密封发热低,滚动轴承散热好。因此,开泵时允许无水空载起动。起动后,空转时间不受限制(检验时,无水空转时间不少于6小时)。如果按照图4、9、11、14、15所示的方式安装,假如运转中
5、水源中断,则排水停止,逆止阀关闭,电动机低负荷空转,发热低,不会损坏电动机,也不会损坏水泵。因此,满足了用户的“苛刻要求”排水时允许断水空转。来水恢复正常,水位上升并再次淹没泵底座(最下一段泵体)之后,矿用立泵又能自动照常排水。矿用立泵排出的水,全部穿过电机的双层外壳,实现了全流量、流动水对电机所有发热部位的外壳表面水冷,使得电动机抗过载性能明显提高,排沙浓度一时失控也不会发热。实践还证明,即使长期排沙,电动机双层外壳的特殊结构也不会磨损。l 机组的底部有两个吸水管接口,可任选其中一个连接吸水胶管、底阀滤网环境变化,可随之变换安装形式。其中:1. 侧吸水接口,可用于平巷排水,或立井、斜井掘进施
6、工排水(见图1);2. 底吸水接口,可用于立井、煤仓、水井吊挂排水(见图17)。出厂时,只有侧吸水接口敞开着,并配有筛网制作的临时滤网。底吸水接口被当作备用接口,已经用盖板封堵。l 有空气室、放水管、储水室、储油室、放水小孔、泄压隔爆件和一对安全阀的联合保护杜绝了潜水电机爆炸的隐患。 空气室 设在上泵体内,是上泵体与电机下端盖连接后形成的空腔(见图2)。由于是立式安装,空气室能使电动机的轴封处在空气的保护之中,不会与含沙水直接接触,更不会与水泵排出的高压水直接接触,再配合下面叙述的配套技术措施,就会使电动机轴封两侧几乎无压力差,因此,轴封应该几乎无泄漏。从而使密封更可靠,电动机更不容易进水,使
7、用寿命更长。放水管 是从上泵体空气室引出的排水管,是把泵体轴孔泄漏的水及时排到泵体之外的常开通道(见图1)。放水管共有两个,它们能使“空气室” 的腔内压力始终保持与腔外大气压相同。储水室 是立式电动机底部专门储存水的一个封闭空腔。常规下,密封的潜水电机内腔,想要作到“绝对”不进水,无论理论上,还是实际中都不存在。研究发现:干式电机主腔停机冷却后凝结的“结露水”、机械密封的“泄漏水”必然存在。因此,新的设计理念孕育出了可以妥善储存“结露水”和“泄漏水”的“储水室”。 在电机体内,储水室与其它封闭容器一样,必须要有甲、乙两个通道才能自动接纳随时到来的流体。储水室可用通孔(甲)接纳从机械密封漏入电机
8、内的“泄漏水”, 可用圆孔(乙)接纳电动机主腔的“结露水”。已经存入的“泄漏水”和“结露水”,在储水室的特殊保管下,搬运时,上下左右翻滚都不会流回电机主腔;绕组发热时,也不会再蒸发,可保持主腔干燥。另外,还可防止“泄漏水”冲洗后的轴承贫油损坏。其中,通孔(甲)开在储水室与 “过渡室”相连的体壁上,圆孔(乙)开在储水室顶部的隔板上。所说的“过渡室”是机械密封室(在下)与下轴承室(在上)之间的独立隔离空间。泄压隔爆件 即上述圆孔(乙)内安设的隔爆圆管件和隔爆圆柱件。1999年防爆送检的75kW排沙潜水泵中,经审查、批准使用的隔爆圆管件是一个套一个的多个圆筒,中心孔内装有隔爆圆柱件,是防止电机爆炸的
9、隔爆泄压措施之一,有专利保护,首次用于淮南煤矿的高沼气立井井筒中。在本产品中,泄压隔爆件是一个隔爆圆管件孔内装了一个隔爆圆柱件,是用黄铜制造一对隔爆管柱件,另有专利保护,即将在全国煤矿迅速推广。 电机安全阀 就是图1中的安全阀A和安全阀B,是为了根除电机爆炸隐患而首次安设的自动泄压安全保险装置。以往老产品潜水泵,缺少排沙密封核心技术,排泥沙后,电机进水。以往老产品潜水泵,没有电机安全阀,在泥沙比重大,含沙量高时,电机会过载,产生异常高温,从而使进入电机的水变为高压蒸汽,无法泄压。当绝缘老化,绕组击穿时,短路放电的电弧高温会使高压蒸汽的压力瞬间上升到极限,此时电机主腔就如同没有安全阀的高压锅,频
10、繁引起电机爆炸事故,在现场,已经引起恐慌!为防止电机爆炸,本产品配备了上面的隔爆管柱件,还在电机外壁上,配套安装了储水室泄压安全阀A。检验防爆性能时,试验人员需要往电机主腔灌注可燃性气体,点火爆炸后,一部分气体火焰经过轴承盖的隔爆面(第1组)降温后,穿过轴承,从通孔(甲)进入储水室。另一部分气体火焰经过圆孔(乙)内安设的隔爆圆管件和隔爆圆柱件的隔爆面(第2组)降温后进入储水室。最后,从储水室泄压安全阀A平静地排出电机体外。日常使用中,若本产品绕组一旦发热产生了高压气体,同样会沿着上述试验的路径,自动安全泄压。由于切断了压力积累、压力叠加的恶性循环链条,借助安全阀与泄压隔爆件的组合,操作中再认真
11、执行本说明书的各项细则,从此杜绝了电机爆炸事故。 注意:电机安全阀独家所有,专利保护,是防范仿冒的重点。 储油室 是立式电动机底部专门储存润滑油的另一个封闭空腔。它的油面高于机械密封上端环,它能使机械密封的润滑、冷却条件更好。假如从机械密封向电动机内泄漏了润滑油或水,可由储水室接纳、储存,并可与“结露水”一块排出体外。在接线盒同一侧,在电机外壁上,首次安装了储油室泄压安全阀B(见图1)。当主腔高压传入储油室或油温异常升高时,可自动安全泄压。安全阀B旁边还首次增加了注油管,可随时检查油位或补充润滑油。 放水小孔 是从储水室往电机体外放水的通道,也必须有两个。本产品放水小孔借用了两个螺孔安全阀A的
12、螺孔和丝堵A的螺孔(见图1)。假如储水室内水位较高,在立式安装姿态下,只要趁停泵的空隙拧下安全阀A和丝堵A,露出两个螺孔,即可放出水来;若使机组平卧,并使螺孔的孔口朝下,放水会更彻底。这样,不必解体就可以把储水室内的水、油、乳化液(白色,油水混合液)一起排到机体之外。另外,电机受潮,绝缘电阻值变小,可先打开两个放水小孔中的任意一个,若发出“扑哧”声响,自动排出潮气,绝缘电阻即可有所升高。如果这样绝缘电阻升高不明显或没有上升,可把绕组联接调压电源的低电压,通电加热,或整机烘干加热,从放水小孔排出潮汽,就会使绕组绝缘电阻明显升高。若绕组的绝缘电阻在允许起动范围内,电机处在不会被水淹没的环境中,并有
13、人看守,可先敞开放水小孔,再按常规起动开泵,满载运转36小时后,绕组绝缘电阻会自动升高。注意:放水或排潮气时,两个螺孔必须同时敞开。10. 操作须知1)电气保护l 电源线路和操作开关,必须配备以下完好的电气保护器,以避免在故障时烧电动机:A. 捡漏继电器 B. 过流保护器 C. 断相保护器 D. 短路保护器l 过流保护整定值为42A(电压660V),或者73A(电压380V)。l 过载时应保证开关自动跳闸。电流整定工作须由专业电工完成。l 操作开关的容量必须与矿用立泵相匹配。严禁用过大或过小的开关操作矿用立泵。l 操作开关的触头必须按时检查。发现触头松动、错位、压力不足、烧黑、熔化,触头表面凸
14、凹不平等,必须及时处理或更换。发现烧电机事故,必须先封存操作开关,以便于查找原因。l 操作开关投入使用之前,必须作以下两个检验:1. 电流保护整定后,过载跳闸试验2. 漏电跳闸试验试验合格之后,方可投入使用。特 别警 告过载、漏电不跳闸,曾导致普通潜水泵发生严重事故电机自身爆炸。为了彻底杜绝电机自身爆炸事故,使用单位必须认真作以上两个检验!2)供电l 起动前、运转时,电压均不得低于额定值(660V或380V)。 l 电压过低,起动困难,必须使用软起动器或自藕降压起动器起动,还必须配备电压表、电流表。l 发现电流过大,必须及时把闸阀关小,使电流下降到规定值。3)石英沙浓度l 石英沙等悬浮固体颗粒
15、的浓度应符合规定。l 专门排流沙,使用单位应当事先声明,因为介质比重大,应当选用功率较大的电机。l 若用原有电机专门排流沙,可由我研究所代替用户将叶轮车小,并校平衡,以免发生电机过载事故。l 要采取必要措施,保持含沙浓度均匀,防止浓度忽大忽小,禁止人工强化“喂沙”。l 严禁把滤网直接插入浓稠的泥沙中,强行起动、强行运转。4)盘车l 拆下泵底的盖板后,盘车旋转叶轮,应当转动灵活、轻快。盘车旋转时,至少须转两周。5)叶轮转向l 从泵底端向上看,叶轮逆时针旋转。6) 起动l 必须严格按照16条规定的“开泵”操作方法和要领执行:开泵时,先关闭闸阀,再送电开泵。l 当安装方式如图4、图10所示时,允许先
16、将笼型滤网(或底阀)提出水面,等到矿用立泵空载起动运转正常之后,再把滤网放入水中,即可正常排水。这种起动方法,方便、可靠、安全、省电,适合变压器容量不足、起动困难时使用。显然,这种起动方法适合救灾抢险时多台矿用立泵同时排水时使用。l 同理,吊挂安装,如图12所示,允许底阀、整机完全脱离水面提升到空中起动,当空载起动运转正常后,再将整机降落下放,当底阀以及泵底座浸入水中之后,即可正常排水。l 起动前,必须先测量电动机连同电缆的对地绝缘电阻,冷态绝缘电阻值应大于100兆欧。工作后,热态绝缘电阻不小于1兆欧。l 在水下起动,必须对比正反转:出水量大正转;出水量小或不出水反转。l 检查发现泵内已经淤塞
17、泥沙,起动前必须清除干净,盘车灵活之后,方可起动。l 严禁低于额定电压(660V或380V)起动。l 起动之前,应探明吸水滤网确实没有被泥沙包围之后,方可投入使用。l 严禁频繁起动。l 起动跳闸后,只允许再试探起动一次。若连续两次跳闸,严禁第三次试起动。应当切断电源后移交给专职电工处理。l 无法起动时,排除故障顺序:检查电源电压,测量电动机连同电缆的对地绝缘电阻,检查开关是否完好,拆开泵底盖,检查泵体内是否淤塞泥沙,检查叶轮口环是否损坏或被泥沙卡死,旋转泵轴,判断是否轴承损坏,是否电机扫膛。7)停泵l 必须严格按照16条规定的“停泵”操作方法和要领执行:停泵时,先关闭闸阀,再断电停泵。l 允许
18、将底阀或笼型滤网提出水面之后再停泵。l 允许把吊挂的矿用立泵整机及底阀提升到水面之上再停泵。l 停泵后,必须先检查泵内是否存有沙粒或混凝土残渣。l 停泵后,知道泵内存有沙粒或混凝土残渣,必须立即用清水冲洗干净。l 严禁在干稠的泥沙中停泵。8) 放水管l 如果堵死放水管,泵体轴孔泄漏的水会灌满空气室,空气室内的压力会迅速升高,电动机轴封在水泵一侧的压力,会明显高于在电机主腔一侧的压力。压差过大,含沙水迟早会冲破轴封阻挡,大量涌入电机主腔。因此,切不可堵死放水管!l 放水管可以用胶管连接延长(如图5),以便把轴孔泄漏的水排回到水源处。每台泵的两根胶管都应当平直,安放高度及胶管出口的高度均不得高于放
19、水管。两根胶管的出口禁止插入水中,应当露在水面之上,以保证停泵后自动为空气室补充空气。9) 注油l 在立式安装状态下,可以趁停泵的空隙拧下注油管的顶盖,检查是否缺机油。如果缺机油,应当补足。如果机油含水过多,应当更换。为了顺利注油,注油时还应当拧下安全阀B,以便用它的螺孔排气。l 储油室内应同时装有机油与空气,机油与空气的体积比为101。其中,机油容积为1.6升。选用的机油应该是高速不结碳的高级轿车机油。l 切不可在运转时打开注油管的顶盖,以防喷油伤人。 10) 水灾淹泵l 水灾时,允许淹泵,允许淹没深度: 2米。l 水灾时,淹没深度一旦超过2米,应停机并把矿用立泵提出水面,空气室会自动补充空
20、气。测绝缘电阻合格后,可重新放入水中,继续使用。提示:水灾时,淹没深度过深,“空气室”的空气被过份压缩,“空气密封”会失效,电动机容易进水,会缩短使用寿命。 淹没深度以整机底平面为测量基准。11)安装安全阀 检修时,拆下安全阀后,再次安装之前,必须先确定安全阀本身完好,然后再依次拧上安全阀和丝堵。安全阀和丝堵的螺纹必须全部用聚四氟乙烯生料带缠绕,拧入螺孔后,务必使螺孔密封牢靠。最好要把矿用立泵机组放入2米深的水下浸泡2小时,确认始终没有气泡溢出,测绝缘电阻合格之后再使用。 特别警告1. 取下安全阀,丢弃不用,会使电动机进水。2. 若安全阀因混凝土或其它凝固物灌注胶结失灵,电动机将会有自身爆炸的
21、危险!3. 安全阀的有效期:1年。自出厂日起,每满一年,必须更换一次。12)管道连接l 出厂时,排水口上已装有一个盖板(见图2),到货后,可将其拆下,改成排水管法兰盘。l 主排水管道连接方法及辅助管道尺寸,可参考图5、图10。l 吸水胶管的连接方法:利用方形法兰盘焊接吸水胶管短接头(见图2,出厂时,方形法兰盘已经连接在侧吸水口上),然后连接吸水胶管。吸水胶管的另一端连接底阀(或连接无底阀的笼形滤网)。注释:底阀是止回阀与滤网组合的水泵吸水专用阀门。当水面低于水泵时,止回阀能使水泵灌满引水,以便叶轮旋转后能把水吸到泵体内。 无底阀的笼形滤网已经取消了止回阀,因而不能灌引水。笼形滤网是两个圆板之间
22、用1020根钢筋骨架焊接的笼子,在钢筋骨架之外用筛网包围后即可使用,其样式详见图3。无底阀泵曾作为水泵节能措施被倡导推广。在图4、图10中,已经实现无底阀排水。 如果频繁堵塞,可将笼形滤网加长,加长后的长度,以不再堵塞为准。现场极特殊的笼形滤网长度甚至长达26米(因有大量杂草、纤维团或不易流动的含泥团的泥浆等)。在图4中,只要泵底座淹没在水中,不再灌引水,就可直接利用无底阀的笼形滤网吸水,适合平巷、立井、斜井掘进排水。如果滤网频繁堵塞,不必停泵,只要先提出滤网,再关闭闸阀,即可清除堵塞物。注意:底阀或笼形滤网的外面必须包铁丝筛网,筛网孔1010毫米,严格防止叶轮和流道堵塞。13)滤网堵塞快捷处
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