重庆工程职业技术学院：《矿山机械》第七章 矿井排水设备

第七章矿井排水设备 §7—1概述

第七章 矿井排水设备 §7—1 概述

矿井排水设备的任务和分类 1、矿水 (1)矿水来源 水。并的水统称为矿水。矿水主要来源于地面水和地下 (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; 对涌水量:同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量,也 “Ks”表示。 24q 3/t T一同时期内煤炭日产量(t)

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。 m t T q Ks / 24 3 = 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。p=10151025kgm3 3)化学性质矿水略带酸性,当PH2、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

➢（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

➢ 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

、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 >2、各部分功用

➢ 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 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、m3h 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)。 nH

§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）。 1000 QH Pa  =

>4、效率(n)水泵的有效功率与轴功率的比值 AH 77 D1000P >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

➢ 4、效率（η） 水泵的有效功率与轴功率的比值。 P QH P Pa 1000   = = ➢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

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 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

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p=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 1、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

➢ 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=ro; 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 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 方向也与该处的叶片切线 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 c=u+w

➢ 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 c = u + w