CN219672864U - 一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水力输送领域，具体涉及一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统。具体技术方案为：包括离心式主排水泵，所述离心式主排水泵通过管路一端连接喂水装置，另一端连接主排水装置；还包括设置在所述离心式主排水泵上的腔体溢流水测控装置，以用于排出所述离心式主排水泵腔体内的空气以及检测空气是否排出。本实用新型的离心式排水泵自动注水排气系统采用自动化技术通过喂水泵和电动阀将喂水仓中的污水通过离心式排水泵吸水管路注入腔体，再通过腔体溢流管电动阀和流量开关，对离心泵腔体内空气排出情况和是否注满水进行检测，彻底实现了离心式排水泵启动时注水排气过程的自动化、无人化。
Description
技术领域
本实用新型属于水力输送领域，具体涉及一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统。
背景技术
排水系统作为井下矿山“八大”系统之一，在矿井安全生产中有着举足轻重的作用，排水系统的可靠、稳定运行是矿山正常生产和防止“淹井”的先决条件，井下离心式水泵作为深井矿山排水系统的关键组成部分，直接影响着排水系统的可靠性和稳定性。目前矿井下1000m泵站采用MD300-94×11型离心式排水泵向地表排水，扬程高达1034m，属深井矿山排水。前期，我矿井下泵站离心式水泵启动时的排气方式是：操作工手动打开离心式水泵腔体的注水管阀门和溢流水管阀门，并将供水管与注水管连接，向离心泵腔体注水，腔体内注满水后，水将通过离心泵腔体溢流管冒出，此时，操作人员需手动关闭注水管阀门和溢流水管阀门，并启动水泵向地表排水。这种方式通过人工经验在现场控制，自动化程度低、可靠性差，时而出现由于操作人员经验不足，离心泵腔体注水量不够启动失败的问题，且员工劳动效率低，已不适合目前矿山发展的要求。
发明内容
本实用新型针对上述装置存在的不足，提供一种减少人力、操作简便，安全可靠的深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统，包括离心式主排水泵，所述离心式主排水泵通过管路一端连接喂水装置，另一端连接主排水装置；
还包括设置在所述离心式主排水泵上的腔体溢流水测控装置，以用于排出所述离心式主排水泵腔体内的空气以及检测空气是否排出。
优选的：所述喂水装置包括喂水仓，所述喂水仓设置有空腔，且开口朝上，所述空腔内设置有喂水泵，所述喂水泵通过喂水管与所述离心式主排水泵连接。
优选的：所述喂水装置内设置有液位计，用于检测所述喂水装置内内的液位是否达到设定的排水标准，所述液位计与驱动单元及控制器连接，所述驱动单元及控制器位于所述离心式主排水泵上。
优选的：所述腔体溢流水测控装置包括流溢水管，所述流溢水管一端与所述离心式主排水泵连接，所述流溢水管上依次设置有手动阀、溢流水电动阀以及流量检测开关。
优选的：所述主排水装置包括主排水管路，所述主排水管路一端与所述离心式主排水泵连接，另一端与排水管路连接，所述主排水管路上设置泄水管路，所述主排水管路靠近所述离心式主排水泵的一端上设置有排水管路电动阀，其靠近所述泄水管路的另一端上设置有电磁流量计。
优选的：还包括设置在所述主排水管路上的压力变送器，所述压力变送器位于所述排水管路电动阀与所述离心式主排水泵之间。
优选的：还包括位于所述排水管路电动阀另一端的逆止阀。
优选的：所述泄水管路上设置有泄水管路控制阀。
本发明具有以下有益效果：本实用新型的离心式排水泵自动注水排气系统采用自动化技术通过喂水泵和电动阀将喂水仓中的污水通过离心式排水泵吸水管路注入腔体，再通过腔体溢流管电动阀和流量开关，对离心泵腔体内空气排出情况和是否注满水进行检测，彻底实现了离心式排水泵启动时注水排气过程的自动化、无人化。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
附图标记：离心式主排水泵1、喂水泵2、液位计3、喂水管路电动阀4、排水管路电动阀5、手动阀6、溢流水电动阀7、流量检测开关8、溢流水管9、逆止阀10、主排水管路11、电磁流量计12、压力变送器13、喂水管14、喂水仓15、驱动单元及控制器16、泄水管路17、泄水管路控制阀18、排水管路19。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图1，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型公开了一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统，包括离心式主排水泵1，所述离心式主排水泵1通过管路一端连接喂水装置，另一端连接主排水装置；
还包括设置在所述离心式主排水泵1上的腔体溢流水测控装置，以用于排出所述离心式主排水泵1腔体内的空气以及检测空气是否排出。
具体的，离心式主排水泵1采用了MD300-94×11型井下卧式排水泵。
先利用喂水装置通过管路向离心式主排水泵1腔体注水，并启动离心式主排水泵1，再通过主排水装置向地表排水。其中，在启动离心式主排水泵1前，采用腔体溢流水测控装置将腔体内的空气排出，并对腔体内空气排出情况和是否注满水进行检测，以上实现了离心式主排水泵1启动时注水排气过程的自动化，以及提高了排水泵站控制系统的控制水平和可靠性，避免了人工操作时，由于操作人员经验不足造成离心泵腔体注水量不够启动失败的问题，尤其适用于高海拔矿山井下气压低，主排水泵吸水困难的矿山使用。同时该实用新型为矿山井下排水系统实现地表远程控制和无人值守自动智能排水打下了坚实的基础，完全符合目前“智慧矿山和数字化”矿山的建设要求。
进一步的，所述喂水装置包括喂水仓15，所述喂水仓15设置有空腔，且开口朝上，所述空腔内设置有喂水泵2，所述喂水泵2通过喂水管14与所述离心式主排水泵1连接。
具体的，喂水仓15内装有污水，且喂水泵2位于喂水仓2底部，喂水管一端连接喂水泵2，另一端延伸出喂水仓15，并与离心式主排水泵1连接，通过在喂水管14上设置喂水管路电动阀4，实现了对离心式主排水泵1腔体内注水的自动控制。
其中，在本实施列中，喂水仓15采用C40混凝土浇筑。
喂水泵2采用了Xylem(赛莱默或ITT)N泵3085,3102,3127型飞力潜水泵。
喂水管路14为ф200mm无缝流体管。
进一步的，所述喂水装置内设置有液位计3，用于检测所述喂水装置内的液位是否达到设定的排水标准，所述液位计3与驱动单元及控制器16连接，所述驱动单元及控制器16位于所述离心式主排水泵1上。
具体的，液位计3顶部与喂水仓15顶部齐平，其下端位于废液内，当喂水仓15内的液位达到设定的排水装置启动液位时，液位计3向驱动单元及控制器16发出排水启动信息，驱动单元及控制器16根据设定程序按流程自动启动喂水排气装置和离心式主排水泵1等设备。
其中，液位计3采用了测量范围为0-10m的静压式液位计。
驱动单元及控制器16包括排水系统各设备的电源、断路器、接触器和电动机保护器、S7-300PLC控制系统、电动闸阀控制箱和飞力泵控制箱等。驱动单元及控制器16分别与离心式主排水泵1、喂水泵2、液位计3、压力变送器13、流量检测开关8、各电动闸阀4、5、7等电连接。
其中，控制器包括PLC控制系统、电动阀控制箱和飞力泵控制箱。PLC控制系统在自动控制方式下控制飞力泵的启停、各电动阀的打开和关闭及主排水泵的启停。电动阀控制箱和飞力泵控制箱在现场手动方式下控制飞力泵的启停、各电动闸阀的打开和关闭。
进一步的，所述腔体溢流水测控装置包括流溢水管9，所述流溢水管9一端与所述离心式主排水泵1连接，所述流溢水管9上依次设置有手动阀6、溢流水电动阀7以及流量检测开关8。
具体的，离心式主排水泵1启动前驱动单元及控制器16先将溢流水电动阀7和喂水管路电动阀4打开，启动喂水泵2通过喂水管14将喂水仓15中经沉淀的污水注入离心式主排水泵1。随着注水量的逐渐增加，离心式主排水泵1腔体内的空气逐渐通过溢流管9、手动阀6、电动阀门7和流量开关8排出腔体，等离心式主排水泵1腔体注满水后，腔体内空气也由于水的挤压而排完，完成离心式主排水泵1腔体的注水和排气。
溢流水管路9为内径ф20mm无缝流体管。
溢流水电动阀7采用了DN20mm,PN1.6MPa的Q941F-16P电动球阀。
流量检测开关8为GY-LLKG-3/4水流量开关。当水流量≥1.0L/min时，水流开关内的磁芯受水流推动产生位移，磁芯位移带动磁源产生磁控作用使水流开关输出“通”信号。当水流量小于启动流量时，水流开关输出“断”的信号。
进一步的，所述主排水装置包括主排水管路11，所述主排水管路11一端与所述离心式主排水泵1连接，另一端与排水管路19连接，所述主排水管路11上设置泄水管路17，所述主排水管路11靠近所述离心式主排水泵1的一端上设置有排水管路电动阀5，其靠近所述泄水管路17的另一端上设置有电磁流量计12。
具体的，溢流水检测开关内通过的水流量≥1.0L/min时，检测开关输出“通”信号，控制器接收到溢流水检测开关的“通”信号后，认为离心泵启动条件满足，控制系统控制溢流水电动阀7关闭，主排水管路电动阀5打开，喂水泵2继续运行喂水，并使离心式排水泵1自动启动。
其中，喂水管路电动阀4和排水管路电动阀5采用了DN200mm,PN16MPa和DN200mm,PN100MPa，且本身具有就地和远程转换功能的电动阀。
进一步的，还包括设置在所述主排水管路11上的压力变送器13，所述压力变送器13位于所述排水管路电动阀5与所述离心式主排水泵1之间。
具体的，压力变送器13为现有技术，是一种将压力转换成电动信号进行控制和远传的设备。
为了防止污水反向流动，还包括位于所述排水管路电动阀5另一端的逆止阀10。
进一步的，所述泄水管路17上设置有泄水管路控制阀18。
具体的，将喂水仓15内的污水通过逆止阀10、主排水管路11和电磁流量计12和排水管路19排至地表污水处理池，完成井下污水排出。
当排水结束停泵后，利用泄水管路17及泄水管路电动阀18，将排水管路里遗留的污水放空。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统，其特征在于：包括离心式主排水泵(1)，所述离心式主排水泵(1)通过管路一端连接喂水装置，另一端连接主排水装置；
还包括设置在所述离心式主排水泵(1)上的腔体溢流水测控装置，以用于排出所述离心式主排水泵(1)腔体内的空气以及检测空气是否排出；
所述喂水装置内设置有液位计(3)，用于检测所述喂水装置内的液位是否达到设定的排水标准，所述液位计(3)与驱动单元及控制器(16)连接，所述驱动单元及控制器(16)位于所述离心式主排水泵(1)上；
所述腔体溢流水测控装置包括流溢水管(9)，所述流溢水管(9)一端与所述离心式主排水泵(1)连接，所述流溢水管(9)上依次设置有手动阀(6)、溢流水电动阀(7)以及流量检测开关(8)。
2.根据权利要求1所述的一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统，其特征在于：所述喂水装置包括喂水仓(15)，所述喂水仓(15)设置有空腔，且开口朝上，所述空腔内设置有喂水泵(2)，所述喂水泵(2)通过喂水管(14)与所述离心式主排水泵(1)连接。
3.根据权利要求1所述的一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统，其特征在于：所述主排水装置包括主排水管路(11)，所述主排水管路(11)一端与所述离心式主排水泵(1)连接，另一端与排水管路(19)连接，所述主排水管路(11)上设置泄水管路(17)，所述主排水管路(11)靠近所述离心式主排水泵(1)的一端上设置有排水管路电动阀(5)，其靠近所述泄水管路(17)的另一端上设置有电磁流量计(12)。
4.根据权利要求3所述的一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统，其特征在于：还包括设置在所述主排水管路(11)上的压力变送器(13)，所述压力变送器(13)位于所述排水管路电动阀(5)与所述离心式主排水泵(1)之间。
5.根据权利要求3所述的一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统，其特征在于：还包括位于所述排水管路电动阀(5)另一端的逆止阀(10)。
6.根据权利要求3所述的一种深井矿山离心式排水泵自动注水排气系统，其特征在于：所述泄水管路(17)上设置有泄水管路控制阀(18)。
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