CN223482906U - 一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，引水装置（3）的一端固定于水仓（6）的侧壁上，引水装置（3）的另一端嵌套于免灌装置（2）的内腔中，补水与冲污系统的一端固定于水仓（6）的侧壁上，补水与冲污系统的另一端通过三通阀（44）分别与免灌装置（2）的内部补水管（25）和冲污排管（28）相连接，溢流系统（5）的一端通过焊接的方式固定于免灌装置（2）上，溢流系统（5）的另一端固定于水仓（6）的侧壁上，免灌装置（2）安装于水仓（6）一旁，排水系统通过泵进水管（11）安装于免灌装置（2）的另一侧。该排水系统取消了多级泵（1）的抽真空冲注水操作与设备，极大地缩短了多级泵（1）启动的准备时间。

Description

一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统

技术领域

本实用新型属于矿用多级泵技术领域，具体涉及一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统。

背景技术

矿用多级泵具有高扬程、大流量、高效率等特点，已成为矿井排水系统的关键设备，并且主要应用于矿井的中央泵房的集中排水系统中。目前，为防止矿用多级泵在启动时发生严重的汽蚀现象，避免汽蚀现象对矿用多级泵叶轮的破坏，通常采用抽真空的方式以启动矿用多级泵，并且在矿用多级泵抽真空的过程中，需要关闭矿用多级泵的出口阀门，矿井水仓的流体介质在外界大气压的作用下沿着矿用多级泵的进水管进入泵内，当矿用多级泵的泵内充满引水后，启动矿用多级泵并打开出口阀门，然后矿用多级泵进入正常排水阶段。

目前矿用多级泵通常采用的抽真空方式主要包括真空泵和射流泵两种，其中采用真空泵对矿用多级泵进行抽真空时，易发生真空度不足或有限的情况，特别是当矿井水仓的水位较低时，利用真空泵进行抽真空的时间较长，并且极易产生矿用多级泵的泵内真空度不足，引水无法完全充满整个矿用多级泵内腔，进而造成矿用多级泵无法启动或发生严重的汽蚀。此外，采用射流泵或其它射流抽真空装置对矿用多级泵进行抽真空时，由于射流抽真空装置的效率普遍偏低，适合于缓慢抽真空的过程，而对于矿用多级泵而言，如遇突发情况，需要较高的抽真空效率并及时、快速地启动矿用多级泵，因此射流抽真空装置应用于矿用多级泵的启动过程中存在一定的弊端和缺陷。上面所述的两种常用的矿用多级泵抽真空方式，均对泵的密封性要求较高，增大了矿用多级泵的制造与装配难度。

鉴于此，为解决矿用多级泵采用抽真空方式启动时存在的弊端和技术难题，缩短矿用多级泵的启动准备时间，提高矿用多级泵的灵活性，亟需一种适用于矿用多级泵的快速启动装置。

发明内容

本实用新型针对上述技术缺陷，设计了一种矿用多级泵的免灌装置，提出了一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，以解决背景技术中所述的技术缺陷。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，包括排水系统、免灌装置、引水装置、补水与冲污系统和溢流系统，其中引水装置的一端固定于水仓的侧壁上，引水装置的另一端嵌套于免灌装置的内腔中，补水与冲污系统的一端固定于水仓的侧壁上，补水与冲污系统的另一端通过三通阀分别与免灌装置的内部补水管和冲污排管相连接，溢流系统的一端通过焊接的方式固定于免灌装置上，溢流系统的另一端固定于水仓的侧壁上，免灌装置安装于水仓一旁，排水系统通过泵进水管安装于免灌装置的另一侧，排水系统的启停控制信号线与PLC控制系统相连接。

进一步地，所述的免灌装置包括检修口、超声波液位传感器、排空阀、真空压力表、内部补水管、冲污斜坡、排污管、冲污排管和内部引水管，其中检修口设置于排水装置与免灌装置相连接的侧面上，检修口处设置法兰连接盖板，通过O型密封圈对法兰连接盖板进行密封，超声波液位传感器安装于免灌装置的内部顶板上，超声波液位传感器的信号线与PLC控制系统相连接，超声波液位传感器的信号线与免灌装置的穿孔处进行密封，排空阀和真空压力表均安装于免灌装置的顶部且与免灌装置的内部相连通，排空阀的信号线与PLC控制系统相连接，内部补水管通过焊接固定于免灌装置的顶部，冲污斜坡呈一定倾角并通过焊接方式固定于免灌装置的内部，排污管通过焊接固定于免灌装置的侧壁上且靠近冲污斜坡的最低处，冲污排管固定于免灌装置的内侧壁上且靠近冲污斜坡，内部引水管的一端通过法兰外伸至免灌装置外，内部引水管的一端呈垂直方向且呈45°切口。

进一步地，所述的冲污排管上设置若干个冲污孔，冲污孔的出口方向与冲污斜坡相平行，对冲污斜坡进行冲洗。

进一步地，所述的排水系统包括多级泵、泵进水管、泵出水管和泵过滤罩，其中多级泵通过基座安装于免灌装置的一侧，泵进水管通过焊接的方式固定于免灌装置上，泵进水管的一端安装泵过滤罩，泵进水管的另一端通过法兰与多级泵的进口相连接，泵出水管通过法兰与多级泵的出口相连接，多级泵的启停控制线与PLC控制系统相连接。

进一步地，所述的引水装置包括内部引水管、外部引水管和吸水过滤罩，内部引水管外伸至免灌装置的一端设置法兰，外部引水管与内部引水管相连接的一端设置法兰，外部引水管的另一端安装吸水过滤罩。

进一步地，所述的补水与冲污系统包括潜水泵、潜水泵进管、潜水泵出管、三通阀、外部补水管和冲污进水管，其中潜水泵进管的一端安装吸水过滤罩，潜水泵进管的另一端与潜水泵的进口相连接，逆止阀安装于潜水泵出管上，潜水泵出管的一端通过三通阀分为外部补水管和冲污进水管，外部补水管通过法兰与内部补水管相连接，冲污进水管与冲污排管相连接，电动闸阀甲和电动闸阀乙分别安装于外部补水管和冲污进水管上，电动闸阀甲和电动闸阀乙的信号控制线与PLC控制系统相连接。

进一步地，所述的溢流系统包括电磁阀和溢流管，电磁阀通过管道安装于免灌装置的侧壁上，溢流管通过法兰与电磁阀相连接，电磁阀的信号控制线与PLC控制系统相连接，电磁阀水平高度略低于引水装置的内部引水管的出口高度，电磁阀水平高度高于多级泵的出口高度。

与现有技术相比，本实用新型所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，通过免灌装置取代了矿用多级泵的抽真空设备，极大地缩短了多级泵的启动准备时间，同时该排水系统还设置了免灌装置的水位检测系统和自动补水系统，能够实时对免灌装置进行补水操作，保证了免灌装置的水位，进而也避免了多级泵的汽蚀风险；另一方面，该排水系统的免灌装置底部设置了冲污斜坡和冲污系统，能够定期对免灌装置的内部进行冲污操作，保证了免灌装置的清洁，并且多级泵的泵进水管处设置泵过滤罩，避免免灌装置内杂质进行多级泵内而导致堵塞现象的发生。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构系统图；

图2为本实用新型的免灌装置的局部放大图。

图中标记为：1：多级泵；11：泵进水管；12：泵过滤罩；13：泵出水管；2：免灌装置；21：检修口；22：超声波液位传感器；23：排空阀；24：真空压力表；25：内部补水管；26：冲污斜坡；27：排污管；28：冲污排管；281：冲污孔；3：引水装置；31：内部引水管；32：外部引水管；33：吸水过滤罩；4：潜水泵；41：潜水泵进管；42：潜水泵出管；43：逆止阀；44：三通阀；45：外部补水管；451：电动闸阀甲；46：冲污进水管；461：电动闸阀乙；5：溢流系统；51：电磁阀；52：溢流管；6：水仓。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及实施效果更加清晰，以下结合附图1和2，对本实用新型的一个实施例作进一步描述：

参阅附图1和2，本实用新型所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，包括排水系统、免灌装置2、引水装置3、补水与冲污系统和溢流系统5，其中引水装置3的一端固定于水仓6的侧壁上，引水装置3的另一端嵌套于免灌装置2的内腔中，补水与冲污系统的一端固定于水仓6的侧壁上，补水与冲污系统的另一端通过三通阀44分别与免灌装置2的内部补水管25和冲污排管28相连接，溢流系统5的一端通过焊接的方式固定于免灌装置2上，溢流系统5的另一端固定于水仓6的侧壁上，免灌装置2安装于水仓6一旁，排水系统通过泵进水管11安装于免灌装置2的另一侧，排水系统的启停控制信号线与PLC控制系统相连接。

作为优选的实施例，所述的免灌装置2包括检修口21、超声波液位传感器22、排空阀23、真空压力表24、内部补水管25、冲污斜坡26、排污管27、冲污排管28和内部引水管31，其中检修口21设置于排水装置与免灌装置2相连接的侧面上，检修口21处设置法兰连接盖板，通过O型密封圈对法兰连接盖板进行密封，通过检修口21可以对免灌装置2的内部进行检修与维护，超声波液位传感器22安装于免灌装置2的内部顶板上，超声波液位传感器22的信号线与PLC控制系统相连接，超声波液位传感器22实时检测免灌装置2内水位的变化，并将免灌装置2的水位信息通过信号线传送至PLC控制系统，超声波液位传感器22的信号线与免灌装置2的穿孔处进行密封，排空阀23和真空压力表24均安装于免灌装置2的顶部且与免灌装置2的内部相连通，排空阀23的信号线与PLC控制系统相连接，真空压力表24能够实时显示免灌装置2内部的真空度，内部补水管25通过焊接固定于免灌装置2的顶部，冲污斜坡26呈一定倾角并通过焊接方式固定于免灌装置2的内部，排污管27通过焊接固定于免灌装置2的侧壁上且靠近冲污斜坡26的最低处，冲污排管28固定于免灌装置2的内侧壁上且靠近冲污斜坡26，内部引水管31的一端通过法兰外伸至免灌装置2外，内部引水管31的一端呈垂直方向且呈45°切口。

作为优选的实施例，所述的冲污排管28上设置若干个冲污孔281，冲污孔281的出口方向与冲污斜坡26相平行，当冲污系统工作时，水仓6的水通过潜水泵4输送至冲污排管28中，并顺着冲污孔281对冲污斜坡26进行冲洗，冲洗的污水沿着排污管27流出。

作为优选的实施例，所述的排水系统包括多级泵1、泵进水管11、泵出水管13和泵过滤罩12，其中多级泵1通过基座安装于免灌装置2的一侧，泵进水管11通过焊接的方式固定于免灌装置2上，泵进水管11的一端安装泵过滤罩12，泵进水管11的另一端通过法兰与多级泵1的进口相连接，泵出水管13通过法兰与多级泵1的出口相连接，多级泵1的启停控制线与PLC控制系统相连接。

作为优选的实施例，所述的引水装置3包括内部引水管31、外部引水管32和吸水过滤罩33，内部引水管31外伸至免灌装置2的一端设置法兰，外部引水管32与内部引水管31相连接的一端设置法兰，外部引水管32的另一端安装吸水过滤罩33。

作为优选的实施例，所述的补水与冲污系统包括潜水泵4、潜水泵进管41、潜水泵出管42、三通阀44、外部补水管45和冲污进水管46，其中潜水泵进管41的一端安装吸水过滤罩33，外部引水管32处安装的吸水过滤罩33与潜水泵进管41处安装的吸水过滤罩33是同一个，潜水泵进管41的另一端与潜水泵4的进口相连接，逆止阀43安装于潜水泵出管42上，潜水泵出管42的一端通过三通阀44分为外部补水管45和冲污进水管46，外部补水管45通过法兰与内部补水管25相连接，冲污进水管46与冲污排管28相连接，冲污进水管46与免灌装置2之间通过穿孔焊接的方式进行连接，电动闸阀甲451和电动闸阀乙461分别安装于外部补水管45和冲污进水管46上，电动闸阀甲451和电动闸阀乙461的信号控制线与PLC控制系统相连接。

作为优选的实施例，所述的溢流系统5包括电磁阀51和溢流管52，电磁阀51通过管道安装于免灌装置2的侧壁上，溢流管52通过法兰与电磁阀51相连接，溢流管52的另一端引至水仓6内，并且电磁阀51的信号控制线与PLC控制系统相连接，电磁阀51水平高度略低于引水装置3的内部引水管31的出口高度，电磁阀51水平高度高于多级泵1的出口高度。

作为优选的实施例，通过上述技术方案，本实用新型所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，当该矿用多级泵排水系统首次安装并投入运行时，在PLC控制系统的作用下，关闭电动闸阀乙461，开启电动闸阀甲451、逆止阀43、电磁阀51和排空阀23，同时启动潜水泵4，此时补水系统通过潜水泵4将水仓6的水输送至免灌装置2内，吸水过滤罩33能够对进入潜水泵4的介质进行过滤，当免灌装置2的水位达到溢流系统5的电磁阀51的水平高度时，免灌装置2内多余的水沿着溢流系统5回流至水仓6中，然后在PLC控制系统的作用下，关闭电动闸阀甲451、逆止阀43、电磁阀51和排空阀23，同时关闭潜水泵4，此时由于免灌装置2内的水位高于多级泵1的出水口，因此多级泵1的内腔中已充满水，由PLC控制系统启动多级泵1，随着免灌装置2的水位降低，其内形成了真空状态，在外界大气压的作用下，水仓6的水经过吸水过滤罩33沿着引水装置3进入免灌装置2内，以此保证多级泵1的正常启动；当该矿用多级泵排水系统停止运行后准备再次开启时，PLC控制系统通过超声波液位传感器22检测低于设定值（即多级泵1的出口高度）时，在PLC控制系统的作用下，关闭电动闸阀乙461，开启电动闸阀甲451、逆止阀43、电磁阀51和排空阀23，同时启动潜水泵4，通过补水系统对免灌装置2进行补水操作，直至免灌装置2的水位达到溢流系统5的电磁阀51的水平高度时，重复上述操作步骤。

此外，通过采用上述技术方案，本实用新型所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，还设置了免灌装置2的冲污系统，当该排水系统运行一段时间后，在PLC控制系统的作用下，关闭电动闸阀甲451，开启电动闸阀乙461、逆止阀43和排空阀23，打开排污管27的阀门，当免灌装置2的水排空后，启动潜水泵4，将水仓6的水通过冲污系统输送至冲污排管28，并通过冲污排管28的冲污孔281对免灌装置2的冲污斜坡26进行冲洗，冲洗的污水沿着排污管27回流至水仓6或其它指定地点。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，包括排水系统、免灌装置（2）、引水装置（3）、补水与冲污系统和溢流系统（5），其特征在于：引水装置（3）的一端固定于水仓（6）的侧壁上，引水装置（3）的另一端嵌套于免灌装置（2）的内腔中，补水与冲污系统的一端固定于水仓（6）的侧壁上，补水与冲污系统的另一端通过三通阀（44）分别与免灌装置（2）的内部补水管（25）和冲污排管（28）相连接，溢流系统（5）的一端通过焊接的方式固定于免灌装置（2）上，溢流系统（5）的另一端固定于水仓（6）的侧壁上，免灌装置（2）安装于水仓（6）一旁，排水系统通过泵进水管（11）安装于免灌装置（2）的另一侧。

2.根据权利要求1所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，其特征在于：免灌装置（2）包括检修口（21）、超声波液位传感器（22）、排空阀（23）、真空压力表（24）、内部补水管（25）、冲污斜坡（26）、排污管（27）、冲污排管（28）和内部引水管（31），检修口（21）设置于排水装置与免灌装置（2）相连接的侧面上，检修口（21）处设置法兰连接盖板，通过O型密封圈对法兰连接盖板进行密封，超声波液位传感器（22）安装于免灌装置（2）的内部顶板上，超声波液位传感器（22）的信号线与免灌装置（2）的穿孔处进行密封，排空阀（23）和真空压力表（24）均安装于免灌装置（2）的顶部且与免灌装置（2）的内部相连通，内部补水管（25）通过焊接固定于免灌装置（2）的顶部，冲污斜坡（26）呈一定倾角并通过焊接方式固定于免灌装置（2）的内部，排污管（27）通过焊接固定于免灌装置（2）的侧壁上且靠近冲污斜坡（26）的最低处，冲污排管（28）固定于免灌装置（2）的内侧壁上且靠近冲污斜坡（26），内部引水管（31）的一端通过法兰外伸至免灌装置（2）外，内部引水管（31）的一端呈垂直方向且呈45°切口。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，其特征在于：冲污排管（28）上设置若干个冲污孔（281），冲污孔（281）的出口方向与冲污斜坡（26）相平行。

4.根据权利要求1所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，其特征在于：排水系统包括多级泵（1）、泵进水管（11）、泵出水管（13）和泵过滤罩（12），多级泵（1）通过基座安装于免灌装置（2）的一侧，泵进水管（11）通过焊接的方式固定于免灌装置（2）上，泵进水管（11）的一端安装泵过滤罩（12），泵进水管（11）的另一端通过法兰与多级泵（1）的进口相连接，泵出水管（13）通过法兰与多级泵（1）的出口相连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，其特征在于：引水装置（3）包括内部引水管（31）、外部引水管（32）和吸水过滤罩（33），内部引水管（31）外伸至免灌装置（2）的一端设置法兰，外部引水管（32）与内部引水管（31）相连接的一端设置法兰，外部引水管（32）的另一端安装吸水过滤罩（33）。

6.根据权利要求1所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，其特征在于：补水与冲污系统包括潜水泵（4）、潜水泵进管（41）、潜水泵出管（42）、三通阀（44）、外部补水管（45）和冲污进水管（46），潜水泵进管（41）的一端安装吸水过滤罩（33），潜水泵进管（41）的另一端与潜水泵（4）的进口相连接，逆止阀（43）安装于潜水泵出管（42）上，潜水泵出管（42）的一端通过三通阀（44）分为外部补水管（45）和冲污进水管（46），外部补水管（45）通过法兰与内部补水管（25）相连接，冲污进水管（46）与冲污排管（28）相连接，电动闸阀甲（451）和电动闸阀乙（461）分别安装于外部补水管（45）和冲污进水管（46）上。

7.根据权利要求1所述的一种具有免灌装置的矿用多级泵排水系统，其特征在于：溢流系统（5）包括电磁阀（51）和溢流管（52），电磁阀（51）通过管道安装于免灌装置（2）的侧壁上，溢流管（52）通过法兰与电磁阀（51）相连接，电磁阀（51）水平高度略低于引水装置（3）的内部引水管（31）的出口高度，电磁阀（51）水平高度高于多级泵（1）的出口高度。