井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究

发布时间：2025-01-09 03:19

　　煤矿井下排水系统担负着煤矿井下排除积水的任务,是煤炭安全生产的重要设施。在排水过程中,汽蚀现象会引起水泵效率下降,管路老化结垢造成管阻增大,致使水泵偏离高效工况区运行,以及水泵的选型设计与矿井地测高度不完全匹配等问题,致使矿井排水系统能耗大、效率低。井下排水系统常使用高扬程、大流量、大功率的离心式排水泵,该泵需配备大功率的异步电机来驱动,直接对大功率电动机进行变频调速控制,会造成异步电机的功率因数低,加重电网及配电设备的负荷,且所采用的变频装置功率大、成本高、调节响应时间长。为此,本文提出前置泵串级变频调速技术,即在大功率离心式主排水泵前端串联小扬程、大流量、小功率、速度可调节的离心式排水泵。通过对前置泵进行变频调速控制,使小泵带动大泵,保持排水系统在正常涌水条件下始终在高效区运行。此研究对提高井工矿山排水系统效率,保障排水系统的安全性和可靠性具有重要意义和经济价值。论文的主要研究内容如下:(1)分析离心式水泵串联工作时流量和扬程的变化规律及水泵工况点调节方法;基于离心泵的特性方程与相似理论,分析单泵工作变频调速节能原理以及前置泵串级调速节能原理。(2)搭建离心泵串级调速实验平台,开展两...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1技术路线图

7图1-1技术路线图Fig.1-1Thetechnologyroadmap1.5本章小结本章介绍了课题选题背景、研究意义以及国内外研究现状，并对课题的研究内容和工作方案进行了整体安排。通过分析煤矿井下排水系统效率低下的主要原因，提出了以排水系统效率为优化目标的正压给水....

图2-1两台同型号泵串联Fig.2-1Seriesoftwopumpswiththesamecharacteristics

联工作特性号泵的串联运行同型号泵串联运行工况，其中H1（H2）为泵1（泵串联运行时泵组的流量-扬程特性曲线，R为管路特下，单泵运行时的工况点为A，两台泵串联运行时的，串联后扬程和流量都增大，但两台离心泵串联后工况点的二倍，即2,2BAVBVAHHq....

图2-2两台不同特性泵的串联运行Fig.2-2Seriesoftwopumpswiththedifferentcharacteristics

供的扬程已经高于泵组扬程，泵1提供的扬程为负值，不仅不能为泵组提供助力，而且还会成为泵2的吸入阻力，使泵2的吸入条件变坏，导致空化。图2-2两台不同特性泵的串联运行Fig.2-2Seriesoftwopumpswiththedifferentchar....

图2-3相似抛物线

图2-3相似抛物线Fig.2-3Similarparabola关理论用的流量调节方法主要有：一是调节管路上的流调节；二是改变离心泵扬程特性曲线的变速是通过改变管路上排水闸阀开度的大小来改特性曲线，使得离心泵的工况点沿着流量-扬终达到调节流量的目的。这种调速方法是通过的，在....

本文编号：4025066