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煤矿水环泵及三防的应用煤矿水环泵及三防的应用水环真空泵在煤矿的主要用途是抽放瓦斯。瓦斯又名煤层气，主要成分是甲烷。有很高的爆炸风险，每年由于瓦斯爆炸给国度和家庭带来了严重的损失，瓦斯安全排出已成为煤矿业最重要的工作。众所周知，水环式真空泵由于以水做介质在整个抽、排气都近乎是等温状态，是抽取瓦斯这类易燃、易爆气体的最佳设备。水环真空泵的工作原理及优点•工作原理•如图所示，叶轮偏心的安装在泵体之内，启动时向泵内注入一定高度的水，当叶轮旋转时，水由于离心力的作用在泵体内壁形成一旋转水环，水环下部内表面与轮毂相切，叶轮叶片与水环形成密闭空间叶轮沿箭头方向旋转，在前半旋转过程中，该空间逐渐扩大，空间压力降低，气体自圆盘吸气口吸入；水环真空泵的工作原理及优点•工作原理在后半转过程中，叶片间的空间逐渐缩小，空间压力升高，当高于排气口压力时，叶片间的气体自圆盘排气口排出，随着叶轮的不断旋转，水环真空泵就能连续不断地进行抽吸或者压送气体。•水环真空泵的优点1.压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小；2.泵腔内无金属摩擦，无须对泵内进行润滑转动件与固定件之间的密封可直接有水封来完成；3.结构简单、紧凑，吸气均匀，工作平稳可靠，操作简单，维修方便三防的原理及应用•一、用途•“三防”装置是煤矿瓦斯抽放系统安全防护有效的不可缺少的安全防护设备。•二、原理及原理示意图•1、原理•三防装置由防爆、防回火、防回气装置三部分组成，通常安装在瓦斯抽放泵站的吸、排气管路上。•当吸气管路中起火或爆炸时，火焰被防回火装置阻断，爆炸冲击波冲破防爆装置橡胶板（铝板）泄压。当排气管路中起火或爆炸时，火焰和炸冲击波同样会被阻断或泄压。吸气管路又可被防回气装置关闭，防止事故被扩大。防回气装置的另一个作用是当抽放泵停止运转时，吸气管路的负压会使防回气装置内的水，瞬间被吸入吸气管道中，若不及时放出，会使吸气产生较大的阻力。•因此，三防装置的合理使用，是确保瓦斯抽放系统正常工作和安全防护的重要举措。三防的原理及应用安装示意图•瓦斯抽放系统中三防装置安装如图所示：•按照气体的流向，•进气管路中三防装置安装顺序依次为：•快速排渣器→防回水装置→防回火装置→水封式防爆器→负压放水器→孔板流量计→水环真空泵•排气管路中三防装置安装顺序依次为：•气水分离器→防回火装置→水封式防爆器正压放水器→防回水装置三防主要装置的结构及安装使用方法1.水封式防爆器的安装及使用方法1）水封式防爆器具体结构如图所示。防爆口处置防爆板，在防爆器内气压剧增时，由于防爆板坚固程度远低于防爆器其它位置，所以最先爆开，保护防爆器及整个系统免受损毁。事后只需更换防爆板即可。安装位置，在瓦斯抽放系统中均需要安装水封式防爆器安装位置具体安装可参看三防装置安装示意图。2.防回火装置结构及安装使用方法：（1）防回火装置内置6层防火网可有效防止瓦斯气体过热产生火花，最外层各有一道不锈钢网可有效抵挡管路内矿渣的冲击。按照气体流动方向，防回火装置安装在防爆器的前面。（2）安装位置，防回火装置在瓦斯抽放系统中安装位置可参照三防装置安装示意图。（3）安装方法,由于该装置在防火网两面皆装有不锈钢网以抵挡矿渣的冲击，所以安装时原则上没有正反这分。使用法兰连接入吸气或排气系统中即可。3.快速排渣器结构及安装使用方法:(1)快速排渣器，内置挡渣网，其作用是拦住将管路内的矿渣，使其积存于排渣口处，在停泵时将排渣阀门打开就可快速将矿渣排出。排渣器只在吸气管路中用到，按照气体流向，快速排渣器在所有三防装置的最前面，是瓦斯气体所经过的第一道装置，安装方向如图所示，在瓦斯抽放系统中的位置可参照三防装置安装示意图。(2)安装方法如图所示，排渣口竖直朝下挡渣网角度呈45º的一面面向进气口一端，使用法兰连接在瓦斯抽气管路中即可。4.防回水防回气装置结构及安装使用方法:（1）防回水防回气装置内置止回挡板可在水环泵停泵时，迅速封闭管路阻止瓦斯气体以及管路中的积存水重新流回井下。另外防回水防回气装置上方设置有防爆口，可有效预防爆炸等危险事故发生。（2）安装位置：按照气体流向，在吸气管路中，放回水防回气装置安装在快速排渣器后面，防回火装置的前面。在排气管路中，该装置安装在三防装置的最末位，是最后一道三防装置。具体安装可参照三防装置安装示意图（3）安装方法，安装此装置时切记止回挡板一定要竖直向下，使其在无外力作用下能够依靠自重将管口紧密盖住。排水阀门应该在装置的下方，如果条件允许，在排水阀门下接一G11/2排水管路，将排出的水引入排水池中。5.负压放水器的结构安装及安装使用方法：（1）如图示：负压放水器只安装在吸气管路中，对应的在排气管路中安装有正压放水器。（2）安装位置按照气体流向，负压放水器安装在排渣器、防回水装置、防回火装置防爆器等三防装置的后面，相比之下最靠近水环泵，起作用时定时将吸气管路中积存的水排出。在瓦斯抽放系统中的位置可参照三防装置安装示意图。5.负压放水器的结构安装及安装使用方法：（3）安装方法：在主吸气管路上下位置分别开一个G1/4和G1的丝头。分别对应接负压放水器的导压平衡管和进水管，可以分别加上阀门，平时常开状态在需要维修放水器时关闭阀门取下放水器即可。所应注意的是由于放水器是应用了气压平衡原理所以应注意放水器的排水口应始终保持在大气压力下，即保持排水口的排水通畅不得在周围有积存水，使其浸在水中。6.正压放水器的结构及安装使用方法（1）正压放水器作用是将排气管路中积存水定时排出，其内置浮球，排气管路中的水流入正压放水器足够量时浮球阀打开放出水，水量减少后浮球落回原位，如此周而复始。（2）安装位置：按照气体流向，正压放水器安装在防回火装置、防爆器之后，放回水装置之前。在瓦斯抽放系统中的位置可参照三防装置安装示意图。（3）在排气管路下方开设G2的管丝头可以加设阀门连接在正压放水器的G2进水管上即可。7.标准孔板流量计•孔板流量计的原理充满管道的流体流经管道内的节流装置，在节流件附近造成局部收缩，流速增加，在其下游两侧产生静压力差，在已知有关参数的条件下，根据流动连续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间的关系而求得流量。7.标准孔板流量计板流量计的安装要求：对直管段的要求一般是前10D后5D，因此在选购孔板流量计时一定要根据流量计的现场工矿情况来选择适合现场工矿的流量计;孔板安装应使孔口与管道同心，端面与管道轴线垂直;孔板小口朝向钻孔方向，喇叭口对准抽放泵方向。8.V锥流量计工作原理和其他差压式仪表一样也是基于流动连续性原理和伯努利方程来计算流体工况流量的。安装方法：V锥流量计的两端各有一个法兰，与管道上的法兰进行连接，是通常工业比较常用的连接方式，特别适用于各个管道口径的连接。因此同其它类型的差压流量计相比，对上下游直管段的要求小，建议安装时在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。9.断水保护器•断水保护器是在适用于矿井要求安全防爆情况下工作的各种水泵，瓦斯抽排泵的供水检测，当水管中缺水，断水保护器判断属实后立即发出断电指令，机内继电器触点跳变，控制泵电机供电开关断电，水管中供水恢复正常时，断水保护器机内继电器触点恢复，允许开关复电。实物照片---水封防爆器实物照片---防回水装置实物照片---排渣器实物照片—放水器结束谢谢！