水環(huán)式瓦斯抽放泵循環(huán)冷卻水系統(tǒng)綜述

王振豫

摘 要：水環(huán)式瓦斯抽放泵循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行直接決定了瓦斯抽放泵站的連續(xù)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，該系統(tǒng)環(huán)節(jié)瑣碎且相互關(guān)聯(lián)，實(shí)際運(yùn)行時(shí)水質(zhì)、水壓、水溫、水量均不同程度存在影響抽放泵安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的不合理工況，本文就此進(jìn)行了比較全面深度闡述，為合理改進(jìn)該系統(tǒng)提供了現(xiàn)場技術(shù)引導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)；水質(zhì)；水溫；水壓；清洗泵

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.095

水環(huán)式真空泵（下稱泵）運(yùn)行負(fù)壓基本穩(wěn)定且運(yùn)行范圍較大，葉輪內(nèi)充滿的工作水液（循環(huán)冷卻水）具有阻燃作用被廣泛用于煤礦瓦斯抽放，該泵冷卻水一般采用閉路循環(huán)系統(tǒng)。為確保抽放泵入口水溫不超限，建議在中間增設(shè)冷卻水裝置，具體見圖示，視環(huán)境氣溫與循環(huán)水質(zhì)的變化決定是否啟用冷卻水裝置，該裝置為內(nèi)循環(huán)水路，該內(nèi)循環(huán)能力為5～10t/h。下面就瓦斯抽放泵站循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行以下比較完善的分析探討。

1 水質(zhì)

水環(huán)式真空泵制造廠家要求使用不含固體顆粒的常溫清水作為工作液且要求抽吸介質(zhì)為不含固體顆粒、含有瓦斯的混合氣體，絕大多數(shù)煤礦抽放現(xiàn)場很難同時(shí)滿足這兩個(gè)運(yùn)行條件，即便使用常溫清水，該水很快被抽吸的含塵混合氣體污染，水質(zhì)急降，水溫漸高形成水垢，如此惡性循環(huán)使泵運(yùn)行效率下降。為確保水質(zhì)運(yùn)行質(zhì)量，需采取以下措施。

（1）泵進(jìn)氣側(cè)加裝管路在線排塵（碴）器，且實(shí)行掛牌管理，要求該裝置有效通流截面積不得小于泵進(jìn)氣側(cè)管路有效通流面積，相對從源頭上減（降）塵對循環(huán)冷卻水的污染。（2）對補(bǔ)充水堅(jiān)持使用沉淀過濾裝置。（3）定期監(jiān)測水質(zhì)硬度變化，為合理管控運(yùn)行范圍提供真實(shí)依據(jù)。 （4）環(huán)境氣溫較高時(shí)，及時(shí)投用冷卻水裝置。（5）按照軟化水裝置生產(chǎn)廠家對軟水物質(zhì)的使用周期，及時(shí)更換軟水物質(zhì)，一般為連續(xù)運(yùn)行時(shí)至少每6個(gè)月更換添加一次。

2 清洗泵

隨著泵運(yùn)行時(shí)間的推移，泵腔上部內(nèi)壁面與葉輪表面均會(huì)不斷沉積含有雜質(zhì)的水垢，二者狹小空間被水垢充滿后造成停泵后再次啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)葉輪被堵、卡死，此時(shí)需清洗泵，清洗泵需注意以下方面。

（1）根據(jù)抽放量、運(yùn)行負(fù)壓、運(yùn)行聲音、運(yùn)行電流、水質(zhì)硬度的變化合理確定清洗泵的具體日期，一般連續(xù)運(yùn)行時(shí)每三個(gè)月清洗一次。（2）根據(jù)葉輪，泵體，泵軸、分配器的材質(zhì)與泵內(nèi)垢樣組份選擇有腐蝕成份的清洗液，不得盲目單純使用一定濃度的草酸（鹽酸）溢出。（3）水垢較厚時(shí)需考慮解體清洗。（4）泵體內(nèi)注滿清洗液的標(biāo)志為泵的排氣側(cè)立口法蘭盤處有微量清洗液溢出，實(shí)踐表明清洗液一次用量約為泵額定抽氣量（m?/min）的2.5倍。（5）第一次清洗應(yīng)選用較高濃度，含有緩蝕組分的清洗液灌滿泵腔，浸泡10-24h，第一次清洗后用清水沖洗后再用較低濃度、含有緩蝕組分的清洗液進(jìn)行第二次清洗，第二次清洗方式、方法、步驟與第一次清洗相同。（6）每次清洗泵時(shí)必需同時(shí)認(rèn)真檢查氣水分離器是否需要清洗，若需清洗應(yīng)同步清洗。（7）第一次清洗后或清洗中需設(shè)法使葉輪能夠恢復(fù)盤動(dòng)，第二次清洗時(shí)每隔1-2h盤轉(zhuǎn)一次葉輪（180°/次）。根據(jù)第二次清洗效果檢驗(yàn)決定是否繼續(xù)清洗。

3 水溫（水壓、水量、水位）

（1）環(huán)境氣溫較高時(shí)及時(shí)投用冷卻水裝置，根據(jù)改裝置額定入口水壓選用冷卻水泵。（2）運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋表明泵腔入口水溫與環(huán)境氣溫最大差值應(yīng)≯5℃，泵進(jìn)出口水溫最大溫差≯10℃，夏季運(yùn)行時(shí)泵的水溫管控應(yīng)引起足夠重視。（3）控制補(bǔ)水量或投用冷卻水裝置使泵排水溫度≯40～50℃，泵入口水溫≮5℃。（4）低位水池（箱）容積應(yīng)考慮消防水量，盡量滿足泵安全連續(xù)運(yùn)行1h的需水容積。泵站場地空間充足時(shí)應(yīng)加大其容積，或使用兩個(gè)可靠串接、容量較大、有自然散熱條件的低位水池（箱）。（5）循環(huán)水管有效管徑應(yīng)選用不低于3（4）英寸鋼管且泵入口循環(huán)水選配低阻、防爆型流量計(jì)，可確保入口水壓約為0.5～0.8MPa，若超過0.8MPa需采取減壓穩(wěn)壓措施。對臟污循環(huán)水需在流量計(jì)進(jìn)口處加裝過濾器。（6）循環(huán)水泵額定流量一般為泵要求正常循環(huán)水量的3～4倍，泵入口流量要求每30分鐘測定記錄1次，并建立臺(tái)賬（AQ1027-2006有此要求）。水量控制以能使泵體穩(wěn)定運(yùn)行為原則。（7）及時(shí)校驗(yàn)高（低）位水池（箱）的液位傳感器在用性能可靠。

4 其它

（1）運(yùn)行負(fù)壓不得超過73KPa，否則易發(fā)生汽蝕、振動(dòng)、噪音，損壞葉輪，同時(shí)需要循環(huán)水帶走大量的壓縮熱量。（2）設(shè)計(jì)時(shí)做到較為精準(zhǔn)預(yù)測抽放各階段泵的工況點(diǎn)，避免存在明顯的大馬拉小車現(xiàn)象。新建或已建在用泵站有條件時(shí)使用變頻調(diào)速方式，使泵的入口水壓、水溫、水量處于合理匹配數(shù)值范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（3）對試運(yùn)轉(zhuǎn)后或投入過正式運(yùn)行的泵，停車2天以上的重新啟動(dòng)，要灌滿清水盤車沖洗，以免內(nèi)部生銹、結(jié)垢，啟動(dòng)困難，燒毀電機(jī)。（4）若長期停車之前將所有積水排空，使泵內(nèi)干。若無法干燥，應(yīng)每隔兩周用手盤動(dòng)幾次泵的聯(lián)軸器。

5 結(jié)語

水環(huán)式瓦斯抽放泵循環(huán)水冷卻閉環(huán)系統(tǒng)是煤礦瓦斯抽放泵站的重要組成部分，該系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)安全高效抽放的前提之一。通過上述全面闡述可以看出該系統(tǒng)的水量、水壓、水溫、水質(zhì)與運(yùn)行負(fù)壓、運(yùn)行電流、抽放量存在密切關(guān)聯(lián)，通過比對該系統(tǒng)在不同地點(diǎn)、不同時(shí)期、不同工況才能提出不合理工況的實(shí)用改進(jìn)方案。