煤矿离心式水泵性能测试及分析

曹雄兵

摘 要：根据煤矿安全生产的现状，综合介绍了矿井主排水泵性能参数测试方法，以及分析影响水泵性能曲线下移的原因，指出了矿山排水系统在使用中应注意的问题。

关键词：离心式水泵性能；流量；吨水百米电耗；管路效率

一、离心式水泵性能测试的基本原理

在进行水泵性能测试时，常用流量作为测试的基础，在各种不同的流量下，测试并计算出相应的扬程、效率、轴功率和转速的工况参数，最后绘制出水泵的性能曲线。

二、离心式水泵性能参数的测试

（一） 流量测试。利用超声波流量计测流量，如图1-1，在管路上装两个超声波发生器F1、F2， F1顺流发射超声波，F2逆流发射超声波。在距两个发生器相同距离处安装两个超声波接收器J1、J2，两个接收器和发射器分别组成两个通道F1-J1、F2-J2。当管道中流体静止时，两个通道中超声波在流体中的传播速度相等，都是。当流体以流动时，在F1-J1通道中，声速为，在F2-J2通道中声速为，设两通道距离相等为，则声波通过的时间分别

（二）扬程测试。测试扬程可利用装在水泵出口法兰盘小孔上的真空表和压力表进行，离心式水泵扬程可按下式计算：

p—矿井水的密度；清水时取1000kg/m3，一般矿井水可取1050 kg/m3或采用相对密度瓶实测；dp—排水管内径，m；dx —吸水管内径，m；注意：水泵扬程的测量关键是压力的测量。

（三）轴功率测试。水泵的轴功率是电动机传给水泵轴的功率。水泵轴功率的测试实质上是通过测试拖动电机的输入功率和功率损耗来确定拖动电机的输出功率，然后再乘以传动效率即为水泵的轴功率。

（四）转速的测试。水泵转速测试采用激光、非接触式手持数字式转速表（DT-2234C型），先将反光纸一块粘贴在联轴器的圆周面上，然后用转速表的光传感器垂直对准联轴器的圆周面，待水泵的转速稳定后即可读出水泵的转速，测量相对误差小于±0.2%。

三、离心式水泵性能测试结果处理

（一）工况参数的转换。异步电动机拖动的水泵在不同工况下转速不同，故各工况的数值必须换算成额定转速ne下的数值。若闸板不同开度的工况值为：q1v、h1、p1、n1；q2v、h2、p2、n2；……qiv、hi、pi、ni；额定转速下的各工况值按比例定律转换：

（四）绘制离心式水泵的特性曲线。利用离心式水泵测试和计算所获得的各工况点的技术数据，绘制水泵的特性曲线并找出排水设备的实际运转工况点。

四、离心式水泵性能测试结果分析

水泵零部件的尺寸和水泵检修装配质量是影响水泵性能的主要原因。叶轮入口直径、出口宽度、叶片出口角、导水圈、返水圈的入口尺寸及流道的光滑程度若不符合将使水泵扬程曲线下移。检查时应该对尺寸，清除积垢，除去毛刺。口环、平衡盘的配合间隙应符合要求，磨损间隙过大将使水泵性能曲线下移，检修时对照检查，及时更换。叶轮与导水圈的同心度要符合要求，叶轮出口与导水圈入口要吻合，相互错离会增大损失。

参考文献：

[1] 疏开生. 矿山设计参考资料，淮南矿业学院，1981