《矿井通压排设备运行与维护》学习情境1 排水设备运行与维护-习题集

学习情境1排水设备运行与维护一：填空题1.矿井排水设备分为___和___两类。2．固定式排水设备一般由___、___、___、___及___、___等组成。3.水泵在___称为水泵的流量，用___表示，单位为___。4.水泵的扬程为___，用___表示，单位___。5.水泵功率为___，用___表示，单位为___。6.泵的效率即___，用___表示。7.水泵的转速即___，用表示___，单位为___。8.离心式水泵转动部分主要由___、___、___和___组成。9.离心式水泵固定部分主要包括___、___和___等部件，用拉紧螺栓连接。10.常用简易的水泵状态监测方法主要有___、___和___等。11.离心式水泵的正常工作条件是___、___和___。12.离心式水泵采用串联工作的目的是___，水泵并联工作的目的是___。填空题答案：1.固定式|移动式2.水泵|电动机|启动设备|管路管路附件|仪表3.单位时间内所排出的水的体积|Q|m3/s或m3/h4.单位重力的水通过水泵后所获得的总能量|H|m5.单位时间内所做的功的大小|N|KW6.有效功率和轴功率的比值|7.水泵轴和叶轮每分钟的转数|n|r/min8.泵轴|叶轮|平衡盘|轴承9.进水段（前段）|中段|出水段（末段）12.增大扬程|增大流量11.不发生汽蚀条件|稳定工作条件|经济工作条件10.听诊法|触测法|观察法二：选择题1.水泵的工况点是下列哪两条曲线的交点。A、流量和管路特性曲线B、效率和扬程C、功率和吸上真空度2.单级离心式水泵叶轮的流道是由___，因此水在叶轮中流动时，除产生损失之外，流速是逐渐降低的，一部分动压会转变为静压。A、窄到宽B、由宽到窄C、一样宽窄3.允许吸上真空度是在水泵不发生___的条件下，水泵吸水口所允许的真空度，用表示，单位为。A、汽蚀B、冲击C、汽化4.叶轮的密封采用密封环进行密封。密封环又称为口环，叶轮进水口采用___密封，叶轮背面轮毂采用小口环进行密封。A、大口环B、小口环C、中口环5.在叶轮的后盘有环形凸台，在凸台和叶轮背面轮毂之间钻有4～8个孔，此孔的作用___。A、轴向推力B、径向推力C、工艺结构需要选择题答案：1.A2.A3.A4.A5.A三：简答题1.改变管路特性曲线方法有几种?2.改变水泵特性曲线的调节方有几种？3.简述水泵的稳定工作条件。4.简述水泵的经济工作的条件。5.什么是闸门节流法？6.水泵工况的调节的方法很多，其中管路并联调节法是如何调节？7.如何合理调节水泵的工况点?8.减小排水管路的阻力损失方法有哪些？9.如何改善吸水管路的特性？10.水泵常用简易的故障诊断方法中，什么是听诊法？11.矿水的来源有哪些?12.如图所示离心式水泵工作原理图，说明序号1、2、3、4、5、6、7、8所对应组成部分名称，并简述其工作原理。13.离心式水泵启动前的检查步骤?14.启动离心式水泵？15.离心式水泵如何正常停泵？16.离心式水泵的性能曲线反映了水泵的哪些性能？17.离心式水泵正常工作条件有哪些？18.D型水泵D155-30×5和150DF30×5的型号意义是什么？19.离心式水泵的密封装置有哪些？简答题答案：1.答案:（1）闸门节流法（2）管路并联调节法2.答案:（1）改变转速的调节法（2）减少叶轮数目调节法（3）削短叶轮叶片长度调节法3.答案:所谓运转稳定性,就是水泵在管路中工作时,只有一个确定的工况点,也就是只有一个确定的流量和一个确定的扬程。4.答案:为保证水泵经济工作，水泵的效率不能太低，要求水泵的工况效率不低于最高效率的85%～90%。依此划定的区域称为工业利用区。在水泵选择设计时，水泵的工况点应在该区域内，经济工作条件为：。5.答案:闸门节流法是适当关闭排水管路上的调节闸阀，增大管路的阻力，使管路的特性曲线上移，从而达到减小流量增大扬程的目的。6.答案:矿山排水中，一般都有工作管路和备用管路，可以使工作管路和备用管路并联工作，以增大过流断面，降低管路的阻力，使工况点右移，从而增大流量，这种方法叫管路的并联调节法。7.答案:如果水泵的扬程过大，就会使管路的效率下降，排水系统的效率降低，吨水百米电耗增高。可以采用降低水泵转速、减少叶轮数目或削短叶轮叶片长度等方法降低水泵的扬程特性曲线，去除多余扬程，提高排水系统的效率，降低吨水百米电耗。8.答案:（1）选择管路时应选较大管径（2）定期清除管路积垢（3）缩短排水管路的长度（4）采用多管并联排水9.答案:（1）选择直径较大的吸水管（2）正确安装吸水管路（3）采用无低阀排水10.答案:设备正常运转时,伴随发牛的声响总是具有一定的音律和节奏。只要熟悉和掌握这呰正常的音律和节奏,通过人的听觉功能就能对比出设备是否出现了重，杂、怪、乱的异常噪声，以此来判断设备内部出现的松动、撞击、不平衡等隐患。例如用手锤敲打零件，听其是否发生破裂杂声，可判断有无裂纹产生。11.答案:涌人矿井的水统称为矿水，其主要来源有大气降水、地表渗透水、含水层水、断层水、工作中灭尘的水等，对于水力采煤和水砂填充的矿井，还包括水力采煤和水砂填充后产生的废水。12.答案:离心式水泵主要由叶轮、泵轴、外壳和轴承等组成。叶轮是向水传递能量的主要部件，固定在泵轴上，由电机带动泵轴和叶轮一起转动。离心泵的外壳为一螺旋形扩散室，吸水口和排水口分别与吸水管和排水管连接。水泵启动前，先充灌满引水，然后启动电机。电机带动叶轮旋转，产生离心力，叶轮内的水在离心力的作用下由入口流向出口，经螺旋形扩散室进入排水管被排出。同时，叶轮入口因水被排出而压力降低，形成局部真空。水井中的水在大气压力的作用下，通过吸水管被压入叶轮入口，形成连续流动。13.答案:离心式水泵启动前的检查包括:1.启动前，检查全部螺栓、管路连接是否紧固；2.检查全部仪表、阀门及仪器是否正常；3.检查润滑油（脂）是否正常；4.检查电动机的接线、转向是否正确；5.盘车检查是否灵活、是否有卡阻现象。14.答案:离心式水泵的启动:通过检查完全正常后，向水泵充灌引水，引水满后，关闭放气栓，启动电动机，电动机转速达到正常后，打开调节闸阀。对于无底阀排水水泵的启动，用射流泵或真空泵向水泵充灌引水，引水是否灌满，应观察真空表，当达到要求的真空度时，启动电动机，电动机转速达到正常后，打开调节闸阀。15.答案:离心式水泵停泵时，将排水管上的调节闸阀（吐出阀）关闭，关闭电机，泵停止后，关闭真空表和压力表。如有吸入阀的水泵，当泵停稳后关闭吸入阀。停泵后应注意：如果水泵短期内不工作，应将泵内的水放空，以免锈蚀和冬季冻裂；如果长期停泵，应对水泵进行油封，同时，分开联轴器，每隔一定时期，让电机空转一次，以免电机受潮。16.答案:离心式水泵的性能曲线有四条，即扬程特性曲线（）、轴功率特性曲线（）、效率特性曲线（）和汽蚀余量允许吸上真空度曲线（）。17.答案:离心式水泵的正常工作条件是不发生汽蚀条件、稳定工作条件和经济工作条件（1）要使水泵不发生汽蚀，就要使水泵入口处的压力不低于当时水温下的饱和蒸汽压，并留一定的安全余量。我国生产的D型泵，旧型给出的是允许吸上真空度，新型号给出是汽蚀余量；（2）转稳定性,就是水泵在管路中工作时,只有一个确定的工况点,也就是只有一个确定的流量和一个确定的扬程。水泵稳定工作的条件是（3）为保证水泵经济工作，水泵的效率不能太低，要求水泵的工况效率不低于最高效率的85%～90%。经济工作条件为：18.答案:D型水泵的型号意义：新型号：D155-30×5DF155-30×5旧型号：150D30×5150DF30×5D—单吸多级分段式清水泵；150—吸水口的直径，；DF—单吸多级分段式耐酸泵；D—单吸多级分段式清水泵；155—额定流量，；DF—单吸多级分段式耐酸泵；30—平均单级额定扬程，；30—平均单级额定扬程，；5—水泵叶轮级数（叶轮数目）。5—水泵叶轮级数（叶轮数目）19.答案:离心式水泵的密封装置有水泵的密封包括各固定段之间结合面的密封、转动部分的密封（叶轮的密封、吸水侧和出水侧的密封）。固定段之间结合面采用纸垫密封。四：分析题1.提高排水设备经济运行的措施？2.水泵的维护与检查步骤?3.D型水泵有哪些组成部分？各有何作用？4.产生汽蚀现象的原因是什么？如何防止汽蚀现象的产生？5.水泵工况点的调节方法有哪些？6.排水设备的组成部分有哪些，各有什么作用?7.离心式水泵的拆、装步骤有哪些？分析题答案：1.答案:1.提高水泵的运行效率（1）选用高效水泵（2）合理调节水泵的工况点（3）提高水泵的检修和装配质量2.减小排水管路的阻力损失（1）选择管路时应选较大管径（2）定期清除管路积垢（3）缩短排水管路的长度（4）采用多管并联排水3.改善吸水管路的特性（1）选择直径较大的吸水管（2）正确安装吸水管路（3）采用无低阀排水4.实行科学的管理（1）简化排水系统（2）定期清理水仓、及时清理吸水井（3）合理确定水泵的开、停时间2.答案:为了做好维护工作，保证水泵正常运转，应按产品说明书，结合具体使用情况制定详细内容。在正常情况下，应按照说明书要求，按时拆修水泵，制定大、中、小修的期限和内容，每年最大涌水期到来之前，要全面检修一次。日常的维护工作，根据实践经验要做到”勤、查、精、听、看”。1.勤：勤看、勤听、勤摸、勤修、勤联系。2.查：查各部螺栓、销子；查油质、油量；查各轴承温度；查安全设备和电气设备；查闸阀、逆止阀、回水管和密封好坏。3.精：精通业务、精神集中、精益求精。4.听：听取上一班的交接情况，听机器运转声音。5.看：看水位高低；看仪表；看油圈。维护的最终要求，是使主排水设备符合完好标准。对一般的排水泵，也要求达到相应的完好标准。3.答案:D型泵主要由固定部分、转动部分和密封部分等组成。1．转动部分（1）叶轮D型泵的叶轮由前盘、后盘、叶片和轮毂组成。叶轮是水泵传递和转换能量的主要零件。其主要是靠离心力的作用把能量传递给水，以提高水的动能（动压）和压力能（静压）。（2）水泵轴泵轴是传递扭矩的主要零件。（3）平衡盘平衡盘和平衡座是用来平衡叶轮产生的轴向推力的。（4）轴承2.固定部分固定部分主要包括进水段（前段）、中段和出水段（末段）等部件，用拉紧螺栓连接。（1）进水段进水段内的吸水室接受来自吸水管内的水，并把水均匀的导入第一级叶轮入口，降低流动损失。（2）中段中段又称导叶,主要由导水叶片和返水叶片组成。导水叶片的导水流道和返水叶片的返水流道把上一级叶轮流出的高压水以最小的损失导入下一级叶轮入口。（3）出水段出水段的作用是收集最后一级叶轮流出的高压水，并以最小的损失把水均匀的引至出口。3.密封部分水泵的密封包括各固定段之间结合面的密封、转动部分的密封（叶轮的密封、吸水侧和出水侧的密封）。4.答案:产生汽蚀现象的原因是：水泵吸水是依靠大气压力把吸水井中的水通过吸水管压入水泵。而水泵入口处的压力不能太低。水泵入口压力低于当时温度下水的饱和蒸汽压时，水就会产生汽化，溶解在水中的气体也会逸出，形成蒸汽与逸出气体混合的小气泡。这些小气泡进入叶轮后，压力增大，小气泡中的水蒸汽凝结成水，体积急剧缩小，周围的压力水产生很大的冲击力，并不断的作用在叶轮上，使叶轮产生疲劳，并使表面金属产生脱落；同时，从水中逸出的活泼性气体借助水凝结放出的热量对金属产生化学腐蚀作用，使叶轮很快出现蜂窝状麻点，并逐渐形成空洞，这种现象称为汽蚀。防止发生汽蚀：要使水泵不发生汽蚀，就要使水泵入口处的压力不低于当时水温下的饱和蒸汽压，并留一定的安全余量。我国生产的D型泵，旧型给出的是允许吸上真空度，新型号给出是汽蚀余量。对于旧型号，要想不发生汽蚀，就要使水泵入口处产生的真空度不大于。5.答案:水泵工况的调节主要有两条途径：一是改变水泵的特性曲线进行调节；二是改变管路的特性曲线进行调节。（一）改变水泵特性曲线的调节方法1.改变转速的调节法采用改变转速调节法，一是可以更换为所需转速和功率的电机，二是采用调速电机时把速度调整为所需转速。2.减少叶轮数目调节法当水泵的扬程过大时，可以减少多级泵的叶轮数目。减少叶轮数目，水泵的扬程特性曲线则相应下降，工况点随之变动。3.削短叶轮叶片长度调节法如果水泵的流量和扬程大于实际需要，为减少电耗，可将叶轮的叶片适当削短。（二）改变管路特性曲线调节法1.闸门节流法闸门节流法是适当关闭排水管路上的调节闸阀，增大管路的阻力，使管路的特性曲线上移，从而达到减小流量增大扬程的目的。2.管路并联调节法在矿山排水中，一般都有工作管路和备用管路，可以使工作管路和备用管路并联工作，以增大过流断面，降低管路的阻力，使工况点右移，从而增大流量，这种方法叫管路的并联调节法。6.答案:排水设备的组成部分：固定式排水设备一般由水泵、电动机、启动设备、管路及管路附件、仪表等组成。水泵内的叶轮是向水传递能量的主要部件，以提高水的能量（静压和动压），排出矿水。电动机是驱动设备，通过联轴器和泵轴联接，带动装在泵轴上的叶轮转动，矿水通过管路排至地面。底阀:用于防止水泵启动前充灌的引水及停泵后的存水漏入吸水井。底阀阻力较大，又经常出问题，可采用无底阀排水。无底阀排水不用底阀，滤水器最好换无底阀排水用滤水器。调节闸阀:安装在靠近水泵的出水管上，用来调节水泵的扬程和流量、关闭时启动（功率最小，以免电机过载）、正常停泵时关闭闸阀以免水击管路。管路和逆止阀安装在调节闸阀的上方，防止突然停泵时发生水击，保护水泵。旁通管接在逆止阀和调节闸阀两端，水泵启动前，可用排水管中的存水向水泵充灌引水（有底阀排水时使用，无底阀不用旁通管）。压力表:用来检测水泵出口的压力；真空表用来检测水泵入口处的真空度，防止水泵发生汽蚀。引水漏斗;用来充灌引水；放气栓是充灌引水时排出水泵内的空气。放水管;是在检修水泵和管路时，把排水管中的存水放入吸水井。滤水器:装在吸水管的末端，其作用是过滤矿水中的杂物，防止进入水泵。7.答案:1.离心式水泵拆卸呆时应注意做好下列准备事项：（1）按停泵程序停泵；（2）将泵壳内的液体放掉；（3）如果轴承部件是润滑油润滑时，应将润滑油放掉；（4）拆去妨碍拆卸的附属管路,如平衡盘水管、水封环水管等和仪器仪表等；（5）拆卸泵与电动机的联轴器；（6）安装好起吊设备。2.拆卸泵的顺序泵的拆卸步骤应从拆下出水侧的轴承部件开始,其顺序大体如下：（1）拧下出水侧轴承压盖上的螺栓和吐出段（出水段）、填料函体（尾盖）、轴承体二个部件之间的连接螺母,卸下轴承部件；（2）拧下轴上的圆螺母，依次卸下轴承内圈、轴承压盖和挡套后，卸下填料函体或尾盖（包括填料压盖、填料环、填料等在内)；（3）依次卸下轴上的0形密封圈、轴套、平衡盘和键，然后卸下出水段（包括末级导叶、平衡环等在内）；（4）卸下末级叶轮和键后，卸下中段（包括导叶在内）；（5）按同样方法，继续卸下其余各级的叶轮，中段和导叶,直到卸下首级叶轮为止；（6）拧下吸入段（进水段）和轴承体的连接螺母,拧下轴承压盖上的螺栓后，卸下轴承部件(在这之前应预先将泵联轴器卸下）；（7）将轴从吸人段（进水段）中向后抽出，拧下轴上的固定螺母，依次将轴承内圈、0形密封圏、轴套、挡套等卸下）。至此拆卸工作基本完成,但在上述拆卸过程中，还有部分零件互相是连接在一起的，一般情况下拧下连接螺栓或螺母后即可卸下。3.清洗和检查：（1）用煤油清洗全部的零件，在空气中干燥或用布擦干；（2）检查全部零件的磨损情况，对不能确保正常运转的零件应更换新的；（3）检查泵轴是否有灰尘或生锈,用千分表检查轴的不直度（轴的径向跳动值不大于8级精度）；（4）当密封间隙超过推荐值最大值的50%时,应更换密封元件。（二）泵的装配D型、MD型泵装配质量的好坏对泵的性能及运行稳定性影响显著，在装配时务必注意以下几点：1.叶轮出口中心与导叶进口中心的对准；如果对不准时,应在叶轮轮毂与轴肩通过加设垫片调整。应将两中线控制在0.5的范围内。2.泵的转子部分与定子部分的各个密封间隙值大小及均匀，稍有偏差，就会使水泵的性能受到影响，流量减小，扬程降低，效率差，以致降低泵的使用海命五：故障分析题1.水泵不吸水，吸入真空指示值剧烈波动产生，故障原因及处理方法？2.水泵不吸水，吸入真空表指示高度真空，故障原因及处理方法？3.水泵泵出口压力表处指示有压力，而水泵不出水，故障原因及处理方法？4.水泵流量不足，故障原因及处理方法？5.水泵运转功率过大，故障原因及处理方法？6.水泵内部声音反常，水泵不上水，故障原因及处理方法？7.水泵振动厉害，故障原因及处理方法？8.水泵轴承过热，故障原因及处理方法？9.水泵平衡水中断，平衡室发热，电机功率增加，故障原因及处理方法？10.水泵填料箱或泵壳发热，故障原因及处理方法？11.水泵启动不起，故障原因及处理方法？12.水泵启动时功率过大，故障原因及处理方法？故障分析题答案：1.答案:水泵不吸水，吸入真空指示值剧烈波动产生：故障原因：1.注入水泵的水不够2.吸水管、吸水侧填料箱或真空表连接处漏气3.滤水器被堵塞或没完全浸入水中4.电机转速过低或转向不对处理方法:1.往水泵内注水2.拧紧填料箱压盖或更换填料，堵塞漏气点或更换真空表3.清理滤水器，使滤水器浸入水下4.检查电源电压，改变电机转向2.答案:水泵不吸水，吸入真空表指示高度真空：故障原因：1.底阀没有打开或已淤塞2.吸水管阻力太大或吸水高度太高处理方法:1.检查或更换底阀2.清洗或更换吸水管，降低吸水高度3.答案:水泵泵出口压力表处指示有压力，而水泵不出水：故障原因：1.排水管阻力太大或泵扬程不够2.旋转方向不对或转数不够3.水泵叶轮损坏或被堵塞处理方法:1.检查或缩短排水管2.检查电源电压，改变电机转向，提高转数3.清洗或更换叶轮4.答案:水泵流量不足：故障原因：1.电动机转数不足2.填料箱漏气3.密封环磨损过多，内泄漏严重4.水泵叶轮局部淤塞5.叶轮出水口与导水圈进水口没对正处理方法:1.检查电源电压或改变转速2.拧紧填料箱压盖3.更换密封环4.清洗水泵叶轮5.调整导水圈安装位置5.答案:水泵运转功率过大：故障原因：1.填填料压盖压得太紧，填料室发热2.泵旋转部分发生摩擦3.平衡盘平衡效果差4.密封环间隙过大，使轴向惟力增大5.水泵排水量增加处理方法:1.拧松填料压盖或更换填料2.检查泵内各旋转零件并加以修正3.检查平衡盘及回水管4.检查密封环间隙或更换5.调节闸阀降低流量6.答案:水泵内部声音反常，水泵不上水：故障原因：1.流量太大2.吸水