水环式瓦斯抽放泵循环冷却水系统综述

王振豫

摘 要：水环式瓦斯抽放泵循环冷却水系统的安全可靠，经济运行直接决定了瓦斯抽放泵站的连续安全经济运行，该系统环节琐碎且相互关联，实际运行时水质、水压、水温、水量均不同程度存在影响抽放泵安全经济运行的不合理工况，本文就此进行了比较全面深度阐述，为合理改进该系统提供了现场技术引导。

關键词：循环冷却水系统；水质；水温；水压；清洗泵

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

水环式真空泵（下称泵）运行负压基本稳定且运行范围较大，叶轮内充满的工作水液（循环冷却水）具有阻燃作用被广泛用于煤矿瓦斯抽放，该泵冷却水一般采用闭路循环系统。为确保抽放泵入口水温不超限，建议在中间增设冷却水装置，具体见图示，视环境气温与循环水质的变化决定是否启用冷却水装置，该装置为内循环水路，该内循环能力为5～10t/h。下面就瓦斯抽放泵站循环水系统进行以下比较完善的分析探讨。

1 水质

水环式真空泵制造厂家要求使用不含固体颗粒的常温清水作为工作液且要求抽吸介质为不含固体颗粒、含有瓦斯的混合气体，绝大多数煤矿抽放现场很难同时满足这两个运行条件，即便使用常温清水，该水很快被抽吸的含尘混合气体污染，水质急降，水温渐高形成水垢，如此恶性循环使泵运行效率下降。为确保水质运行质量，需采取以下措施。

（1）泵进气侧加装管路在线排尘（碴）器，且实行挂牌管理，要求该装置有效通流截面积不得小于泵进气侧管路有效通流面积，相对从源头上减（降）尘对循环冷却水的污染。（2）对补充水坚持使用沉淀过滤装置。（3）定期监测水质硬度变化，为合理管控运行范围提供真实依据。 （4）环境气温较高时，及时投用冷却水装置。（5）按照软化水装置生产厂家对软水物质的使用周期，及时更换软水物质，一般为连续运行时至少每6个月更换添加一次。

2 清洗泵

随着泵运行时间的推移，泵腔上部内壁面与叶轮表面均会不断沉积含有杂质的水垢，二者狭小空间被水垢充满后造成停泵后再次启动时出现叶轮被堵、卡死，此时需清洗泵，清洗泵需注意以下方面。

（1）根据抽放量、运行负压、运行声音、运行电流、水质硬度的变化合理确定清洗泵的具体日期，一般连续运行时每三个月清洗一次。（2）根据叶轮，泵体，泵轴、分配器的材质与泵内垢样组份选择有腐蚀成份的清洗液，不得盲目单纯使用一定浓度的草酸（盐酸）溢出。（3）水垢较厚时需考虑解体清洗。（4）泵体内注满清洗液的标志为泵的排气侧立口法兰盘处有微量清洗液溢出，实践表明清洗液一次用量约为泵额定抽气量（m?/min）的2.5倍。（5）第一次清洗应选用较高浓度，含有缓蚀组分的清洗液灌满泵腔，浸泡10-24h，第一次清洗后用清水冲洗后再用较低浓度、含有缓蚀组分的清洗液进行第二次清洗，第二次清洗方式、方法、步骤与第一次清洗相同。（6）每次清洗泵时必需同时认真检查气水分离器是否需要清洗，若需清洗应同步清洗。（7）第一次清洗后或清洗中需设法使叶轮能够恢复盘动，第二次清洗时每隔1-2h盘转一次叶轮（180°/次）。根据第二次清洗效果检验决定是否继续清洗。

3 水温（水压、水量、水位）

（1）环境气温较高时及时投用冷却水装置，根据改装置额定入口水压选用冷却水泵。（2）运行经验反馈表明泵腔入口水温与环境气温最大差值应≯5℃，泵进出口水温最大温差≯10℃，夏季运行时泵的水温管控应引起足够重视。（3）控制补水量或投用冷却水装置使泵排水温度≯40～50℃，泵入口水温≮5℃。（4）低位水池（箱）容积应考虑消防水量，尽量满足泵安全连续运行1h的需水容积。泵站场地空间充足时应加大其容积，或使用两个可靠串接、容量较大、有自然散热条件的低位水池（箱）。（5）循环水管有效管径应选用不低于3（4）英寸钢管且泵入口循环水选配低阻、防爆型流量计，可确保入口水压约为0.5～0.8MPa，若超过0.8MPa需采取减压稳压措施。对脏污循环水需在流量计进口处加装过滤器。（6）循环水泵额定流量一般为泵要求正常循环水量的3～4倍，泵入口流量要求每30分钟测定记录1次，并建立台账（AQ1027-2006有此要求）。水量控制以能使泵体稳定运行为原则。（7）及时校验高（低）位水池（箱）的液位传感器在用性能可靠。

4 其它

（1）运行负压不得超过73KPa，否则易发生汽蚀、振动、噪音，损坏叶轮，同时需要循环水带走大量的压缩热量。（2）设计时做到较为精准预测抽放各阶段泵的工况点，避免存在明显的大马拉小车现象。新建或已建在用泵站有条件时使用变频调速方式，使泵的入口水压、水温、水量处于合理匹配数值范围内，实现经济运行。（3）对试运转后或投入过正式运行的泵，停车2天以上的重新启动，要灌满清水盘车冲洗，以免内部生锈、结垢，启动困难，烧毁电机。（4）若长期停车之前将所有积水排空，使泵内干。若无法干燥，应每隔两周用手盘动几次泵的联轴器。

5 结语

水环式瓦斯抽放泵循环水冷却闭环系统是煤矿瓦斯抽放泵站的重要组成部分，该系统连续稳定运行是实现安全高效抽放的前提之一。通过上述全面阐述可以看出该系统的水量、水压、水温、水质与运行负压、运行电流、抽放量存在密切关联，通过比对该系统在不同地点、不同时期、不同工况才能提出不合理工况的实用改进方案。