离心式水泵是井工开采矿山必不可少的设备之一,水泵型号选择主要是根据矿井正常涌水量、最大涌水量以及井下水泵房到出水口的高度来确定。有时因型号选择不正确将导致水泵流量"偏大",电动机运行功率超过其额定功率,电动机有可能被烧毁。工作中可常利用离心式水泵的特性曲线来分析流量与扬程以及流量与电动机运行功率的关系。
### 离心式水泵流量测试结果“偏大”的分析
#### 一、引言
在煤矿等地下矿井开采中，离心式水泵作为关键的排水设备扮演着至关重要的角色。合理选择水泵型号，确保其高效稳定运行，是保障矿山安全生产的重要环节。离心式水泵的选择通常基于以下几个关键因素：矿井的正常涌水量、最大涌水量以及井下水泵房到出水口的高度。不当的选择可能会导致一系列问题，如水泵流量“偏大”，电动机运行功率超出其额定功率范围，甚至可能导致电动机损坏。
#### 二、案例背景
贵州煤矿矿用安全产品检验中心应某矿务局要求，对其下属矿井的主排水系统进行了安全检验。检验过程中发现一台PJ型离心式水泵的流量测试结果为额定流量的1.5倍左右，同时电动机运行功率超过了其额定功率，而实际测得的扬程仅为额定扬程的0.4倍左右。
#### 三、测试数据分析
1. **测试设备验证**：
- 使用的超声波流量计处于计量检定的有效期内，并且在近期的使用中表现正常。
- 为了进一步验证超声波流量计的准确性，采用同一套管路及相同的测试条件对另一台MD500-57×5离心式水泵进行了测试。
- 结果显示，第二台水泵的测试数据符合预期，从而证明了超声波流量计的可靠性。
2. **流量“偏大”原因分析**：
- PJ型离心式水泵的额定扬程为516.5米，而实际的排水高度仅为203米，这意味着实际应用中的扬程远低于其额定值。
- 根据离心式水泵的基本特性曲线可以了解到，当扬程减小时，流量会相应地增加。这是因为水泵在较低的扬程下能够提供更大的流量。
- 此外，随着流量的增加，电动机所需的实际功率也会增加，这最终导致了电动机运行功率超出其额定值的情况发生。
3. **离心式水泵特性曲线解读**：
- **扬程特性曲线**：表明随着流量的增加，扬程会逐渐下降。
- **功率特性曲线**：显示功率随着流量的增加而不断增加。
- **允许吸上真空度特性曲线**：表明随着流量的增加，允许的最大吸上真空度将减少。
- **效率特性曲线**：通常呈现出一条开口向下的抛物线形状，表示水泵效率存在最大值。在效率最大时对应的参数称为额定参数，效率最大值附近的区域被称为工业利用区。
#### 四、结论与建议
通过对上述案例的分析，我们可以得出以下几点结论：
- 离心式水泵的实际应用扬程远低于其额定扬程是导致流量“偏大”的主要原因。
- 不当的型号选择会导致电动机过载运行，进而可能引发设备故障。
- 在选择离心式水泵时，必须综合考虑矿井的正常涌水量、最大涌水量以及水泵房到出水口的高度等因素，以确保水泵能在最高效的工作状态下运行。
针对此类问题，建议采取以下措施：
- 在选择水泵型号时，应充分考虑矿井的实际需求，避免过度设计导致的资源浪费。
- 定期对水泵及其配套设备进行维护检查，确保其性能处于最佳状态。
- 加强对操作人员的技术培训，提高其对离心式水泵特性的了解和认识，以便更好地应对可能出现的问题。
通过上述分析与建议，可以有效地避免因不当选择造成的水泵流量“偏大”问题，确保矿山生产的安全性和经济性。
