矿用流体设备与安全管理.ppt

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1、10/16/2023,1,1,矿山机械及安全技术,第六章矿用排水、通风和压气设备安全,10/16/2023,2,矿水在矿井建设和生产过程中，涌入矿井的水称矿水。包括：1）地面水：江、河、湖、沟渠、池塘里的积水以及季节性雨水、融雪和山洪等。2）地下水：含水层水、断层水和老空水等。涌水量：指单位时间涌入矿井的总水量，单位是m3/h。,6-1 矿用排水设备,绝对涌水量,相对涌水量,最大涌水量,正常涌水量,10/16/2023,3,1.组成水泵电动机起动设备管路管路附件（滤水器、闸板阀、逆止阀）仪表（压力表、真空表）,一、矿井排水设备的组成及要求,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,4,2.矿

2、井排水设备的分类,自流法排水,扬水法排水,固定式排水设备：在固定的峒室内,移动式排水设备：掘进工作面、淹没的坑道。,排水方式,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,5,主排水设备：是可将矿井的全部涌水由井下排到地面的设备,辅助排水设备：将局部地区的涌水排到运输大巷排水沟内，流入水泵房内的吸水井，再由主排水设备排到地面或上水平。,排水设备类型,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,6,3.对排水设备的要求水泵：必须有工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水及其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70。工作和备用水泵的总能力

3、，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25。水管：必须有工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。水仓：主要水仓必须有主仓和副仓。水仓的容量应满足规定。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,7,二、矿用水泵1.水泵的类型按介质在涡轮机内部流动方向分：离心式（液体轴向进入，径向流出）、轴流式、混流式按扬程分：低压（600mH2O）按叶轮数目多少分：

4、单级（一个叶轮）、多级按叶吸入方式分：单吸（一个叶轮只一个吸入口）、双吸,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,8,2.离心式水泵的工作原理,离心式水泵示意图1-叶轮；2-叶片；3-泵壳；4-吸水管；5-排水管；6-主轴；7-带底阀的滤水器；8-吸水井,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,9,D型泵的结构a.固定部分：主要有进水段、中间段、出水段、轴承体、填料箱、导水圈、返水圈等部分组成。b.转动部分：主要有叶轮、平衡盘、轴、联轴器等部件、组成。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,10,进水段：把吸水管进来的水流引入第一级叶轮的入口。中间段：导水圈、返水圈和密封环都固定

5、在中间段上。水泵的级数越多，中间段的数目也越多。出水段（螺壳）：把后一级叶轮出来的水流收集起来，形成总流，并使其缓慢排向排水管。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,11,主要零部件 叶轮：对流体产生扬程。,用于排污浊或含有大量颗粒的液体,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,12,导水圈、返水圈：设水泵的中段上，导水圈把流体的动能转变为压力能，减少能量损失；返水圈是把水导入次级叶轮。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,13,密封环和填料箱：密封环：阻止叶轮间液体的沟通。,填料箱：出水段的填料箱，是防止压力水漏出而影响泵的正常运转；进水段的填料箱是防止空气进入。,6-1

6、 矿用排水设备,10/16/2023,14,3.离心式水泵的工作参数流量 Q：水泵在单位时间内所排出水的体积量。单位：m3/s，m3/h。扬程 H：单位重量的水流经水泵获得的能量。单位：m。功率：水泵在单位时间内所做的功，称为水泵的功率，单位为kW。轴功率Na：电动机传给水泵轴的功率即水泵的输入功率。有效功率N：水泵传给水的功率即水泵的输出功率。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,15,效率：水泵的有效功率与轴功率的比值。=N/Na转速 n：指水泵单位时间内的转数。单位：r/min。允许吸上真空度 HS：离心式水泵在工作时能够吸上水的最大吸水扬程，单位：m。,6-1 矿用排水设备,1

7、0/16/2023,16,4.水泵的并联、串联工作（1）并联工作多台水泵同时向一条管路输水时，称为并联。目的：增加流量特点：扬程不变，流量相加。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,17,（2）串联工作多台水泵的吸水口和排水口彼此首尾相接于一条管路工作，称为串联。目的：增加扬程特点：流量不变，扬程相加。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,18,6-1 矿用排水设备,三、排水设备的安全运行1.启动（1）水泵司机和水泵维修人员应该经过专业培训，禁止非司机开车和监护设备。（2）水泵起动前，应首先检查。检查内容：电气设备和线路、开关手把、连接螺栓、联轴器、润滑油、吸水管路以及底阀,1

8、0/16/2023,19,（3）水泵必须灌满水后才能起动,有底阀时，打开放气阀，直到放气阀完全冒水时，表示水泵已灌满水。这时，在关闭放气阀和放水阀后，起动水泵。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,20,采用喷射泵无底阀排水，在灌水时，必须先顺序打开阀门11、10，直到混合管排出的全是水时，水泵才灌满水。这时，关闭阀门，起动水泵。,采用喷射泵实现无底阀排水系统示意图1-水泵；2-闸阀；3-逆止阀；4-排水管；5-喷射泵；6-真空表；7-电动机；8-滤水器；9-回水管；10、11-阀门；12-混合室；13-混合管,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,21,（4）启动水泵时，应完全

9、关闭闸阀启动。（5）电动机启动后达到正常转速时，应立即根据仪表的指示，判断水泵是否上水，若没有上水，应停电动机，排除故障后，重新启动。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,22,2.运转时的注意事项当出现下列情况之一时，应立即停车检修：（1）有异常震动或异常声响。（2）电流表有剧烈摆动或电流超过额定电流或电压超过额定电压5%时。（3）底阀埋入水面深度不合规定。（4）温升超限：电动机温升超过铭牌规定、滑动轴承超过 65 或滚动轴承超过 75 时。（5）填料处渗水量过大或无水滴出又调整无效、填料箱过热，平衡盘放水管水量变化异常。停车时，应先慢慢关闭闸阀，以免引起水击，再断电。,6-1 矿用

10、排水设备,10/16/2023,23,3.水泵的检查和检修 经常检查和维护。每年雨季以前，必须全面检修1次，并对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验。水仓、沉淀池和水沟中的淤泥，应及时清理，每年雨季前必须清理1次。值班司机每班至少对水泵检查一次定期检修：小、中、大修三种，检修要有记录。每年最大涌水期到来之前，都要对排水设备检修一次。每次大修后，都要进行水压试验和技术测定。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,24,四、水泵的选型设计1.工作水泵必须的排水能力,工作水泵必须的排水能力,工作水泵和备用水泵必须的排水能力,式中：qz 正常涌水量，m3/h；qmax 最大涌水量，m3/h

11、；QB 工作水泵的排水能力,m3/h；QBmax 工作和备用水泵的排水总能力,m3/h。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,25,2.估算水泵所须的扬程,式中 HB 工作水泵的扬程，m；Hc 测地高度,m；Hc=排水高度（井底与地面标高差）+4（井底车场与水仓最低水位距离）a管道倾斜架设时的角度。hg 管路效率，见表6-1。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,26,3.水泵的型号及台数选择（1）水泵型号的选择自泵样本中，挑选出满足QB和HB的水泵。当矿水PH值小于5时，应采用防酸水泵；若矿水泥砂含量太大，应选MD型耐磨泵。（2）水泵级数的确定,式中 i水泵的级数；Hi单级水

12、泵的额定杨程，m。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,27,（3）水泵台数的确定 当qz 50m3/h和qmax 100m3/h 时工作泵的台数 n1：n1=QB/Qe 备用水泵的台数 n2：n2=n1 则必须的水泵总台数n=2n1当qz 50m3/h时工作泵：n1=QB/Qe备用水泵:n2 70%n1 且(n1+n2)Qe QB max 检修水泵：n3:n3 25%n1 总台数 n=n1+n2+n3,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,28,设计计算举例：有一矿井副井（竖井）地面标高为+18.5m，第一水平井底标高为-500m。正常涌水量为700m3/h，最大涌水量为110

13、0m3/h，持续时间70d。涌水为中性，重度为10006N/m3，水温为15,属于低沼气矿井，年产量120万吨，试选择排水设备。解：1）水泵应具备的排水能力 正常涌水期 QB1.2qz=1.2700=840 m3/h 最大涌水期 QBmax1.2qmax=1.21100=1320 m3/h,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,29,2）水泵所需扬程 表6-1，取g=0.9 HB=Hc/g=（500+18.5+4）/0.9=580.5m3）预选水泵根据水泵的产品目录，选取水泵型号：D450-6010，其额定流量Qe=450 m3/h，额定扬程He=600m,6-1 矿用排水设备,10/1

14、6/2023,30,4）确定水泵的台数工作泵的台数：n1=QB/Qe=840/450=1.87 取 n1=2备用泵的台数：n2 70%n1=0.72=1.4 和 n2 QB max/Qe-n1=1320/450-2=0.93 取 n2=2 检修泵的台数：n3 25%n1=0.252=0.5 取 n3=1 共选择五台水泵。,6-1 矿用排水设备,10/16/2023,31,作用向井下输送足够的新鲜空气，稀释和排除有害、有毒气体，调节井下所需的风量、温度和湿度，改善劳动条件，保证矿井安全生产。煤矿安全规程规定(P58第107条)：矿井必须有完整、独立的通风系统。,6-2 矿用通风设备,10/16/

15、2023,32,一、概述1.矿井通风方式 抽出式（我国常采用）压入式,抽出式通风 设备位于系统的出口端，借助通风机的抽力，使新鲜空气从进风井流入井内，经出风井排出。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,33,压入式通风 设备位于系统的入口处，新鲜的空气借助通风机的动力压入井内，并克服矿井巷道阻力，由出风井排出。,10/16/2023,34,2.矿井通风系统,中央并列式,对角式,中央边界式,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,35,3.对通风设备的要求（1）通风机的工况点应位于高效区范围内，运转效率不应低于最高效率的85%90%。（2）要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须

16、封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5，有提升设备时不得超过15。（3）必须保证主要通风机连续运转。（4）必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在l0min内开动。（5）通风机要有两条专用供电线路。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,36,（6）装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，并正对风井风流方向。（7）生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40。（8）严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。（9）严禁用主要通风机房作其它用途。（10）主要

17、通风机因检修、停电或其它原因需要停风时，必须制定停风措施，报矿总工程师批准。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,37,（11）矿井通风系统中，如果某一分区风路的风阻过大，主要通风机不能供给其足够风量时，可在井下安设辅助通风机，但必须供给辅助通风机房新鲜风流；在辅助通风机停止运转期间，必须打开绕道风门。严禁在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出的矿井中安设辅助通风机。（12）掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。掘进巷道的通风方式、局部通风机和风筒的安装和使用等应在作业规程中明确规定。（13）安装和使用局部通风机和风筒应遵守规定。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,38,

18、特点及应用：离心式通风机结构简单，容易维修，价格便宜，噪音小；但体积较大，一般不能和电动机直接连接。常用于风阻变化较小而风量变化较大的矿井。,二、矿用通风机的工作原理及结构1.风机的类型和原理,离心式,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,39,轴流式通风机,特点及应用：轴流式通风机的结构紧凑、体积小，重量较轻，转速高，可直接与电动机连接，但结构复杂，检修不便，噪音大，故障较多。多用于风阻变化较大而风量变化较小的大型矿井通风。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,40,2.通风机的附属装置（1）反风装置作用：使井下风流反向的一种设施，以防止进风系统发生火灾时产生的有害气体进入作业

19、区；有时为了适应救护工作也需要进行反风。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,41,反风方法：1）离心式通风机的反风利用反风道2）轴流式通风机的反风反转反风法反风道反风法,抽出式风机反风示意图,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,42,（2）防爆门(防爆井盖),作用：当井下一旦发生瓦斯或煤尘爆炸时，受高压气浪的冲击作用，自动打开，以保护主通风机免受毁坏；在正常情况下它是气密的，以防止风流短路。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,43,（3）风硐风硐是主扇与风井之间的一段联络巷道。要求：风硐要有足够大的断面，使风速不超过15m/s。风硐断面应为圆形，内壁光滑，拐弯平缓，

20、风硐内不得有堆积物。风硐闸门要严密，以防漏风。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,44,三、通风机的工作参数及工况分析1.通风机工作参数风量Q：单位时间内排出的气体体积，单位：m3/s，m3/min，m3/h，l/s风压：单位体积的气体通过风机获得的能量，单位：Pa 全压H：风机提供的全部能量。静压Hst：用于克服通风网路阻力的能量。动压Hd：流入大气的动能。H=Hst+Hd 或Hst=H-Hd,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,45,转速n：风机叶轮每分钟旋转的周数，单位：r/min。功率N：轴功率Na电动机传给风机轴的功率即输入功率，单位：kW。有效功率N风机传给气体的

21、功率即输出功率，单位：kW。效率:风机的有效功率与轴功率的比值。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,46,2.通风机的工况点和工业利用区（1）工况点定义：风压曲线与网路特性曲线在同一座标图上的交点即为工况点。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,47,离心式通风机的性能曲线,轴流式式通风机的性能曲线,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,48,（2）工业利用区划定原则：稳定性和经济性稳定工作条件（有且只有一个工作点）,轴流式风机特性呈驼峰状,离心式风机特性的折断部分,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,49,轴流式风机的工况点应位于最高点以右。轴流式风机稳定工作

22、点的实际静风压不得超过最大静风压的90%。,对于有折断特性的风机，必须只有单一的工况点，以免可能导致不稳定。,经济性：工况点的效率不低于最高效率的80%。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,50,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,51,四、通风机的安全运转案例1某矿二号风井，在突然停电又恢复供电时风机启动不了。经检查是前轴承内套破裂。主要原因是轴承润滑供油不足，轴承温升高达50以上没有及时检查处理而造成破裂。影响矿井生产11小时。案例2某矿运行中的风机有异音，电流表指针摆动。为停机检查，换开备用风机，在换机过程中闸门的提开钢绳互相挤压打不开，将绞车的基础螺栓拉错位。后改用手

23、把摇动提升滚筒，打开风门完成换机操作，影响生产1小时40分钟。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,52,1.规程对通风设备的要求（1）通风机的工况点应位于高效区范围内，运转效率不应低于最高效率的85%90%。（2）要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5，有提升设备时不得超过15。（3）必须保证主要通风机连续运转。（4）主要通风机房必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在l0min内开动。（5）通风机要有两条专用供电线路。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,53,（6）装有主要通风机的出风井口

24、应安装防爆门，并正对风井风流方向。（7）生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40。（8）严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。（9）严禁用主要通风机房作其它用途。（10）主要通风机因检修、停电或其它原因需要停风时，必须制定停风措施，报矿总工程师批准。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,54,2.风机运行与维护（1）起动起动前检查，检查项目：轴承的润滑油是否合适；联轴器、皮带、螺栓连接及焊接部分是否牢固；联轴器及保护装置是否有妨碍转动的物件；检查各风门的开关程度是否合乎要求；各测量

25、仪表是否齐全。对新换的或改变转速的电动机，起动前应先测量电动机的实际转速是否与要求的转速相符。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,55,起动工况选择原则：1）功率最低；2）尽量避免出现不稳定现象。离心式风机全关闸门启动；轴流式风机全开闸门或半开阀门起动。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,56,（2）试运转和性能测定风机新安装、大小修之后，都要进行通风机性能的测定和试运转工作，以后每5年至少要进行一次性能测定。试运转的步骤：（1）启动风机，检查叶轮的转向、声音及振动；（2）带负荷运行23小时后，检查轴承发热程度、声响和振动。如正常，方可投入正常运行。,6-2 矿用通风设备,

26、10/16/2023,57,（3）运行及维护 主要通风机的运转应由专职司机负责，司机应每小时检查一次风机的运行情况，并记入运转记录簿内；发现异常，立即报告。专职司机要根据矿调度室下达的反风命令，进行反风操作。在正常运行中，主要是监视风机的电流。其次要检查风机轴承的润滑油，轴承温度、轴承振动是否正常以及有无摩擦碰撞声音等。改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。主要通风机至少每月检查1次。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,58,月检内容包括：(1)运转是否正常、有无异音、异味及异常振动；(2)轴承温度，电动机的温度；(3)测压管有无损坏、堵塞和变形；各种仪表是否准确；(4

27、)各注油部位的油质、油量是否适当，有无漏渗油现象；(5)齿形联轴器的磨损及工作状况；(6)电器部分保护接地状况；(7)进风井口防爆门是否有异状；(8)司机有无司机证，运转记载是否齐全，是否按操作规程作业和遵守劳动纪律；(9)设备及室内外环境；规定的图表是否完整齐全；(10)安全操作用具及防火设备和器材。检查结果要记录。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,59,（4）停机须立即停机的情况：滑动轴承温度超过70，滚动轴承温度超过80。电动机发热、冒烟。发生强烈的振动或有较大的敲击声。停机前先启动备用通风机。离心式风机停机前将闸门关闭，而后停机；轴流式风机则先停机再关闭闸门或风门。停机检修

28、，要切断电源，并挂上禁止操作的牌子。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,60,（5）风机房的规章制度通风设备系统布置示意图；反风设备系统布置示意图及操作规程；供电系统图及操作程序；司机定期巡回检查制度及包机维修制度；风机操作规程；司机岗位责任制(含事故报告制度)；司机交接班制度；风机房防火与保安责任制度。图表与规章制度，悬挂在扇风机房的墙壁上。各主管部门要定期对司机抽查并组织模拟演习以提高司机与管理人员的实战能力。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,61,3.风机噪音的控制,风机的噪音,气动噪音,机械噪音,电磁性噪音,旋转噪音,涡流噪声,叶片周期性地拍击气体而引起的空气压力

29、脉动所产生的噪音。高压风机以旋转噪音为主。,气流在叶道中流动时产生旋涡并脱落，使气流与叶片间的作用力产生波动而引起的噪音。低压风机以涡流噪声为主。,包括通风机轴承、皮带及传动的噪音以及转子不平衡引起的振动噪声,产生于电动机,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,62,降噪消声措施：消声：利用消声器将声源产生的部分声能吸收，使向外辐射的声能减少。消声器安装在通风机出口的扩散通道中。使用消声器的缺点是增大通风阻力，使风量和风压降低。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,63,轴流式风机的消音装置,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,64,隔声：隔声室把风机封闭在一个空间中使之

30、与周围环境隔绝起来。隔声层在风机外壳上盖上由吸声物质组成的隔声层。,隔声装置示意图,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,65,五、通风机的选型计算1.通风机风量的计算 风机所产生的风量为：Qe=KQK(m3/s)K通风设备的漏风系数。当风井不做提升用时，K=1.11.15 兼作箕斗井时，K=1.151.2 罐笼时，K=1.251.3 QK所需的通风量，m3/s。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,66,五、通风机的选型计算1.通风机风量的计算风机所必须产生的风量：Qb=KQk(m3/s)K通风设备的漏风系数。当风井不做提升用时，K=1.11.15 兼作箕斗井时，K=1.151

31、.2 罐笼时，K=1.251.3 Qk所需的通风量，m3/s。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,67,2.通风机的风压当已知风机的静压特性（轴流式风机）时，产生的静压为：初期：末期：Hmin 矿井最小（初期）负压，Pa。Hstmax矿井最大（末期）负压，Pa。H通风设备各部分阻力之和。取H=100200Pa，有消声器时另加 5080Pa。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,68,当已知风机的全压特性（离心式风机）时，产生的全压为：初期：末期：,Hd通风系统出口动能，Pa。一般为离心式风机扩散器总损失。设计时可取100150Ppa,6-2 矿用通风设备,10/16/2023

32、,69,3.选择风机（1）按类型风机曲线选类型：以效率高、性能好为条件确定风机类型,以H1和H2的平均值作为选择时的计算风压。叶轮直径：方法一：,H计算全压，风机的流量系数和全压系数，对应于最佳 工况的数值，可由类型特性曲线查得。空气密度，取,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,70,方法二：按等积孔计算选择,在预选的风机类型特性曲线上对应于最高效率点(对轴流式风机叶片安装角要留出5度的富余量)查得、，从而算出最有利等积孔系数，再按计算叶轮直径：,A0网路等积孔A0，对轴流式风机取最小等积孔Amin；对离心式通风机取平均等积孔(Amax+Amin)/2。,根据直径选择一个与之相近的机号

33、，以确定叶轮的直径D。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,71,转速：(2）按个体特性曲线选（简单）先选风机类型，再根据计算得的风量Qe和风压H1、H2（或Hst1、Hst2）与个体特性曲线上高效区中的参数直接对号即可。,6-2 矿用通风设备,10/16/2023,72,一、矿用压气设备概述,作用：作为风动机具的动力源。优点：1）安全。2）过负载性能好。3）抗振动和冲击性能好，结构简单，工作安全可靠。缺点：1）压气设备效率较低，总效率为30%40%。2）压缩空气是二次能源，所以运行费用较高。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,73,1.组成,拖动装置（一般用电动机）空压机（

34、还包括中间冷却器、后冷却器、压力调节装置）辅助设备（包括过滤器、风包、冷却装置等）压气管道及附件,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,74,2.分类速度型 压力的提高是由于气体的速度转化而形成的。分：轴流式、离心式、混流式。容积型 压力的提高是由于气缸中容积的变化使气体体积被压缩而密度增大的结果。分：回转式（滑片式、螺杆式、转子式）往复式（活塞式、膜式）,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,75,二、活塞式空压机的工作原理和结构,当活塞右移 吸气过程当活塞左移 压缩过程 排气过程当活塞再右移 膨胀过程,1.工作原理,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,76,2.活塞式空

35、气压缩机的类型按气缸相对位置分卧式：气缸水平放置。,单缸,双缸,对称平衡式,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,77,立式：气缸垂直放置。角式：气缸中心线间成一定角度。,立缸,L缸,V缸,W缸,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,78,3.L型空压机（1）L型空压机的原理,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,79,L型空压机是两级、双缸、复动、水冷式空压机，在矿山广泛使用。五种规格：3L-108、4L-208、5L-408、7L-1008和8L-608，其中4L-208和5L-408。,型号意义：,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,80,1皮带轮；2曲轴；3连

36、杆；4十字头；5活塞杆；6机身；7底座；8活塞；9气缸；10填料箱；11减荷阀；12滤风器；13吸气阀；14排气阀；15中间冷却器；16安全阀；17进水管；18出水管；19风包；20压力调节器；21减荷阀组件,10/16/2023,81,滤风器作用：将空气中的尘埃过滤，保证空压机正常工作。,（2）附属设备,金属网滤风器,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,82,风包作用：稳压储气分离压缩空气中的油和水,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,83,空气压缩机的风包，在地面应设在室外阴凉处，在井下应设在空气流畅的地方。在井下，固定式压缩机和风包应分别设置在2个硐室内。风包内的温度应保

37、持在120C以下，并装有超温保护装置，在超温时可自动切断电源和报警。风包上必须装有动作可靠的安全阀和放水阀，并有检查孔。必须定期清除风包内的油垢，放油、水的工作应每班进行23次，每年至少彻底清扫一次。新安装或检修后的风包，应用1.5倍空气压缩机工作压力做水压试验。在风包出口管路上必须加装释压阀，释压阀的口径不得小于出风管的直径，释放压力应为空气压缩机最高工作压力的1.251.4倍。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,84,冷却系统作用降低压气温度，节省功率消耗，提高空压机的经济性和安全性。方式：风冷式、水冷式。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,85,1-外壳；2-放油水阀

38、；3-冷却水列管,L型空压机的中间冷却器,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,86,1-总进水管；2-中间冷却器；3-级气缸；4-级气缸；5-漏斗；6-回水管；7-冷却水塔；8-水沟；9-冷水池；10-热水池,循环冷却水系统,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,87,润滑系统,作用：1）减轻滑动部件的磨损，延长零件寿命；2）减少摩擦功耗；3）润滑油可带走摩擦热，使零件的工作温度正常；空压机的润滑包括两部分：一是气缸内部的润滑，二是传动系统（运动部件）的润滑。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,88,排气量调节系统作用：当耗气量小于空压机的排气量时，改变空压机排气量，甚

39、至不排气，以节约空压机的功耗。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,89,控制保护装置作用：防止超温、断水、断油、超压。,安全阀：避免因压力过高发生事故。分别装在各级气缸排气管上和风包上。两级压缩的空压机安全阀分别装在中间冷却器上和风包上。规定：安全阀不允许随便拧动，已经调好的安全阀要用铅封。安全阀动作压力不应超过额定压力的1.1倍。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,90,释压阀：当气体压力达到空压机额定工作压力的1.2倍时，它能迅速释放出多余气体，防止事故扩大。防止空压设备爆炸。安装在风包上或风包出口管上。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,91,压力继电器：保

40、证空压机有充足的冷却水和润滑油。,温度保护装置：是保障空压机的排气温度及润滑油的温度不超过设定值。,压力继电器,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,92,三、矿用空压机的安全运转1.空压机安全运转（1）启动检查：螺栓、电气设备、传动部分、润滑油、冷却水量、安全装置。关闭减荷阀等，使空压机调至空载启动位置。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,93,（2）试运转空运转 安装或大修后进行。依次按5min、30min、48h进行空运转。带负荷运转 首先使排气压力在额定压力的1/4情况下运转约1h，随后在1/2额定压力下运转2h，3/4额定压力下运转约2h，最后在额定压力下运转48h。

41、,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,94,正常运转机器无不正常的响声；润滑 油面高度符合要求，运动部件润滑油油压在0.10.3Mpa（表压）范围内，机身油温不超过60C；两级压缩排气温度不超过140C；电动机温升不超过规定值；冷却水不间断，回水温度不超过40C；压力表在规定范围内：一级压力表在0.20.23Mpa，二级压力表不超过0.8Mpa；,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,95,2.空压机房的管理（1）登记制度。（2）厂房内应设有灭火器等消防设施。所有油类物品要存放在专用的油库内。采用6000V高压电源时，配电柜前要备好高压绝缘手套、绝缘靴和绝缘台。（3）对于安装在井

42、下硐室里的空压机，特别应检查硐室里的沼气含量，若发现其含量接近或大于0.5%，则应立即停机处理。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,96,3.矿用空压机的防爆（1）防止压缩空气超温空气压缩机吸气口必须设在阴凉处。气阀要严密，及时清除阀上的积垢，不许漏气。应在一级气缸、二级气缸、冷却器、冷却水总进水管、机组传动机构等处装设温度计。空气压缩机的排气温度单缸不得超过190C、双缸不得超过160C。油温不超过60C。必须装设温度保护装置，在超温时能自动切断电源。冷却水量适当，气缸水套要定期清扫。使用润滑油的空气压缩机必须装设断油保护装置或断油信号显示装置。水冷式空气压缩机必须设置断水保护装置或断水信号显示装置。必须使用闪点不得低于215C空压机油。,6-3 矿用压气设备,10/16/2023,97,（2）防止压缩空气超压必须设置压力表和安全阀。当压力在8个大气压以上时，在最后压缩级（段）上应装设两个压力表。压力表、安全阀和压力调节器必须定期校验、检查、试验，安全阀动作压力不应超过额定压力的1.1倍。风包应设在阴凉处，风包内的温度应保持在120C以下，并装有超温保护装置。风包上必须装安全阀，其出口管路上必须装释压阀。每年要清扫风包和风包至空气压缩机这段管路内的油垢和积炭。新安装或检修后的风包，应用1.5倍空气压缩机工作压力做水压试验。,6-3 矿用压气设备,