回转式清污机清污能力的探究

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随着现代科学技术水平的发展，目前，我国政府对水利建设工程予以了广泛的高度的重视，而泵站的建设和污物清理-直是我国水利建设工作者的重点工作内容 随着现代化技术的应用，回旋式清污机的诞生给泵站污物污水的清理提供了极大的方便，因此，我国许多大中型水电站、泵站对这-新型技术设备的需求越来越大。在这-因素的影响下，对回旋式清污机参数设计的研究、清污能力的探讨以及清污情况与污物和工程的关系的分析就显得尤为必要。只有掌握了回旋式清污机的设计与使用流程，才能使清污工作的质量和效率得到实质性的改善与提高 。

1.清污设备概况1 1清污机的定义及分类清污机是-种现代化的机械设备，主要清理对象是在水电站、泵站上游水中漂涪悬浮以及附着于拦污栅上的杂物，简称为污物。-般来说，此类污物主要分布于水库或是河道上，然而此类地点大多是水泵及水电站建设的主流领域，因此为了保证泵站的安全、正常运营，需要定期定时对其中的污物进行处理，对清污机进行设置，以保证在不放空水库储水的情况下对水库的污物进行清理。

根据我国水利水电工程清污机机型基本参数技术条件，清污机分为耙斗式清污机和回旋式清污机两种类型。耙斗式清污机是指带有梳齿清污抓斗的机器类型，按其安装方法的不同可分成固定式清污机和移动式清污机两种，按耙斗的开闭方式又可分为绳索式清污机以及液压驱动式清污机。由于耙斗式清污机单个工作周期较长，单位清污量较大，效率较高，这种类型的清污机的适用范围-般为两米以上的拦污栅以及二十米以上的深孔式水电站或泵站。回旋式清污机是另-种参数类型的清污设备，通常是指带有回旋梳齿的清污刮板的清污器械，通倡其与水电站、泵站中的拦污栅设计为- 个整体。其动力装置有液压马达驱动和电动机驱动两种，其清污刮板传动装置采用回转式输送链的设计。这种清污机-般适用于栅栏流速在两米以下的取水口的水电站或泵站，其请勿效率高，但是集中清污能力稍有不足，抗过载能力不强。

1.2我国清污设备的使用现状随着我国水利水电建设的发展，我国对于水电站以及泵站的功能建设要求也随之增高，我国在清污设施方面的技术水平也得到了相应的提升和改进 近期，我国各大泵站、水电站在对污物的处理中已逐渐开始使用清污机。自从三峡水电站建立以来，我国在长江流域建立了许多泵站以及电站，河道上下游的污物较多，其中大部分污物为水草，泵站的清污设备-般设有两遘关卡，-道是清污机，设置在泵站的下游引水河道请勿机桥上，离泵站主体有-定距离，利用自配的传送带将拦截到的水草等污物传送到战区以外。另-道是拦污栅，-般设立在泵站的进水口处，可以与检修门共用门槽。

我国早期建立的泵站在清理污物的建设上多数采用拦污栅的方式，对污物的清除不彻底，容易使拦污栅变形，从而失去稳定性，对泵站的正常运行带来了- 定程度的负面影响 如今随着清污机的广泛应用，拦污栅式的污物清理方式已逐渐被回旋式清污机所取代，通过清污机的皮带传送将污物清理运走。

2.回旋式清污机清污能力2 1各孔口清污机的清污能力对比我国现代大中型泵站及水电站已配有不同孔II的清污机，各孔口清污机的清污能力各不相同，所有清污项目中，清污能力的范围-般设置在1545t/h，各中大型泵站工程所应用的清污机清污能力大多为25t/h及30t/h，详情见表 。

2 2清污能力与子L口设计的关系正常隋况下清污机清污能力的计算，-般参照提升运输机械的输送量来求得# 3自兰 ￥#%公式中的Q为清污能力(t/h)，Vo为污物的体积(din )， o为齿耙间距(m)，为污物体积质量(t/m3)，v为回转速度(m/s)，由为不均匀系数(范围在0。

公式中的l为齿耙工作长度(dm)，h为污物的高度(drn)，b1为齿耙工作宽度(b b-2dm，b为孔口宽度，单位为dm)。

由上述两个公式可以看出，回旋式清污机的清污能力与孔口的工作宽度成正相关，孔口的El径越大，清污能力越高。因此，在根据清污能力来选择清污机时，应依照孔口的尺寸来进行选择。

3.回旋式清污机的主要参数根据清污机的最大清污能力来计算出牵引链条的最大张力和驱动电机功率，以此来决定相应零件的选择。

3 1运行阻力分析回旋式清污机配有传送带装景，其中牵引链条采用的是普通滚子链条，上方为驱动链轮，下方为固定的弧形轨道，驱动链轮和底部轨道之间安置了链条棍子自由滚动的承重轨道。回旋式清污机在上升的过程中需要克服-些阻力的作用，包括重力分量、摩擦力、污物重力等 清污机运行过程中所受的来自各方面的阻力均可通过不同的公式进行分别的计算3.2功率回旋式清污机驱动功率的公式如下：公式中：K为功率备用系数，范围在I.2"I.5之间， 1为减速装置传动总效率，，72为传动轮的传动效率。

3.3齿耙计算根据公式可以算出每-根齿耙上总载负荷量F痢每根齿耙上单位载荷量Fz。在得出齿耙所承受的载荷之后，根据闸门设计规范拦污栅等计算方法将齿孔罐l簖 毒 攀确斯螽 耙的强度和刚度，还有齿耙的稳定程度进行--核实。

7 根据上述所有公式，不难看出回旋式清污机的运行阻力、驱动功率、齿耙的大小与清污机的清污能力Q存在着-L定程度上的关系，基本上都呈正相关。因表1 各孔口清污机清污能力对比工程名称 孔口尺寸/(mX1TI) 安装角度/(度) 最大清污能力/(t/h) 回转速度/(m/rain)望虞河泵站工程 3.2×8.5 18 25 6淮安-站改造工程 3.8×7.5 75 25 6泰州引江河闸站工程 4.0×10.95 75 30 7南水北调宝应泵站工程 4.35×10.4 75 30 6南水北调刘山泵站工程 3.47 X12.8 75 25 6南水北调解台泵站工程 3.5×10.0 75 25 6南水北调江都泵站工程 6.0×13.0 75 40 6南水北调淮安四站工程 4.1×7.5 75 30 6332 I科技 博览矿井防尘供水系统改造技术亓 伟(山东能源新矿集团孙村煤矿通防部)工业技术啊 l[摘 要]在-80o后-十三层回风上山上头新建蓄水池-个，安设 自吸泵1台、分站l台、水位传感器1台、1MD46-50.8N水泵l台及开关设备，由地面安全监测值班室人员根据差压传感器传回的数据，通过安全监测系统实现地面邑-4oo补水池中的潜水泵及时自动补水，同时消除了人为的不安定因素，补水稳定可靠及时。

[关键词]防尘 供水 改造 技术中图分类号：TV213.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2013)27-0333-011矿井防尘水池概况井下设有防尘水池4个，水池水源为老空水和顶板淋水，水质经化验均符合《煤矿安全规程》的要求，防尘管路兼做消防管路。各个水池所负责的供水范围如下：东斜井水池：标高l24.5m、容量1.5m3，主要为东斜井、-2107](平及-450水平石门防尘提供水源。西斜井水池：标高170m、容量30m3、主要为西斜井、-21o7g平及-4507平石门防尘提供水源。皮带井水池：标高135m、容量1.5m ，主要为皮带井、-21O水平及-450水平石门防尘提供水源。-400水池：标高-400m，20103月我矿-400防尘水池改造后容积330m3，它的水源提供是四灰、- 灰水经-400十三层大巷进入水池，剩余部分经泵房排到地面；经实'-400水平涌水量为3 m3/min。-400水池为矿井主水池、它担负着矿井3个采区、运输系统的防尘及生产用水。

2矿井防尘供水系统改造的必娶性目前我矿-4o0水池为矿井主水池，它担负着矿井3个采区、运输系统的防尘及生产用水o-400水池水源提供为老空水，容量330m ，每年5～7月份平均涌水量为1.295 m3/min▲过计算-600水平以下最大用水量为：Q1425L/min1561L/min60L/min 3046L/min3.046 m / min。由于-400水池水源提供为老空水、容量330m ，每年5～7月份涌水量为1.9～0.69 m /rain。

经过计算目前-600水平以下最大用水量为3.05 m /min，大巷防尘和采掘工作面共同使用时，水量不足，水压达不要求，无法满足生产。同时矿井进入枯水季节后-4007.1(平涌水量比往年减少，再加上地面洗选厂入洗量加大用水量增加、综掘机普遍使用，造成井下防尘用水与井上洗选用水紧张，为必须进行-400防尘水池补水改造。

3矿井防尘供水系统改造实施情况3.1在-800后-十三层回风上山上头新建蓄水池，利用-600东十三层回风巷密闭出水孔老空水(5m /h)作为补水源，长十宽 深10m2m1.5m，容量为3O m3。-800后-十三层回风上山新建蓄水池以外(第二道风门以里)砌长宽十高8m2m0.3m平台，用于安装抽水泵、开关等设备。在-80o后-十三层回风上山上头新建蓄水池内安装供水泵、水位传感器，供水泵与水位传感器实现联动，当达到水位传感器预设信号时，自动向-4007池供水。在-800副井车房配电所内设置监测分站-台，在-80o后-十三层回风上山上头新建蓄水池内安装水位传感器-台。被监测水位信号通过主传输线上传至地面集控中心主机，根据需要设定开、停水泵上、下限值，实现水泵的自动开停。当水池水位达到设定上限值时，自动开启水泵；当水位低于设定下限值时停止水泵运转。

3.2-800后-十三层回风上山上头新建蓄水池斜排至-400ZK池排水设备及管路选型校验，选用MD46-50.8型水泵：最大排水量46m/h，扬程400m，电机功率90KW。

3.3修复-600老泵房水池，利用-6oo-泵房水池水源向-800后-十三层回风上山上头新建蓄水池供水在-6oo泵房水池内安装2台供水泵(并联、泵前安装逆止阀)、水位传感器，供水泵与水位传感器实现联动，当达到水位传感器预设信号时，自动向-8o0后-十三层回风上山上头新建蓄水池供水。在-600泵房设置监测分站-台、水位传感器-台。被监测水位信号通过主传输线上传至地面集控中心主机 根据需要设定开、停水泵上、下限值，实现水泵的自动开停。

当水池水位达到设定上限值时，自动开启水泵，当水位低于设定下限值时停止水泵运转。

3.4-600泵房水池至-800后-十三层回风上山上头新建蓄水池排水设备及管路选型校验，选用BQS50/120/-37/N型潜水泵：最大排水量50m /h；扬程120m，电机功率37Kw，满足要求。

4效果4.1经过测量，-600水平以下最大用水量为3.05 m /min，除去平均供水量为1.295 m /rain(正常供水量为1.9～0.69 m /min)，-600水平以下最大用水量为1.755m3/min，-400水池补水系统供水量为0.766 m /min，完全满足井下连续2.8小时生产用水量。

4.2由于水池供水量增加，不仅保证了-6oo7J平以下采掘工作面用水量及水压要求，而且降低了各工作面空气中的粉尘浓度，有原来的92.8mg/m 降到10.2 mg/m3，改善了作业场所的工作环境，为-线职工创造了良好的工作条件，不仅杜绝了煤尘事故的发生，而且最大限度地减少了职工患煤肺病的可能。

5结论5.1在-800后-十三层回风上山上头新建蓄水池-个、修复-600老泵房水池，安设自吸泵2台、分站2台、水位传感器1台、1MIN6-508型水泵1台及开关设备，由地面安全监测值班窒人员根据差压传感器传回的数据，通过安全监测系统实现地面邑-400b水池中的潜水泵及时自动补水，同时消除了人为的不安定因素，补水稳定可靠及时。

5.2通过对 00防尘水池设计，能够有效解决我矿因地面洗选厂入洗量加大用水量增加、综掘机普遍使用而造成的防尘水量不足这-问题，使各地点使用及防尘需要用水得到满足，保证了各系统、各环节的的正常运行，使我矿生产得以充分保障。

此，在泵站的实际清除工程中，若对清污机的清污能力参数设定不高，但实际污物的体积过大，将会造成清污机清污能力不足，更有甚者将会对零部件造成损害。

4.回旋式清污机的清污能力与污物特点的关系某些泵站的清污项目所使用的电机功率比根据公式得出的理论值更大，但由于齿耙尺寸基本与理论值无差，均能满足清污机的清污能力参数的设定。然而，某些较大孔口的清污机容易在清污过程中发生齿耙管弯折、变形或牵引链条拉扭变形等情况。

上述公式的计算均建立在理论值的基础上，所有的参数都较为理想，然而实际的泵站工程项目中所需清理的污物尺寸分布并没有理论中的均匀分散，且污物的主要成分是水草、素质等结构形状不规则的物体，因此大量污物堆积在清污机栅体前，经常造成清污机不能正常运行，从而引起安全销断裂，甚至会造成齿耙管得弯折变形或牵引链条的拉伸扭曲等等，更有甚者会使清污机瘫痪。

齿耙的驱动功率和齿耙的结构、大小随着孔121的宽度的拉伸而增加，回旋式清污机的驱动功率大多与理论值相符，而齿耙的尺寸与理论计算值出入较大，这也是清污机易发生机械故障的主要原因之 。此外，回旋式清污机的成本也相对较高，加之污物的形状结构的不定性，因此，在选择清污机时要根据孔口的尺寸、污物的体积以及清污能力等多方面考虑因素来决定。

5.结束语在回旋式清污机不断普及的现代社会，通过对清污机参数设定的探讨以及清污能力的分析.在回旋式清污机设计和型号选择方面，应根据清污机孔171的宽度、所清理物体的种类、项目工程的概况以及不同工程的特点来决定，回旋式清污机的设计参数以及清污能力不能随意确定或选择。通过对上述几方面的分析探讨，在设计参数、选择型号以及生产制造方面应根据孔口、污物等因素进行确定，并充分考虑项目工程的特点，使清污机的清污能力得到充分的发挥，泵站等的清理过程更加顺利和完善