一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于礦山井下排水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽、防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]礦山不銹鋼多級(jí)泵在水源低于水泵的應(yīng)用情況下，啟動(dòng)水泵之前都需要進(jìn)行引水，即將水注滿水泵腔體內(nèi)，方可啟動(dòng)水泵進(jìn)行給、排水，且在水泵運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法對(duì)水泵的真空度進(jìn)行有效檢測(cè)及保護(hù)，對(duì)水泵因真空度不夠以及水倉(cāng)水位不夠而導(dǎo)致干抽、燒死的現(xiàn)象無(wú)法保護(hù)。
[0003]目前國(guó)內(nèi)采用的引水方式主要有三種:真空罐引水、射流引水、真空泵引水。
[0004]真空罐引水需要根據(jù)漏氣量，人為不定期地進(jìn)行補(bǔ)水方可正常使用，無(wú)法做到對(duì)排水裝置的自動(dòng)控制和對(duì)水泵干抽狀態(tài)的保護(hù)。
[0005]射流引水及真空泵引水雖然能夠進(jìn)行自動(dòng)控制，但對(duì)于引水效果的判斷(即水是否充滿水泵腔體)往往是不準(zhǔn)確的，需要通過(guò)人工觀察，且在對(duì)于水泵運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的漏氣、嚴(yán)重漏水等現(xiàn)象無(wú)法檢測(cè)，無(wú)法對(duì)水泵干抽、燒死做出保護(hù)。
[0006]目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有針對(duì)礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽、燒死的裝置。
[0007]所以，對(duì)于低水源自動(dòng)給、排水系統(tǒng)應(yīng)用而言，特別需要一種自動(dòng)保護(hù)裝置，既能夠在線準(zhǔn)確判斷水泵引水效果，還能準(zhǔn)確根據(jù)實(shí)際工況對(duì)水泵做出干抽、燒死前的保護(hù)，保護(hù)效果為:(1)自動(dòng)對(duì)真空罐進(jìn)行補(bǔ)水，保證水泵真空度，防止水泵干抽、燒死；(2)當(dāng)水泵或管路嚴(yán)重漏水，自動(dòng)補(bǔ)水量已經(jīng)不足以保證真空罐液位時(shí)，自動(dòng)停機(jī)，防止水泵干抽、燒死；(3)當(dāng)水倉(cāng)水位低于水泵吸水口時(shí)，自動(dòng)停機(jī)，防止水泵干抽、燒死。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有的缺陷，本實(shí)用新型提供一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽、防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置，本實(shí)用新型是結(jié)合了真空罐引水與射流引水兩種引水方式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)引入對(duì)真空罐水位的自動(dòng)監(jiān)測(cè)而形成的一種防干抽、防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0010]一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽、防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置，包括自動(dòng)控制器、真空罐、液位計(jì)、引水閥、水泵排氣閥、射流器、射流源閥、水倉(cāng)水位計(jì)及電機(jī)控制柜；
[0011 ] 所述真空罐底端設(shè)有水泵吸水口，上部設(shè)有抽水口，水泵通過(guò)水泵吸水管與真空罐的水泵吸水口連接，真空罐抽水口連接進(jìn)水管，進(jìn)水管伸入水倉(cāng)內(nèi)部；
[0012]在真空罐與水倉(cāng)之間設(shè)有引水管與射流器，引水管中間設(shè)有引水閥，射流器通過(guò)射流源閥與射流源連接；
[0013]在水泵和真空罐之間設(shè)有水泵排氣管，水泵排氣管與真空罐的上端連接，水泵排氣管中間設(shè)有水泵排氣閥；
[0014]水泵排氣管與真空罐的連接口高于真空罐抽水口 ；
[0015]優(yōu)選的，所述射流源為水泵排水管的高壓水源；
[0016]所述真空罐頂部安裝水位檢測(cè)傳感器，水倉(cāng)上部安裝有水位計(jì)，自動(dòng)控制器分別與水位檢測(cè)傳感器和水倉(cāng)水位計(jì)電連接；
[0017]當(dāng)檢測(cè)到真空罐內(nèi)的水位低于補(bǔ)水水位設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制器依次打開(kāi)射流源閥、引水閥和水泵排氣閥，對(duì)真空罐進(jìn)行補(bǔ)水，使真空管水位增加，保證真空罐水位高于水泵吸水口水位，防止水泵干抽、燒死的發(fā)生；
[0018]在對(duì)真空罐進(jìn)行補(bǔ)水時(shí)，若真空罐水位沒(méi)有上升，則自動(dòng)控制器控制電機(jī)控制柜，關(guān)閉電機(jī)，防止水泵干抽、燒死的發(fā)生；
[0019]若水倉(cāng)水位計(jì)檢測(cè)到水倉(cāng)水位低于臨界值，則自動(dòng)控制器控制電機(jī)控制柜，關(guān)閉電機(jī)，防止水泵干抽、燒死的發(fā)生；
[0020]優(yōu)選的，所述真空罐為圓柱形；
[0021]優(yōu)選的，在所述真空罐底部設(shè)有排污檢修孔。
[0022]本實(shí)用新型的一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽、防燒死的自動(dòng)保護(hù)方法，包括以下操作步驟:
[0023]檢測(cè)真空罐內(nèi)水位的步驟，當(dāng)真空罐內(nèi)水位低于補(bǔ)水水位設(shè)定值時(shí)，
[0024]開(kāi)啟射流源閥的步驟；
[0025]開(kāi)啟引水閥的步驟；
[0026]開(kāi)啟水泵排氣閥的步驟；
[0027]當(dāng)真空罐內(nèi)水位上升時(shí)，持續(xù)加水至補(bǔ)水水位設(shè)定值，之后依次關(guān)閉水泵排氣閥、引水閥、射流源閥；
[0028]當(dāng)真空罐內(nèi)水位不升時(shí)，則關(guān)閉電機(jī)；
[0029]當(dāng)水倉(cāng)水位低于臨界值時(shí)，關(guān)閉電機(jī)；
[0030]本實(shí)用新型的礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽、防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置及方法，結(jié)合了真空罐引水與射流引水兩種引水方式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)水、電多種方式保障多級(jí)泵的安全，且設(shè)置了水泵排氣單元，可在真空補(bǔ)水時(shí)，把水泵腔體內(nèi)的空氣排出，避免造成水泵氣蝕。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖，
[0032]圖2為本實(shí)用新型的電氣結(jié)構(gòu)圖
[0033]圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)控制器的結(jié)構(gòu)圖
[0034]圖4為本實(shí)用新型控制流程圖
[0035]附圖標(biāo)記說(shuō)明:101.排水管，102.水泵，103.水泵排氣管，104.水泵吸水管，105.水泵排氣閥，106.液位計(jì)，107.真空罐，108.引水閥，109.引水管，110.射流源閥，111.射流器，112.進(jìn)水管，113.排污檢修孔，116.電機(jī)，117.水倉(cāng)水位計(jì)，118.水倉(cāng)，202.自動(dòng)控制器，204.電機(jī)控制柜
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0037]如圖1所示，本實(shí)用新型的礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽、防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置，包括真空罐107、液位計(jì)106、引水閥108、水泵排氣閥105、射流器111、射流源閥110、自動(dòng)控制器202、電機(jī)116、水倉(cāng)水位計(jì)117、水倉(cāng)118、電機(jī)控制柜204 ；
[0038]所述真空罐107底端設(shè)有水泵吸水口，上部設(shè)有抽水口，水泵通過(guò)水泵吸水管104與真空罐的水泵吸水口連接，抽水口與進(jìn)水管112連接，所述進(jìn)水管112伸入水倉(cāng)117內(nèi)部；
[0039]在真空罐107與水倉(cāng)之間設(shè)有引水管109與射流器111，引水管109中間設(shè)有引水閥108，射流器111通過(guò)射流源閥110與射流源連接；
[0040]在水泵102和真空罐107之間設(shè)有水泵排氣管103，水泵排氣管103與真空罐107的上端連接，水泵排氣管103中間設(shè)有水泵排氣閥105，
[0041]直接從水泵主排水管101引入高壓水作為射流器的射流源；
[0042]述真空罐107頂部安裝水位檢測(cè)傳感器，水倉(cāng)118上部安裝有水位計(jì)117，自動(dòng)控制器202分別與水位檢測(cè)傳感器106和水倉(cāng)水位計(jì)117電連接；
[0043]當(dāng)檢測(cè)到真空罐內(nèi)的水位低于補(bǔ)水水位設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)控制器依次打開(kāi)射流源閥110、引水閥108和水泵排氣閥105，對(duì)真空罐進(jìn)行補(bǔ)水，使真空管水位增加，保證真空罐水位高于水泵吸水口水位，防止水泵干抽、燒死的發(fā)生；
[0044]在對(duì)真空罐進(jìn)行補(bǔ)水時(shí)，若真空罐水位沒(méi)有上升，則自動(dòng)控制器控制電機(jī)控制柜204，關(guān)閉電機(jī)，防止水泵干抽、燒死的發(fā)生；
[0045]若水倉(cāng)水位計(jì)檢測(cè)到水倉(cāng)水位低于臨界值，則自動(dòng)控制器控制電機(jī)控制柜，關(guān)閉電機(jī)，防止水泵干抽、燒死的發(fā)生；
[0046]真空罐107為特制圓柱形；在真空罐107底部設(shè)有排污檢修孔113 ；
[0047]礦山不銹鋼多級(jí)泵運(yùn)行后，真空罐107會(huì)充滿水，但是在水泵運(yùn)行過(guò)程中由于管道原因或水泵本身漏水等原因會(huì)導(dǎo)致真空罐107的水位越來(lái)越低，為了防止該水位低于吸水管104在真空罐107的高度，此時(shí)開(kāi)啟射流源電動(dòng)球閥，射流源可以是主排水管內(nèi)的高壓水或其它高壓水源，也可以是壓縮空氣。然后開(kāi)啟引水電動(dòng)球閥及排氣電動(dòng)球閥，射流源通過(guò)射流器產(chǎn)生射流效應(yīng)，在引水電動(dòng)球閥所在管道產(chǎn)生負(fù)壓，大氣壓就會(huì)將水倉(cāng)內(nèi)的水通過(guò)真空罐進(jìn)水管將水吸入真空罐，達(dá)到補(bǔ)水的效果；
[0048]可定期打開(kāi)真空罐107底部的排污閥，以清理長(zhǎng)期運(yùn)行后沉淀下來(lái)的泥沙及其他雜質(zhì)。
[0049]水泵進(jìn)水管道安裝于真空罐下部，真空罐進(jìn)水口略低于水泵排氣管，當(dāng)真空罐水位高于真空罐進(jìn)水口時(shí)，水泵啟動(dòng)所需吸程減小。
[0050]圖2為本實(shí)用新型專利的電氣結(jié)構(gòu)圖，自動(dòng)控制器(202)可接收水倉(cāng)水位計(jì)、液位計(jì)的模擬量水位信號(hào)，根據(jù)預(yù)設(shè)程序控制射流源電動(dòng)球閥、引水電動(dòng)球閥及排氣電動(dòng)球閥進(jìn)行自動(dòng)引水，達(dá)到補(bǔ)水效果；或發(fā)出關(guān)閉指令至排水電動(dòng)閘閥控制箱，然后發(fā)出停止指令至電機(jī)啟動(dòng)柜，及時(shí)停止水泵運(yùn)行，防止水泵干抽或燒死。
[0051]圖3為本實(shí)用新型專利之自動(dòng)控制器的結(jié)構(gòu)圖。控制核心為西門子S7-300系列可編程控制器，包括CPU (313)、模擬量輸入模塊(310)、開(kāi)關(guān)量輸入模塊(311)、開(kāi)關(guān)量輸出模塊(312)。其中，模擬量輸入模塊(310)接入水位計(jì)(301)及液位計(jì)(302)，輸入信號(hào)均為4?20mA。開(kāi)關(guān)量輸入模塊(311)接入電動(dòng)閘閥的開(kāi)、關(guān)到位信號(hào)(303)及電動(dòng)閘閥的過(guò)載信號(hào)(304)。開(kāi)關(guān)量輸出模塊(312)通過(guò)繼電單元(314)控制電機(jī)起動(dòng)柜(305)、電動(dòng)閘閥(306)、射流源閥(307)、引水閥(308)、水泵排氣閥(309)及聲光報(bào)警器(315)。自動(dòng)控制器(317)面板配置觸摸屏人機(jī)界面(316)，可以對(duì)水倉(cāng)水位、真空罐水位等系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，也可以通過(guò)圖形界面顯示整個(gè)裝置的運(yùn)行狀態(tài)。
[0052]以上是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，包括自動(dòng)控制器、真空罐、液位計(jì)、引水閥、水泵排氣閥、射流器、射流源閥、水倉(cāng)水位計(jì)及電機(jī)控制柜； 所述真空罐底端設(shè)有水泵吸水口，上部設(shè)有抽水口，水泵通過(guò)水泵吸水管與真空罐的水泵吸水口連接，真空罐抽水口連接進(jìn)水管，進(jìn)水管伸入水倉(cāng)內(nèi)部； 在真空罐與水倉(cāng)之間設(shè)有引水管與射流器，引水管中間設(shè)有引水閥，射流器通過(guò)射流源閥與射流源連接； 在水泵和真空罐之間設(shè)有水泵排氣管，水泵排氣管與真空罐的上端連接，水泵排氣管中間設(shè)有水泵排氣閥； 水泵排氣管與真空罐的連接口高于真空罐抽水口； 所述射流源為水泵排水管的高壓水源； 所述真空罐頂部安裝水位檢測(cè)傳感器，水倉(cāng)上部安裝有水位計(jì)，自動(dòng)控制器分別與水位檢測(cè)傳感器和水倉(cāng)水位計(jì)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，所述真空罐為圓柱形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，在所述真空罐底部設(shè)有排污檢修孔。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置及方法，包括自動(dòng)控制器、真空罐、液位計(jì)、引水閥、水泵排氣閥、射流器、射流源閥、水倉(cāng)水位計(jì)及電機(jī)控制柜；本實(shí)用新型的礦山不銹鋼多級(jí)泵防干抽、防燒死的自動(dòng)保護(hù)裝置及方法，結(jié)合了真空罐引水與射流引水兩種引水方式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)水、電多種方式保障多級(jí)泵的安全，且設(shè)置了水泵排氣單元，可在真空補(bǔ)水時(shí)，把水泵腔體內(nèi)的空氣排出，避免造成水泵氣蝕。
【IPC分類】F04D15-00, F04D9-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204419605
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520038489
【發(fā)明人】張銀輝, 任智勇
【申請(qǐng)人】湖南山源安自控系統(tǒng)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日