水环式真空泵在煤矿行业中应用

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
水环式真空泵在煤矿和化工行业应用深度分析
由于煤矿、化工、制药、造纸等行业的发展，对水环式真空泵的要求
越来越向大型化方面发展。

在2000 年以前，我国能生产抽气量在100m3/min 以上的水环式真空泵仅3-4 个企业，全国年产量也不过几十台。

而仅过了三年，
到2003 年全国能生产100m3/min 以上的大泵的厂家达10 多家(其中仅淄博地区就有78 家)，据不完全统计，全国的大泵的产量达几百台以上，这些产品主要
应用于：
1、煤矿行业
由于国家加强了对煤矿的安全要求，因而用水环式真空泵，特别是大型
水环式真空泵抽除瓦斯气体已成为煤矿行业必须的安全要求，例如去年陕西某
矿务局订购的多台抽气量达400m3/min 的特大型水环真空泵就是用以抽除瓦斯气体，有的一个大型煤矿使用100m3/min 以上的大泵就达78 台。

随着国家对安全工作进一步加强，大型、特大型水环式真空泵将在煤矿系统得到越来越广泛
的应用。

此外，由于煤炭产量的飞速增加，煤矿的洗、选煤所用的真空过滤机
也向大型化方面发展，在八十年代大多配抽气量为27m3/min 的SZ-4 型水环式真空泵，这在当时也是较大的。

而近几年煤矿的过滤机都选配抽气量为
80~150m3/min 的大型水环真空泵，有的达到200m3/min 以上，而且还有气量继续增大的趋势。

2、化工行业
a)氯碱行业
近几年来我国启动了许多大型的基本建设和技术改造项目，这些项目的
实童都需要大量的聚氯乙烯材料，特别是房地产的兴旺，更加推动了聚氯乙烯。

水环式真空泵的作用
水环式真空泵是一种广泛应用于工业制造、食品加工、化学实验等领
域的真空设备。

它的工作原理是利用水在高速旋转时形成的水环来吸取气
体和蒸汽，实现空气抽取和真空吸取。

水环式真空泵的主要作用包括：
1.抽取气体和蒸汽：水环式真空泵可以有效地抽取和排放空气和蒸汽，使流体或气体保持在一定的真空状态下。

2.排放污染物：水环式真空泵可以排放含有气体和蒸汽的污染物，减
少环境污染。

3.改善品质：水环式真空泵可以改善产品的品质和生产效率，使得工
业制造更为高效。

4.降低成本：水环式真空泵可以降低产品制造过程中的成本和能源消耗，在工业生产中具有很高的经济价值。

总之，水环式真空泵在各个领域具有广泛的应用和重要的作用。

煤矿在用水环真空泵性能参数检测和分析瓦斯抽采的目的是减少和消除瓦斯威胁、减少瓦斯隐患和各种瓦斯事故。

瓦斯抽采是保证煤矿安全生产的一项预防性措施，可以减少煤矿开采时的瓦斯涌出量，降低瓦斯压力，同时煤层中的瓦斯同煤炭一样是一种地下资源，将瓦斯抽采后作为原料和燃料加以利用，变害为利、变废为宝，可以起到节约煤炭、保护环境的双重效果。

瓦斯抽采系统主要由瓦斯泵、管路系统、流量计和安全装置等组成。

目前中国常用的瓦斯泵主要有离心式瓦斯泵、回旋式瓦斯泵和水环真空泵3种。

水环真空泵的特点是真空度高、负压大、流量小、安全性能好（泵体工作室内充满介质，不会发生瓦斯爆炸），适用于瓦斯抽采量小、煤层透气性低、管路较长、系统阻力大、需要高负压抽采瓦斯的矿井，同时适用于抽采瓦斯浓度较低或经常变化的矿井，特别适用于浓度变化大的邻近层抽采的矿井。

由于水环真空泵的安全性能较好，适用范围广，目前在煤矿安全生产中应用广泛。

为了准确评估水环真空泵的性能状态，需要对水环真空泵进行性能参数检测检验，水环真空泵的检测标准为GB/T 13929—2010《水环真空泵和水环压缩机试验方法》[1]，因为该标准仅规定了水环真空泵的试验方法，不同于其他煤矿在用设备有AQ（安全行业标准）检测检验规范，所以开展对水环真空泵的参数检测，并将数据换算到规定条件下，这对参数与规定值判定研究是十分必要的。

1 煤矿在用水环真空泵主要性能参数的检测1.1 气量的测定中国机械行业标准JB/T 7255—2007《水环真空泵和水环压缩机》中规定，水环真空泵的气量是指入口在给定的真空度下，出口为大气压1 013.25 hPa时，单位时间内通过泵入口的气体体积，单位为m3/min[2]。

气量的测定有两种方式：标准孔板测定法和皮托管测定法[3]。

1.1.1 标准孔板测定法当充满管道的连续流体流经管道内的节流装置时，流束会在节流装置处形成局部收缩，从而使流速增大，静压力降低。

这种状况导致节流装置（孔板）前后产生压力降（压差）。

水环式真空泵在黄陵二号煤矿的应用和前景摘要：文章在对目前黄陵二号煤矿瓦斯抽放系统中水环真空泵应用现状进行介绍，分析了水环真空泵水的优点和缺点，并对水环式真空泵的应用前景进行了分析，以供参考。

关键词：煤矿井下；瓦斯抽放系统；水环真空泵；常见故障分析；优劣性；前景。

1引言在目前我国经济飞速发展的同时，我国社会对于各种能源的需求量也在与日俱增。

而其中，煤炭作为我国目前主要的能源形式，其需求量的急剧增加也给煤矿企业带来巨大的生产压力。

而由于在目前煤矿开采深度和开采难度在不断增加的同时，煤矿瓦斯危害问题也日益突出，且其一直以来也是煤矿井下安全生产管理的重点，尤其是黄陵矿业二号煤矿有限公司这种高瓦斯矿井，瓦斯防治工作尤为重要。

目前黄陵矿业二号煤矿的瓦斯防治措施就是通过瓦斯抽放系统来对瓦斯浓度进行控制，而其中比较重要的设备就是2BEC系列的水环真空泵。

这就需要针对此问题来深入研究并寻找相应的防治措施。

2 水环式真空泵的基本情况2.1水环式真空泵的工作原理水环式真空泵在泵体中装有适量的水作为工作液。

当叶轮顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。

叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。

在吸气阶段，水环逐渐远离轮毂，小腔的容积由小变大，当小腔与吸气口相通时，气体被吸入。

在排气阶段，水环逐渐逼近轮毂，小腔由大变小，使气体被压缩，当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

随着叶轮的稳定转动，吸、排气过程连续不断地进行，因此可以连续不断地抽吸气体。

2.2水环式真空泵的优缺点2.2.1水环式真空泵和其它类型的机械真空泵相比有以下优点：(1)结构简单，制造精度要求不高，容易加工。

操作简单，维修方便。

(2)结构紧凑，用较小的结构尺寸，可以获得较大的排气量。

(3)泵腔内没有金属摩擦表面，无须对泵内进行润滑。

转动件和固定件之间密封可直接由水封来完成。

2BV水环式真空泵的用途及使用范围：2BV系列水环真空泵为整体结构—机泵同轴的单级泵。

轴封采用机械密封，具有结构简单，安装简捷、无油、安全可靠等特点。

2BV系列水环真空泵适于抽除气体和湿润蒸汽，吸气压力可达到33mbar绝压（97%真空度），当2BV水环式真空泵在吸气压力低于80mbar的状态下长期工作时，应联接汽蚀保护管以对泵进行保护，2BV水环式真空泵如配大气喷射器吸气压力可达10mbar，喷射器可直接安装在真空泵吸气口上，作为压缩机使用时，其压力最大至0.26MPa（绝压）。

2BV系列水环真空泵及压缩机被广泛用于石油、化工、制药、食品、制糖工业等领域。

由于在工作过程中，气体的压缩过程是等温的，所以在压缩和抽吸易燃易爆气体时，不易发生爆炸，所以其应用更加广泛。

SK型水环式真空泵的用途及使用范围：SK型水环式真空泵及压缩机是用来抽吸或压送气体和其它无腐蚀性、不溶于水、不含有固体颗粒的气体，以便在密闭容器中形成真空或压力，满足工艺流程要求。

吸入或压送的气体中允许混有少量的液体。

SK型水环式真空泵及压缩机广泛应用于机械、石油、化工、制药、陶瓷、制糖、印染、冶金及电子等行业。

由于在工作过程中，该类泵对气体的压缩是在等温状态下进行的，因此在压送或抽吸易燃、易爆气体时，不易发生危险，所以在其应用更加广泛。

2SK水环真空泵的产品说明2SK系列两级水环真空泵及2SK-P1系列两级水环真空泵-大气喷射泵机组是我厂根据行业标准JB/T7255-94《水环式真空泵和水环压缩机》之规定发展的真空泵及真空机组，具有真空度高，在高真空区间抽速大以及结构紧凑、使用可靠、装拆方便等特点。

机组是由2SK水环真空泵和一级大气喷射泵组成，用户根据需要可单独使用两级水环真空泵。

2SK水环真空泵或机组是用来抽吸空气或其它不溶于水、不含固体颗粒、无腐蚀性的气体，以便在密闭容器内形成一定的真空度，是适宜轻纺、食品、冶金、化工等工业部门用于真空蒸发、真空浓缩、真空回潮、真空干燥、真空冶炼等工艺过程。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
水环真空泵抽气量的定义、测量方法及与标准工况的换算
在我国机械行业标准JB/T 7255-2007《水环真空泵和水环压缩机》中规定水环真空泵的气量是指入口在给定的真空度下，出口压力为1013.25 hPa 时，单位时间内通过泵入口的气体体积，该定义和国外是一致的，即指的是吸入状
态下的体积流量。

由于水环真空泵的气量受到补充水温、被抽气体温度及排气压力等因素
的影响，因此国标GB/T 13929《水环真空泵和水环压缩机试验方法》中规定在测量验收时的条件为：
a)入口气体为环境空气；
b)环境空气压力为1013.25 hPa，温度为20 ℃；
c)进水温度为15 ℃；
d)环境空气相对湿度为70%；
e)泵转速为规定转速，r/min。

同时，该标准还规定验收测量时的实际条件与以上规定条件不相符时，
应按照规定条件对试验验收的测量结果进行换算。

因此，我国水环真空泵技术
资料上的性能曲线及技术数据表均是按上述规定条件进行修正得出的，与国外
厂商的标准基本是一致的。

气量的测量方法在国标GB/T 13930《水环真空泵和水环压缩机气量测定方法》中规定可用标准孔板流量测量装置和计量喷咀测量，并规定其他经过校
准的测量仪表和装置也可以。

这两种测量仪表都属于差压节流测量装置，与目
前煤矿系统用的孔板测量瓦斯气体流量的方法一致，其标定都是按标准工况(入
口气体温度为20 ℃，环境气体压力为标准大气压1013.25 hPa)，因此根据孔板。

现如今，工业生产中常常会用到的一种设备，那就是水环式真空泵。

随着人们对其功能的不断改进与开发，现如今已经不再单单是抽气设备，而是一种多功能的综合性机械，并且不同的功能能够适用于各种不同的场合当中，发挥适当的作用。

我们来看看它的适用范围。

该设备可应用在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等。

真空浸渍：用于食品加工、木器加工、纺织厂、胶合板厂、电线杆的制造等。

真空蒸馏：在牛奶厂、食品厂、化工厂、纸浆厂等领域有着广泛的应用。

真空引水：用于自来水厂、排灌站、电站、水泵吸排饮水等。

真空输送：用于卷烟厂、制罐厂中。

真空消毒：用于医院、医务室、实验室等场所。

真空脱气：用于瓶装厂、水软化、食品加工、食品包装等。

真空成型：用于塑料厂、橡胶厂、轮胎厂、聚乙烯产品制造等领域。

真空过滤：水环式真空泵因具有真空过滤功能，多用于化学制品厂、造纸厂、铁矿厂、磷肥厂、选煤厂等领域。

通过对水环式真空泵适用范围的了解，我们可以发现它在我们工业生产与日常生活中都发挥着重要的作用，这些了解能够加深我们设备的认知，帮助我们在后续的使用中更好的操作设备。

2BEK系列水环真空瓦斯泵在煤矿瓦斯抽放中的选型及应用摘要:瓦斯抽放在煤矿安全生产中具有重要的意义，而2BEK系列水环真空泵越来越广泛地应用于煤矿抽排瓦斯气体,其选型的正确性对煤矿瓦斯抽放安全至关重要。

介绍了 2BEK系列水环真空泵的工作原理 ,以及在煤矿瓦斯气体抽放中的选型及应用效果。

关键词：水环真空泵；工作原理；瓦斯抽放；选型；效果1前言1．1矿井瓦斯抽放，是为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，利用机械设备和专用管道造成的负压，将煤层中存在或释放出来的瓦斯抽出来，输送到地面或其安全的地点，对煤矿的安全生产具有重要的意义。

煤矿瓦斯是造成矿井安全事故的重大隐患,抽放瓦斯是降低矿井采煤工作面瓦斯涌出量最有效的措施之一,瓦斯利用的效果直接对矿井安全产生影响。

提高瓦斯抽放效果是势在必行之路，新型瓦斯抽放泵的应用，提高瓦斯抽采能力，用以解决矿井瓦斯抽放量过小、负压低的问题，大幅度减少采煤工作面瓦斯浓度频繁超限所带来的安全隐患,保障了矿井的正常安全生产。

1．2水环式真空泵具有真空度高、负压大、安全性好（工作室内充满介质，不会发生瓦斯爆炸）结构简单、使用维护方便、无摩擦面、气体等温压缩、适合抽吸、输送和压缩易燃易爆的气体等级特点，因此该系列的瓦斯泵适合管路较长和需要抽放负压较高的矿井，并在煤矿行业得到了广泛的应用。

1．3磨心坡煤矿始建于1958年，矿井名称原为天府矿务局磨心坡煤矿，于2003年改制更名为天府矿业有限责任公司，矿井从此更名为天府矿业有限责任公司磨心坡煤矿，磨心坡煤矿设计能力45万t/a。

由于地质条件、瓦斯灾害、矿井水等原因，投产后矿井产量多在低水平徘徊，一直未达设计产量，通过近几年的系统改造，2009年采出煤量47.2万吨。

2010年1月至6月采出煤量24.3万吨。

矿井生产能力核定为48万吨/年。

现有瓦斯抽放站两个，即一井地面抽放站和磨心坡地面抽放站；现生产水平为-220m，延深水平为-330m，开采K2、K4、K5、K6、K8、K9煤层。

浅谈煤矿水环真空瓦斯泵使用软水器控制结垢的效果分析通过分析水环式真空瓦斯泵结垢的原因及危害，対试运行的软水器的运行效果进行研究、试验和比较，提出了使用软水器降低水环式真空瓦斯泵工作液的水质硬度，可以有效控制水环式真空瓦斯泵结垢，解决了困扰煤矿行业多年的难题。

标签：水环式真空瓦斯泵;溶积度;结垢控制1水环式真空瓦斯泵运行原理水环式真空瓦斯泵使用水作为工作液，当叶轮旋转时，由于离心力的作用，水被叶轮抛向四周，形成一个封闭的水环，水环与叶轮轮毂之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔，在瓦斯泵吸气和排气过程中，通过改变这些小腔的容积而产生压力，将瓦斯被吸入泵体后排出。

2现煤矿水环式真空瓦斯泵结垢处理的现状及存在的问题为了确保煤矿井下瓦斯正常抽采，水环式真空瓦斯泵必须处于长期运行状态。

由于我国北方水的硬度普遍高，水环式真空瓦斯泵运行一定时间后，泵体就会结垢，影响设备的正常使用。

大部分煤矿一般使用具有腐蚀性的清洗液清洗泵体，达到去除结垢物，提高设备运行效率的目的。

但在清洗过程中，清洗液不但严重腐蚀设备，缩短设备使用寿命，而且清洗后的废液无处排放，严重污染环境。

2水环式真空瓦斯泵结垢的原因及危害2.1水环式真空瓦斯泵结垢的原因2.1.1水质硬度因素。

华晋焦煤沙曲一号煤矿瓦斯抽放站的原水来自柳林县康家沟的深井水，经柳林县及山西省环保局对水质化验后，确定水中含有较多致垢离子，主要是钙、镁离子和碳酸根、硫酸根离子。

2.1.2泵体内循环水运行环境因素。

泵体内工作液不断被压缩升温，蒸发和浓缩逐渐加剧，致使水中致垢离子浓度超过溶积度而结垢。

瓦斯气体中含有大量的煤、岩颗粒物，是结垢物生长的良好附着体，能加快结垢过程。

水垢的主要成分碳酸钙，属于反溶积度盐，溶液温度越高，溶积度越小，越容易析出结垢。

2.2水环式真空瓦斯泵结垢的危害（1）使泵体厚度增加，不易散热，增加负荷;（2）叶轮表面结垢，使水环腔工作容积变小，泵体真空度下降;（3）垢片脱落后随着水环高速旋转，使泵体两端大盘处严重磨损，导致泵体出现裂缝和穿孔。

热水循环泵扬程在矿山工业中的应用随着矿山工业的发展，热水循环泵作为一种重要的设备，被广泛应用于矿山中的热水循环系统。

本文将探讨热水循环泵扬程在矿山工业中的应用，并分析其作用与优势。

一、热水循环泵的定义与原理热水循环泵是一种通过机械能将液体（通常是热水）从低压区域输送到高压区域的设备。

其工作原理基于液体的运动，通过旋转叶轮（叶轮内部带有叶片），运动的液体进入叶轮后，由于叶轮的自转运动，液体被迫离开叶轮，并在叶轮的作用下增加了压力和动能。

二、热水循环泵扬程在矿山工业中的应用1. 热水循环泵在矿石选矿过程中的应用矿石选矿过程中通常需要使用热水来实现不同矿石的分离，而热水循环泵则可以将冷却后的热水重新输送至反应器中加热，以提供热源。

通过热水循环泵的扬程，可以将冷却的热水输送至高温区域，实现热能的再利用，提高能源效率。

2. 热水循环泵在采矿过程中的应用矿山采矿过程中，常常需要将地下矿井中的热水抽出，并通过热水循环泵将其送往地表进行处理。

热水循环泵的高扬程能力可以确保矿井深处的热水顺利地被输送出来，降低了地下矿井的温度，提供了一个相对安全的工作环境。

3. 热水循环泵在矿山排水系统中的应用矿山排水系统中需要通常需要抽排含有一定热量的水，这些水往往需要在输送过程中保持其温度。

热水循环泵可以将排出的热水输送至地表集中处理，同时再次输送至矿山中的其他部位进行热回收，提高能源利用率。

三、热水循环泵扬程在矿山工业中的优势1. 高流量，能够满足矿山工业中大量热水的需求；2. 高扬程，能够将热水顺利地输送至较高的位置；3. 稳定性强，不受工况的变化影响，适应性广泛；4. 运行可靠，使用寿命长，维护成本低；5. 高效节能，有效提高热水利用率，降低能源消耗。

综上所述，热水循环泵扬程在矿山工业中发挥着重要的作用。

其应用范围广泛，可以用于矿石选矿、采矿和排水系统等多个环节，能够提高矿山工业中热水的利用效率，降低能源消耗。

在未来的矿山工业中，热水循环泵的应用将更加广泛，继续为矿山工业的可持续发展做出贡献。

水环式真空泵在矿井多级离心泵的配套使用郭辉;周旭升;李明【摘要】水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵，一般可与电动机直联，无须减速装置，故用小的结构尺寸，可以获得大的排气量，。

耿村煤矿于2015年在对井下泵房多级离心泵采用水环泵进行排除空气，从而来达到多级离心泵的运行条件，充分发挥了水环泵的效能，提高了工作效率。

【期刊名称】《技术与市场》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】1页(P121-121)【关键词】水环泵;多级离心泵;配套使用【作者】郭辉;周旭升;李明【作者单位】河南能源化工集团耿村煤矿，河南渑池 472400;河南能源化工集团耿村煤矿，河南渑池 472400;河南能源化工集团耿村煤矿，河南渑池 472400【正文语种】中文0 引言矿井排水系统多采用MD型煤矿多级离心泵进行排水，在操作水泵时，必须先将水泵中的空气排空后达到水泵的运转条件。

由于真空技术的快速发展，市场应用比较普遍，水环泵在抽真空方面一直被人们所重视，所以利用广泛。

由于多级离心泵在质量标准化内容上要求需要2套可靠的吸水装置，所以真空泵是多级离心泵又是一种可靠的引水装置。

SK水环式真空泵:该产品是以水为工作液体的液环式容积泵，其具有结构简单，运行可靠，操作维护方便和用途广泛等特点，适用于温度在-10°～60°范围内的气体，是造纸、烟草、食品、纺织、冶金、煤炭及化工等行业用作真空脱水，真空干燥、真空过滤和压送气体的理想产品。

1 工作原理叶轮偏心地安装在泵体内，起动时向泵内注入一定高度的水作为工作液，当叶轮方向旋转时，水受离心力的作用在泵体内壁形成一旋转的封闭水环，水环上部内表面与轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触。

此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成与叶片数目相等的若干个小腔。

如果以叶轮的上部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端盖上的吸气口相通，其空间内的气体压力降低，此时气体被吸入，当吸气结束时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮在180°到360°的旋转过程中，水环内表面渐渐与轮毂靠近，小腔由大变小，其空间内气体压力升高，高于排气口压力时，当小腔与排气口相通时，气体被排出。

瓦斯是一种危险性大的有害气体，具有爆炸性和可燃性，在抽放时不能产生高温高压现象，并应避免火源和机械火花及高温。

因此，煤矿进行瓦斯抽放，通常选用水环式真空瓦斯抽放泵，它具有结构简单、吸气均匀、工作平稳可靠、操作简单、维修方便等特点。

而且该抽放泵在抽放瓦斯时，以水为介质，不易产生高温和火花，从而避免了瓦斯燃烧和爆炸事故。

瓦斯抽放泵是瓦斯抽放的关键设备，根据煤矿瓦斯泵除满足抽放量的要求外，还必须配备备用泵、检修泵及可靠的双电源系统。