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采用高压清洗机清洗排水管道前后的经济效益分析

时间:2012-07-16     来源:

使用高压清洗机清洗管道非常简便,只要将管道清洗喷头放到管道口内,开动高压清洗机,它就可以在管道内钻来钻去,将管道清洗干净。该设备具有很多优点以及可以带来巨大的经济效益。首先,此清洗方法不用大量投入材料、设备和经费,与其他清洗方法相比能显著的降低清洗所耗费的人力、物力和财力等。其次,清洗效果好,清洗后能显著降低管道阻力,增大排水量,提高管道的排水效率,并且最大限度的发挥水泵和管道的效率,从而减少生产用电量,节约资金,降低企业生产成本。下面我们通过具体实践计算来证明高压清洗机清洗排水管道的巨大的经济效益。
 
我们以某煤矿为例,该矿主排水管道长度约为750m,原直径为0.27m,由于常年没有清洗管道,后在检修时发现,主排水管道直径只有0.15m,堵塞非常严重,以下我们分析下排水管道在正常管径下及堵塞后两种情况下的年耗电量。
 
1、阻力损失的计算
 
整个排水管路的阻力损失包括管路上所有的局部损失及沿程损失。当管路堵塞后,为了达到同样的排水量,管路内的流速必然增大,而流速的增大将引起局部损失及沿程损失的增加。由于局部损失相对与沿程损失很小,因此,为了简化计算,将忽略局部损失的增加,主要计算沿程损失的增加量。
 
该矿水泵排水量为:Q = 560m³/h,设正常管径为 正常管径 ,堵塞后管径为 堵塞后管径 。管长为 l 。
 
管内正常流速为:
 
管内正常流速计算公式
 
堵塞后的流速为:
 
堵塞后管内流速计算公式
 
沿程阻力系数公式为:
 
沿程阻力系数计算公式
 
正常管路的沿程损失为:
 
正常管路的沿程损失计算公式
 
堵塞后管路的沿程损失为:
 
堵塞后管路的沿程损失计算公式
 
扬程的增加量为:
 
沿程的增加量计算公式
 
由于管道结垢引起的阻塞,造成359.3m沿程损失。某矿原来将井下水排到地面只要500m的水泵扬程,而现在阻塞后所需要的扬程为859.3m,如果水泵无法达到此扬程,则排水量将大幅度降低。
 
2、年耗电量的计算
 
矿井排水泵的年耗电量可以按下列公式计算:
 
矿井排水泵的年耗电量计算公式  公式(1)
 
公式(1)中:ρ:矿水密度,取为1100kg/m³;
           泵效率:泵效率,取为70%;
           传动效率:传动效率,取为99%;
           电机效率:电机效率,取为92%;
           D:每年的工作天数,取为365天;
           T:每天的工作小时数,按8小时计算;
           Q:泵流量,560m³/h;
           H:所需沿程,正常管路为500m,堵塞后为859.3m。
 
假设清洗前后各种效率不变,则清洗前后可节约的电耗百分比为:
 
排水管道清洗前后可节约的电耗百分比
 
阻塞后的管路要维持正常的排水量,所需的年耗电量为:
 
阻塞后的管路要维持正常的排水量下所需的年度电耗
 
正常的管路在相同的排水量下,所需的年电耗为:
 
正常的管路在相同的排水量下所需的年度电耗
 
按每度电0.45元,由于管路堵塞,每年多用的电费为:
 
0.45 × (6935117 - 4032045) = 130.6832万元
 
通过以上具体计算,采用高压清洗机清洗排水管道每年就能节约一百多万元的资金。我们可以想象,如果全国的煤矿及有关企业都能够对主排水管道进行定期清洗,管道都处于最佳运行状况,那么每年节约的资金将是一个多么巨大的数字。因此,在全国有关行业中推广应用高压清洗机具有很大的紧迫性和非常重要的意义。
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