120萬噸礦井機械設(shè)備選型計算論文

陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 120萬噸礦井機械設(shè)備選型計算 摘 要 本設(shè)計主要對中型礦井生產(chǎn)所用的運輸設(shè)備以及固定機械設(shè)備的選型進行的一次合理選擇。 礦井提升需要用一些專用的提升設(shè)備，主要有提升機，以及一些輔助設(shè)備；排水是礦井生產(chǎn)的固定設(shè)備。礦井提升設(shè)備是礦山較復雜而龐大的機電設(shè)備，它不僅承擔物料的提升與下放任務(wù)，同時還上下人員；排水設(shè)備主要是合理排出井下水，以保證礦井的正常生產(chǎn)。 本書分四章就以上幾種設(shè)備的選型計算方法進行系統(tǒng)論述。 關(guān)鍵詞： 提升機、水泵 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 2 1,300,000 tons mine pit mechanical device shaping computation Abstract A reasonable choice to the large-scale mine pit production which this design mainly which uses the transport vehicle as well as the fixed mechanical device shaping carries on. Because the need for upgrading some dedicated upgrade equipment, mainly to upgrade machines, and other ancillary equipment； Mine drainage production is fixed equipment. Mine shaft upgrade equipment is more complex and large electromechanical equipment, not only to upgrade materials and decentralization mandate also on staff； Underground drainage equipment from the water main is reasonable to ensure the normal mine production； . The book consists of four chapters on the above types of equipment models systematic exposition of the methodology. Keyword : upgrade machines； pumps 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 3 緒 論 畢業(yè)設(shè)計，作為畢業(yè)前夕一次綜合性訓練，是對我們所學理論知識的一次總結(jié)、檢驗和完善。通過這次設(shè)計，對我們所學理論知識和生產(chǎn)實踐相結(jié)合有很大幫助。對于培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力以及融會貫通和鞏固發(fā)展所學知識也受益非淺； 我們要較系統(tǒng)的了解礦用提升設(shè)備和排水設(shè)備在設(shè)計中的各個環(huán)節(jié)，包括從總體選型原則，從煤的開采、運輸，及提升設(shè)備和排水設(shè)備的選型、校核以及強度計算和經(jīng)濟合理性等等。 并通過這一實踐，開闊了 思維，豐富了知識，為我們即將做上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)，可以說，畢業(yè)設(shè)計是一次難得的鍛煉機會。 畢業(yè)設(shè)計是一個重要的教學環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)實習使我們了解到一些實際與理論之間的差異。在各位老師及有關(guān)技術(shù)人員的指導下鍛煉自己獨立思考、分析、解決問題的能力，把我們所學的課本知識與具體實踐結(jié)合起來，真正達到學為所用。 在設(shè)計過程中，得到了指導老師郭曉娥的精心指點 .由于時間比較倉促以及經(jīng)驗不足，缺點和錯誤在所難免，希望老師們能給予批評指正，為我們以后在工作崗位上能很好得完成工作任務(wù)，打下了良好的基礎(chǔ)。 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 4 一、主井提升設(shè)備選型計算 （一）計算條件 1、計算條件 礦井年產(chǎn)量： nA為 120 萬噸 井筒深度： sH為 240 米 裝載高度： zH為 20 米 卸載高度： xH為 20 米 工作制度： 年工作日 rb 為 300 天，日提升 14 小時 提升方式： 雙箕斗提升，采用定量裝載。 （二）提升容器的選擇確定 1、小時提升容量 nA41 2 0 1 0 1 . 1 5 1 . 2 6 9 /3 0 0 1 4nfrA c a thbt = 式中 不均衡系數(shù)：規(guī)范規(guī)定：有井底煤倉時為 1.10-1.15，無井底煤倉是為 1.20。 fa 提升能力富裕系數(shù) 2、經(jīng)濟提升速度 提升高度： xzst HHHH 240+20+20=280 提升速度： 0 . 4 0 . 4 2 8 0 6 . 6 /mtV H m s 3、一次提升時間計算 初估加速度 a=0.8 m/s uVHaVTmtmg 6 . 6 2 8 0 2 0 1 8 70 . 8 6 . 6 s 式中 u 容器起動初加速度及爬行段延續(xù)時間 . 4、一次提升量 69 3 . 5 81 9 . 2 5SsAQtn 按 Q 的計算值可選用 7 8t 箕斗 ,因多繩提煤箕斗 8t 系列 ,故選用陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 5 Jos 9/110x4標準底卸式四繩 qt箕斗 ,載重 Q=9000kg ,自重 Qc =10800kg ,全高 Hr=13350mm。 5、按選定的 Q=9000kg,所需的提升速度 （ 1）一次所需的提升時間 : Tg=nf A C at bt Q3600 = 3 6 0 0 9 3 0 0 1 4 7 5 . 8 5 ( )1 . 2 1 . 1 5 1 3 0 0 0 0 0 s （ 2）所需的提升速度： 2 2 1 1 122420 . 8 7 5 . 8 5 2 0 0 . 8 7 5 . 8 5 2 0 4 0 . 8 2 9 46 . 1 1 ( / )2tgma T v a T g v a HVms （三）鋼絲繩的選擇 提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品在礦井提升中，根據(jù)用涂，選用合適的鋼絲繩，揚長避短，充發(fā)揮它們的作用。 決定鋼絲繩的類型，首先應按以下原則確定： （ 1）使用中不松股； （ 2）符合使用場合及條件； （ 3）特別注意作業(yè)的安全。 同時還應考慮以下因素： （ 1）在靜筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風井中，由于腐蝕嚴重，應選用鍍鋅鋼絲繩； （ 2）在 磨損嚴重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩； （ 3）彎曲疲勞為主要損壞原因時，應選用接觸式或三角股繩； （ 4）實踐證明，提升鋼絲繩用同向捻繩較好，多繩摩擦提升用左右捻各半：單繩纏繞式提升鋼絲繩的選用原則是：為防止纏繞是松捻，鋼絲繩的捻向應與繩在卷筒上纏繞時的螺旋線方向一致，目前單繩纏繞多為右旋，所以多選右同向捻繩； （ 5）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩，表面光滑，耐磨損； （ 6）用于溫度高或有明火的地方如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。 1、繩端荷重 )(19800108009000 kgQQQ cd 2、鋼絲繩懸垂長度 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 6 3 2 2 8 0 2 0 3 3 2c j ZH H H H m 式中 jH 預估井架高度 3、預估算鋼絲繩每米重 P 8 0 0 0 0 5 5 0 0 3 7 . 3 /0 . 1 1 1 5 5 0 1 0 00 . 1 1 3326 . 5ZBcaQQP N mHm 70005.02.70005.02.7 cc HHm 取 m 為 9。 按礦山固定機械手冊表 5 5 推薦，選用（ YB829-79）， 6 （ 34）+1-31-140-41 型三角股鋼絲繩，左右捻各二根，查鋼絲繩規(guī)格表，其規(guī)格為：kP 3.914kg/m,d=31mm, sQ=56850kg； BQ =140kg/m 2m 4、尾繩單位長度重量計算 )/(882.7914.324 mkgPnnq ks 選用（ GB1120-74） 6 （ 31） +1-425-140-1型普通圓股 鋼絲繩二根，查鋼絲繩規(guī)格表：esq 7.929kg/m,d=745mm, sQ=118000kg, B =140kg/ m 2m 。因sq kP2，所以下列計算均按平衡系統(tǒng)考慮。 B 鋼絲繩的公積抗拉強度，一般以選用 B 155 170kg/ m 2m 為宜，對于僅提升物料的主井或只提升物料的輔助提升，可以選用 B 140kg/ m 2m 。 （四）提升機選擇 1、主導輪選擇 )(310031100100 mmdD g )(26402.212001200 mmoDg 式中 最大鋼絲繩直徑。 2、最大靜拉力和拉力差計算 1 1 9 8 0 0 4 3 . 9 1 4 3 3 8 . 8 5 2 5 1 4 1 . 6 ( )c k cS Q Q n P H k g 21 2 5 1 4 1 . 6 9 0 0 0 1 6 1 4 1 . 6 ( )S S Q k g 3 1 2 2 5 1 4 1 . 6 1 6 1 4 1 . 6 9 0 0 0 ( )S S S k g 選擇 LKM 3.2514（） 10.5 型多繩摩擦提升機，其主要技術(shù)數(shù)據(jù) 如下： 主導輪直徑： mD 3.25m, 主導輪變位重量： mGD 18.3t； 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 最大靜張力：jeF 45t； 最大靜張力差：ceF 14t； 導向輪直徑：dD 3m； 導向輪變位重量：DdG 2.38t （五）提升系統(tǒng)的確定 1、井塔高度 xegrpxk HHhHHhHH 2 )(27.4355.112.0935.133.014 m 式中 ph 箕斗在卸載位置時底部高出煤倉的高度一般取 0.3 0.5m； h 導向輪樓層 地板（包括有關(guān)梁的厚度）。 因此井塔選 TZD 2.8 4-45A 型。 2、尾繩環(huán)高度 )(7.131.225.0925.0 mSHH gh 取 15m 3、懸垂長度 2 6 0 4 4 2 0 1 5 3 3 9 ( )c s k z hH H H H H m 4、主導輪與導向輪之水平中心距 0 2 . 1 1 . 2 5 1 . 4 1 . 9 5mdL S R R m （ ） 5、圍包角 的確定 。180 + 11 022011221111s i n1 . 6 2 5 1 . 5 1 . 9 7 5s i n55 1 . 9 7 53 . 1 2 5s i n 0 . 3 9 55 . 6 6s i n 0 . 4 9 5 0 . 3 93 5 4 5 2 1 5 51 3 5 1mlzxzxR R LtgHHLtgtgtg。 。 501 9 350131 8 0 。 取 u 0.2，則 ue -1，查表得 0.969 （六）提升容器的最小自重 1、按靜防滑條 件，容器自重為 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 8 ckujc HnpQwewQ 11121 1 2 0 . 0 7 5 1 . 7 5 0 . 0 7 5 9 0 0 0 4 3 . 9 4 1 3 3 8 . 8 50 . 9 6 9 13350( )kg 式中 1w 箕斗提升的阻力系數(shù)取 0.075； j 靜防滑安全系數(shù)。 或當 50193。 時，查表得 1D 2.153 ckc HnPQDQ 1 )(1 3 7 2 05 6 5 79 0 0 01 5 3.2 kg 2、按動防滑條件 ckDdugugugugc HnPGegaegaQegaegawwQ 1211121121 11 0 . 8 1 . 2 50 . 80 . 0 7 5 (1 2 0 . 0 7 5 ) 9 . 8 1 0 . 9 39 . 3 9 0 0 0 2 . 3 8 0 4 3 . 9 4 1 3 3 8 . 8 50 . 8 2 1 . 2 50 . 8 2 1 . 2 5 1 (1 )119 . 8 1 0 . 9 39 . 8 1 0 . 9 31 6 1 6 0 ( l g ) 式中 g 動防滑安全系數(shù) 或當 1 取 0.8 時， 50193。 ，查表 1A 2.3517；得 1c 0.2639 112 . 3 5 1 7 9 0 0 0 0 . 2 6 3 9 2 3 8 0 5 6 5 7 1 5 1 3 6 . 3 8 7c k cQ A Q c G D d n P H （七）鋼絲繩與提升機的校驗 1、首繩安全系數(shù) 4 5 6 8 5 09 0 0 0 1 6 2 0 0 4 5 6 5 76 . 4 7 . 2 0 . 0 0 5 3 5 8 . 8 5 7sc k cnQmQ Q n P H 上面選用的鋼絲繩抗拉強度符合要求。 2、最大靜拉力和拉力差 ckc HnPQQs 1 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 9 )(45000308575657162009000kg )(90003 kgs （八）襯墊材料單位壓力 摩擦式提升機主導輪上的 .襯墊作用是：當提升鋼絲繩端部荷載拉緊鋼絲繩，并以一定的正壓力，緊壓在稱墊上時，提升鋼絲繩與成稱墊之間便產(chǎn)生很大的摩擦力，此摩擦力必須保證提升機在各種工作情況下，都不會出現(xiàn)提升鋼絲繩在主導輪的稱墊上有滑動現(xiàn)象。 用作摩擦 .襯墊的的材料，應具有以下的性能： 1、要有較高的摩擦系數(shù)，而且水或油類對摩擦系數(shù)的影響要??； 2、具要較高的耐磨性能，磨損是時產(chǎn)生的粉塵，必須是對人和機器是無害的； 3、應具有較高的壓強； 4、材料的來源要廣，價格應低廉，加工和拆裝應比較方便。 單位壓力： dDn ssq r 21 )/(208.1225.33254 2185730857 2cmkg （九）預選電動機 1、依據(jù)所需的提升速度 mv ，計算電動機的轉(zhuǎn)數(shù) dn Diyn md 60 = 6 0 6 . 1 1 0 . 5 4 3 7 ( )2 . 8 mrp 式中 i 減速比，所選為 105。 2、依據(jù) dn ，取 dn : 294rpm，計算提升機的最大速度masV maxVi nD dm60 2 . 8 4 9 4 6 . 8 9 8 ( / )6 0 1 0 . 5 ms 3、預算電動機功率 pVsskNs 102 m ax21 = 1 . 1 5 9 0 0 6 . 8 9 8 4 9 2 8 6 . 71 . 2 1 . 2 9 3 3 . 3 ( )1 0 2 0 . 9 3 9 4 . 8 6 kw 式中 K 礦井阻力系數(shù)，取 K 1.1 1.2； P 動力系數(shù)，當采用自然通風式電動機時，取 P 1.1 1.2；當采用強迫通風式電機時，取 p-1.0 1.05； 減速器的傳動效率，減速器采用滾動軸承時，取 0.96；減速陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 10 器采用滑動軸承時取 0.85。 選擇 YR603-20 1730 型電動機一臺，查電動機產(chǎn)品樣本，得到技術(shù)參數(shù)如下： eN 630KW（根據(jù)sN的數(shù)值，可以電動機產(chǎn)品樣本中選用電動機其額定容量se NN ） dn 294rpm,V=6000v, 2GD =2850 2.mkg , =1.7 （十）提升系統(tǒng)變位質(zhì)量 1、變位重量 dDmDd GGGssG 21 3 0 8 5 7 2 1 8 5 7 2 3 8 0 1 5 0 1 6 2 1 9 3 8 8 9 9 0 4 ( )kg 222mDd D iGG 227 8 0 1 0 . 5 2 1 9 3 6 ( )2 . 8 kg 2、變位質(zhì)量 gGm 289904 9 1 6 4 . 5 ( . / )9 . 8 1 k g s m （十一）提升速度圖 1、采用六階段速度圖 圖 速度圖 2、加速度的確定 （ 1）初加速度 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 11 按照規(guī)范中的規(guī)定，箕斗開始加速運行段也必須限定加速度 a 數(shù)值，才能保證讓箕斗在脫離曲軌時的速度不超過 . m/s，而箕斗在卸載曲軌中的行程0h一般顯 2.13 2.35。初速度0a一般取 0.35 0.5m/s 0a 0202hv )/(49.03.22 5.1 22 sm （ 2）正常加速度：按減速器最大力距計算 1max MR RsMamm 式中 maxM 減速器軸輸出端允許的最大力距 kg.m，最大軸輸出扭距為 23（ t.m）； M 不包括電動機變位質(zhì)量的提升系數(shù)給的變位質(zhì)量；可按 下式計算： gGMM d 7 4 8 23 0 3 21 0 5 1 481.92 9 7 4 81 0 5 1 4 1max MR RsMamm 22 3 0 0 0 9 0 0 0 1 . 6 2 5 0 . 7 4 ( / )1 . 6 2 5 6 9 2 8 ms 按電動機過負荷系數(shù)： MsFa p11 式中 pF 起動 階段電動機產(chǎn)生的平均力。 pF 10.75 0.87eF eF 電動機的額定力 eFmax0102VN )(7.1 2 5 4 97 6 2.4 93.06 3 01 0 2 kg pF 0.75 1.7 12549.7 16001（ kg） MsFa p11 )/(67.01 0 5 1 47 0 0 11 0 5 1 4 9 0 0 01 6 0 0 1 2sm 按防滑條件計算： 1a 0.7 2/sm 在計算容器最小自重時已定，最后取 1a 0.7 2/sm 3、減速度的確定 按自由滑行： 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 12 M HKQa t3 21 . 1 5 9 0 0 0 0 . 9 8 ( / )10514 ms 按防滑條件： 3a gGsesRsRseDduu 12111125.125.02225.125.0 20 . 1 5 9 0 0 0 0 . 1 5 9 0 0 01 . 7 7 4 3 0 5 5 7 2 1 8 7 522 9 . 8 12 1 8 5 7 1 . 7 7 4 3 0 8 5 7 2 3 8 04 . 1 ( / )ms 式中 當 50193。 ， 0.2 時，25.1 25.0ue 1.744 最后選取3a 0.8 2/sm 4、爬行速度和距離 按自動控制： 4V 0.5m/s； 4h =3m 5、速度圖計算 已知：maxV=4.762m/s； tH=314m；0V=1.5m/s；0h=2.3m；0a=0.49m/s； 1a =0.7 2/sm ；3a =0.8 2/sm ；4V =0.5m/s；4h =3m （ 1）初加速度階段 000 aVt )(1.349.0 5.1 s 000 21 tVh )(3.21.35.121 m （ 2）正常加速階段 10max1 a VVt )(7.47.0 5.1762.4 s 10max1 2 tVVh )(7.147.42 5.1762.4 m （ 3）正常減速階段 34max3 a VVt )(3.58.0 5.067.4 s 34max3 2 tVVh )(9.133.52 5.0762.4 m 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 13 （ 4）爬行階段 444 Vht )(65.03 s （ 5）制動階段 545 aVt )(25.14.0 5.0 s 式中：末減速度：5a，一般取 0.3 0.5 2/sm （ 6）等速階段 43102 hhhhHh t 2 9 4 2 . 3 1 4 . 7 1 3 . 9 32 6 1 . 1 ( )m max22 Vht 2 6 1 .1 5 5 ( )4 .7 6 2 s 6、提升一次循環(huán)所需時 543210 ttttttT c 3 . 1 4 . 7 5 5 5 . 3 6 1 . 2 5 7 5 ( )s cg TT 7 5 1 0 8 5 ( )t 式中 休止時間，具體所裝的材料不同，休止時間不同，可查表。 （十二）提升能力 年實際提升能力： grTc QtbA 3600 3 6 0 0 3 0 0 1 4 9 1392122( / )1 . 1 5 8 5 t 年 gn T QA 3600 3 6 0 0 9 3 8 1 ( / )85 th 為保證安全運行和有足夠的提升能力，在計算提升能力的時候，應考慮裝載系數(shù)，但在提升機、鋼絲繩選型計算中不考慮這一因素，否則可能導致提升鋼絲繩安全系數(shù)及使用壽命的降低，提升機和電動機也可能出現(xiàn)過負荷。 規(guī)范規(guī)定；一個水平或多水平的第一水平，應有 20%左右的富裕能力，即fa大約為 1.2 0AAaf 33.1100133 （十三）電動機等效功率計算 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 1、運動計算按平衡系統(tǒng)計算（ 0iH） （ 1）提升開始 00 MaHKQF t 1 . 1 5 9 0 0 0 0 9 1 6 5 0 . 4 91 6 7 6 6 ( )kg （ 2）初加速終了 00 FF （ 3）加速開始 1 0 1 0 1 4 8 4 1 9 1 6 5 0 . 7 0 . 4 9 1 6 7 6 6 ( )F F M a a k g （ 4）加速終了 12 FF （ 5）等速開始 123 MaFF 1 6 7 6 6 9 1 6 5 0 . 7 1 0 3 5 1 ( )kg （ 6）等速終了 34 FF （ 7）減速開始 345 MaFF 1 0 3 5 0 9 1 6 5 0 . 8 3 0 1 8 ( )kg （ 8）減速終了 56 FF （ 9）爬行開始 367 MaFF 3 0 1 8 9 1 6 5 0 . 8 1 0 3 5 0 ( )kg （ 10）爬行終了 78 FF （ 11）制動減速開始 589 MaFF 1 0 3 5 0 9 1 6 5 0 . 4 6 6 8 4 ( )kg （ 12）制動終了 910 FF 2.等效力計算 （ 1）計算 5294273252231210202 tFtFtFtFtFtFtF 2 2 2 2 21 4 8 4 1 3 . 1 1 6 7 6 6 4 . 7 1 0 3 5 0 5 5 6 3 0 1 8 5 . 3 6 1 4 4 1 . 2 5 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 8375727894 （ 2）等效時間 0 1 2 3 4 5 211()233 . 1 4 . 7 5 . 3 6 1 . 2 5 5 9 1 07 2 ( )dT t t t t t t ts （ 3）等效力 ddx TtFF 2 )(1 1 2 6 8729 1 4 2 0 4 6 9 2 4 kg 3、等效功率 kVFN dxdx 102 m ax )(6221.193.0102 752.411268 kw 622(kw)285 故選擇的水泵合適。 （二）確定管路趟數(shù)和泵房內(nèi)管路布置 1、 確定管路趟數(shù) 規(guī)程規(guī)定：主要排水設(shè)備必須用工作和備用的水管，其中工作水管的能力能配合工作水泵在 20 小時的總能力，應能配合工作水泵和備用水泵在 20 小時內(nèi)排出礦井 24 小時的最大涌水量。 2、泵房內(nèi)管路布置 采用三臺泵兩趟管的布置：一臺泵工作時可用在一趟管路排水，兩臺泵同時工作時，可共用一趟或分別用一趟管路排水，三臺泵中有一臺換作檢修。 （三）計算管徑選擇管材 1、必須的管內(nèi)徑 若已知該管的流量，選定某一流速不是隨意的，因為流速確定后就確定了管徑。管徑的大小直接涉及排水所需電耗和裝備管道的基本投資少；若管徑偏大，水頭損失小，電耗低，但所需基本投資，綜合考慮兩方面。找到最經(jīng)濟時的管徑。通常計算時，取 smVp /2.25.1， 作為經(jīng)濟流速。 排水管內(nèi)徑： 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 33 43 . 1 4 3 6 0pPQdV 2640 . 0 1 8 8 0 . 2 4 9 0 . 2 0 61 . 5 2 . 2 m 式中 通過管子的流量 hm/3 ； pV 經(jīng)濟流速 sm/ 。 對于吸水管內(nèi)徑，通常比排水管內(nèi)徑大 25mm，以降低流速，減少損失取得較大的吸水高度。 此時必須吸水管內(nèi)徑： 3 1025 px dd m231.0274.01025)206.0249.0( 3 根據(jù) pd、 xd查手冊須選標準管無縫鋼管 64231 BY 8298 作為排水管 64231 BY 8325 作為吸水管 2、選擇管材 必須的管壁厚度 0 . 40 . 5 ( 1 )1 . 38 0 0 . 4 4 . 0 1 50 . 5 2 8 . 3 ( 1 ) 0 . 1 5 0 . 7 28 0 1 . 3 4 . 0 1 5ZpZPdCPcm 式中 pd 標準管內(nèi)徑； pd 299-2 8=283mm=28.3cm mmdx 30982325 C-附加厚度 cmC 15.0 z 許用應力，無縫鋼管 z aMP80 ； P 管內(nèi)液體壓強 0 1 5.43 6 50 1 1.0 p 計算值 f小于所選標準厚度 0.8cm,選擇的管壁厚度合適。 （四）計算管路特性 1、估算管路長度 排水管長度 )5040(HcLp 285+(40 50)=325 335 取 Lp 335m 2、計算沿程阻力系數(shù) 考慮到鋼管和鑄鐵管使用后發(fā)生銹蝕和沉垢，管壁粗糙加大后的粗糙管區(qū)（流速 smV /2.1 ）阻力系數(shù)利用舍維列夫公式，得：吸水管：陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 34 0.30.021x xd 0 .30 .0 2 1 0 .0 3 00 .3 0 9 對于排水管： 0.030.021p Pd 0 . 6 30 . 0 2 1 0 . 0 3 0 7( 0 . 2 8 3 ) 3、計算局部阻力系數(shù) 表 2 排水管，吸水管名稱 排水管 名 稱 系 數(shù) 90彎頭 0.206 6=0.824 45彎頭 0.103 2=0.206 .0692 2=0.138 30彎頭 三 通 1.5 斜流三通 0.5 閘 閥 0.26 止回閥 1.7 擴大管 0.5 總 合 5.026 吸水管 名 稱 系 數(shù) 底 閥 3.7 90彎頭 0.206 收縮管 0.1 總 合 4.006 4、當量長度的計算 排水局部損失的當量長度 1PPL d p 5 . 2 0 6 1 0 . 2 8 3 5 70 . 0 3 0 7 m 吸水管局部損失當量長度 PxpxLd d 4 . 0 0 6 0 . 3 0 9 4 10 . 0 3 m 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 35 5、管路阻力損失系數(shù) 2 5 58 ()p d pX d xT x PxpLLLLRg d d 2253258 8 4 1 3 3 5 5 7( 0 . 0 3 0 . 0 3 0 7 )9 . 8 1 0 . 3 0 9 5 0 . 2 8 38( 8 0 6 7 6 0 1 7 . 2 ) /9 . 8 15 2 8 /mssm 6、管路特性方程 2QKRHH Tc 2528285 Q 故 2528285 QH ，其中 Q 以 sm/3 計 式中 cH 測地高度 m ； Q 通過管路的流量 sm/3 ； TR 管路阻力損失系數(shù) 52 /ms ； K 管內(nèi)徑變化而引起阻力損失變化的系數(shù)，新管 K 1。 7、繪制管路曲線 參照水泵的流量范圍，選取不同值，分別算出排水時所需揚程和六級泵相應的七分之一揚程的值如下所示，利用得的數(shù)據(jù)可繪出管路特性曲線 最大涌水期，兩臺泵兩條管路同時使用，管路損失系數(shù)與正常涌水期相同，管路特性曲線相同。 表 3 管路特性曲線表 Q（ %） H(m) /H 10 370.07 52.87 20 370.28 52.90 30 370.63 52.95 40 371.12 53.02 50 371.76 53.11 60 372.53 53.11 70 373.44 53.35 80 374.49 53.50 90 375.69 53.67 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 36 8、確定工況點 由管路特性曲線可知：管路特性曲線與泵揚程曲線交與點，則該點便為工況點，該工況點 參數(shù)： hmQ K /358 3 mHs 1.4 mH K 8.32563.54 %68k （五）吸水高度和排水時間校驗 、計算允許吸水高度 33(1 0 ) (1 0 . 2 4 )9 . 8 1 0 9 . 8 1 0anxsPpHH 2 3 418 ()xxLxg d x d x 44339 . 8 1 0 0 . 2 3 5 1 04 . 1 (1 0 ) ( 0 . 2 4 )9 . 8 1 0 9 . 8 1 0 2238 8 4 . 0 0 6 1( 0 . 0 3 0 7 ) 0 . 0 99 . 8 0 . 3 0 9 0 . 3 0 9 =3.5m 式中 xH 實際條件下預計的允許吸水高度 m； sH 預計工況時的允許吸上真空度 mHs 1.4； ap 泵房大氣壓，aa pp 4108.9 ； np 礦水溫度下的飽和蒸氣壓an pp 4 10235.0 ； x 吸水沿程阻力 系數(shù)； xxLd 吸水管內(nèi)徑和長度； kQ 工況流量 sm/3 ， 3000 hm/3 = 0.08 sm/3 。 2、驗算排水時間 正常涌水期和最大涌水期每天必須的排水 時間分別為： 1m a xm a x1224 2 4 2 4 0 1 6 . 135824 2 4 3 0 0 1 0 . 1( ) 2 3 5 8zzkKqThnQqn n Q 無論正常涌水期還是最大涌水期，每晝夜的排水時間均不超過 20小時，符合規(guī)程規(guī)定。 （六）驗算電機容量 1、根據(jù)工況參數(shù)可標出電機必需的容量為 01 0 2 0 1 0 3 5 8 3 2 61 . 1 5 4 61 0 0 0 3 6 0 0 1 0 0 0 3 6 0 0 0 . 6 8 0 . 9 8g k kdQHN K k w 可配 546kw 的電動機 陽泉職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 37 式中 礦水密度， 1020 3/mkg ； kkHQ, 工況流量和揚程 hm/3 ； kH 工況揚程； 工況效率 68%； c 傳動效率 98； 富裕系數(shù) 1.1。 2、計算耗電量 12 2 21 . 0 51 0 0 0 3 6 0 0 kkk c d wg n Q HE r T 61 . 0 5 1 0 2 0 1 0 1 3 5 8 3 2 6 3 0 0 1 63 6 0 0 0 0 0 0 . 6 8 0 . 9 8 0 . 9 0 . 9 52 . 9 1 0 ( )k w h 式中 水密度， 3/mkg ； kQ 工況流量 hm/3 ； kH 工況揚程 m ； k 工況效率； w 電網(wǎng)效率 0.95； c 傳動效率 0.98； d 電機效率 0.9； 2r 正常工作日； 2T 每晝夜工作小時數(shù)； m axm ax21m ax 3600100005.1 TrHQnngEwdckkk 106095.09.098.068.03 6 0 01 0 0 0 6.323582101 0 2 005.1 = hkw 6107.0 全年總耗電量： hkwEEE Z 666m ax 106.3107.0109.2 排水 3m 的電耗： 6030030024024 106.3246m a xm a x13 rqrq