煤礦主排水水泵選型計算

1、-37m 水平水泵選型計算 礦井在-37m水平設(shè)主泵房，-37m主排水泵房內(nèi)現(xiàn)安裝三臺水泵，一臺工作， 一臺備用，一臺檢修，其中二臺水泵型號為DA1-150X6型多級離心式水泵，單 臺水泵額定流量180m3/h,額定揚程147.6m,配用YB2-315S-2型110kW 0.69kV 電動機；一臺為200D-43M型，單臺水泵額定流量 280m3/h，額定揚程172m， 配用沈陽電機廠生產(chǎn)的 YB2-335M1-4型220kW 0.69kV電動機。 排水管路選用兩趟 219X 8mn無縫鋼管，沿鉆孔井敷設(shè)，管路長度123m， 一趟工作，一趟備用。 -37m 水平主排水系統(tǒng)設(shè)內(nèi)、外環(huán)水倉，水倉有

2、效容量為 860m3。 二、 37m 主排水設(shè)備驗算 （一）驗算依據(jù) 1 、礦井涌水量：礦井正常涌水量： Q 正=53.3+26=79.3 m3/h。取 80m3/h 進行校驗。 礦井最大涌水量：按礦井正常涌水量的 1 .5倍計算： Q 大=118.95 m3/h，取 120 m3/h 進行校驗 2、 排水高度泵房標(biāo)高： ha=37m 出水高度： hb=69m 垂高： H= ha hb=106m 3、排水方式：立井排水 4、礦井水質(zhì)： PH=7 5、礦井瓦斯等級：瓦斯礦井 （二）原有排水設(shè)備 1、 原有排水設(shè)備：DA1-150X6型水泵2臺，其技術(shù)數(shù)據(jù)：Q=180m3/h，H =147.6m,

3、 U = 0.69kV,P=110kW, n = 2982r/min。 計劃更換為MD155-67X 3型水泵2臺，技術(shù)數(shù)據(jù)：Q=155m3/h，H = 201m， U= 0.69kV,P=110kW, n= 2982r/mi n。1 臺工作，1 臺備用，1 臺檢修。 2、排水管路：219X 無縫鋼管2趟，吸水管路：245X無縫鋼管。 （三）排水管路流速 1、排水管路數(shù)量：219X 無縫鋼管2趟，1趟工作，1趟備用。 2、排水管路流速 MD155-67X3 型水泵 Vp= Qh 900 dp2 180 2 = 1.4m/S 900 3.14 0.203 式中：Vp 排水管路流速，m/s； dP

4、 排水管內(nèi)經(jīng)，0.219 0.008 送=0.203m Qh 水泵額定流量，155m3/h; （四）吸水管路流速 MD155-67X3 型水泵 qh155 Vp= Qh 2 =2 = 1.22m/S 900 dp2900 3.14 0.2292 式中：Vp 吸水管路流速，m/s； dp 吸水管內(nèi)經(jīng)，0.245 0.008 2= 0.229m Qh 水泵額定流量，155m3/h。 (五) 管道特性曲線及工況 1、吸水管阻力損失計算 (1) 吸水管附件等值長度Lx 彎管：2.2m、底閥：39m、異徑管：8.8m，(彎管、底閥、異徑管各為一件) Lx = 1 2.2+ 1 C9+ 1X8.8= 50

5、m (2) 吸水管等值長度Lx Lx = Lx + S=50+ 5=55m 式中： Lx 吸水管等值長度，m Lx 吸水管附件等值長度，50m S吸水高度，5m (3) 吸水管阻力損失： LxVx2551.892 Hafx=1.7 ( )= 1.7 X( 0.0293 一 dx 2g0.2292 9.81 =1.28m 式中： Hafx吸水管阻力損失，m； 1.7 管道淤積的阻力系數(shù)； 入揚程阻力系數(shù)損失，0.0293; Lx 吸水管等值長度，55m； dx 吸水管內(nèi)徑，0.229m Vx 吸水管路流速，1.89m/S 2、排水管阻力損失計算 (1) 排水管附件等值長度Lp 閘閥：1.64m,

6、彎頭：1.64m,單流三通：13.16m，異徑管：6.58m,逆止閥: 36m，(閘閥、彎頭、單流三通均為2件，異徑管、逆止閥各為1件)。 Lp= 2X1.64 + 2X1.64+ 2X13.16+ 2 6.58+ 1X36= 82.04m (2) 排水管等值長度Lp Lp=H + Lp + L=106 + 82.04+ 30=218.04m 式中：Lp 排水管等值長度，m H 排水高度，106m Lp 排水管附件等值長度，82.04m L 排水管在泵房內(nèi)長度，30m. (3) 排水管阻力損失 Lp Vp2218.042 42 Hafp=1.7 ( ) = 1.7 X( 0.0304 - dp

7、 2g0.2022 9.81 =16.37m 式中： HafP排水管阻力損失，m； 1.7 管道淤積的阻力系數(shù)； 入一揚程阻力系數(shù)損失，0.0304； Lp 排水管等值長度，257.62m； dp排水管內(nèi)徑，0.202m Vp 排水管路流速，2.4m/S。 3、管道的總損失 Haf = Hafx + Hafp=1.28+ 16.37=17.66m 式中：Haf管路阻力總損失m； Hafx 吸水管阻力損失，1.28m; Hafp 排水管阻力損失，11.38m。 4、管道的阻力系數(shù)及管道特性方程 (1) 管道的阻力系數(shù) R= Haf q2 17.66 2802 =2.25 X0 4 6 / 6 H

8、af 17.66 4 R= 廠=5.45 X0 Q21802 式中：R管路阻力系數(shù)； Haf管路阻力總損失，17.66m； Q 水泵額定流量155m3/h。 (2) 管道特性方程 MD155-67X3 型水泵 Hm =( H + S) + RQ2= 106+ 5+ 5.45 X0 4Q2 =111+ 5.45 X04Q2=128.66 式中：H 排水高度，111m； S吸水高度，5m； R管路阻力系數(shù)，5.45 104。 5、水泵工況點 MD155-67X3 型水泵 取不同的Q值得出相應(yīng)的Hm值，在MD155-6X 3型水泵特性曲線上，得水 泵工況點： Q 工=155 m3/S H 工=128

9、.66m n工=72.9%n= 2950r/min。 6、水泵驗算 (1) 正常涌水量時的排水時間 MD155-67X3 型水泵 24Q正24 80 Qm T 正=10.32V 20h 155 (2) 最大涌水量時的排水時間 1臺200D43X4型水泵+ 1臺MD155-67X3型水泵 24Q 大24 120 T 正=6.62V 20h 2Qm 155280 2臺MD155-67X3型水泵 24Q 大24 120 T 正=9.29V 20h 2Qm 2 155 (3) 水泵軸功率 MD155-67X3 型水泵 3 H 工 Q 工128.66 1551.02 10 N 軸=75.98Kw 102

10、 3600 工 102 3600 72.9% 式中：N工一水泵軸功率，kW Q工水泵在工況點處流量 155 m3/S H工水泵在工況點處揚程128.66m n工水泵在工況點處效率，72.9% 礦井水比重，1020 (4) 電動機功率 MD155-67X3 型水泵 N 軸 1.1 75.98 N 電機=85.28kW 傳0.98 式中：N軸一水泵軸功率，75.98kW; n軸一傳動效率，取0.98; K 富裕系數(shù)，1.1。 六、結(jié)論 (1) 排水設(shè)備：排水設(shè)備 200D43X4型水泵1臺，配用沈陽電機廠生產(chǎn)的 YB2-335M1-4 型 220kW 0.69kV 電動機。MD155-67X3 型水泵 2 臺，配用 YB2-315S-2 型 110kW 0.69kV 電動機。 1臺工作，1臺備用，1臺檢修。 (2) 排水管路：219xmm無