煤礦水泵設備選型設計方案知識講解

1、煤礦水泵設備選型設計方案精品文檔前言煤礦在建設和生產(chǎn)中，不斷有地下水涌入礦井，為保證入井人 員正常工作和安全生產(chǎn)。必須考慮排水問題，在建設與生產(chǎn)中要不 間斷的排水工作。在我國的煤炭企業(yè)中，煤礦的機電設備中，排水設備用量很多 ，消耗的電量很大。正確選擇與使用水泵，合理配制主排水系統(tǒng)， 提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，對于煤礦企業(yè)節(jié)能提效有著十分重要的意 義。本設計對礦井排水系統(tǒng)做出詳細設計，如有不妥，盡請指正。收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔一、排水系統(tǒng)簡介規(guī)程第二百七十八條對主排水設備的水泵的要求是：必須有工作備用 和檢修的水泵。工作水泵的能力應在 20h 內(nèi)排出礦井 24h內(nèi)的正常涌水量（

2、包 括充填水和其他用水）。備用泵的能力不小于工作水泵能力的70%，工作和備用水泵的總能力應能在 20h 排出礦井 24h 的最大涌水量，檢修水泵的能力不應 小于工作水泵能力的 25%，水文地質(zhì)條件復雜的礦井，可在主要泵房內(nèi)預留安 裝一定數(shù)量水泵位置。規(guī)程還對小涌水量礦井的水泵做了規(guī)定：對于正常涌水量為50m3/h 及以下，且最大涌水量為 100m3/h 及以下的礦井，可選用兩臺水泵，其中一臺工 作，一臺備用。一、作水泵必須的排水能力：根據(jù)規(guī)定，要求投入工作的水泵的排水能力為能在 20h 內(nèi)排完 24h 的正常 涌水量，即：24Q 3 3QB=1.2 45 m3 /h=54m3 /h20又工作水

3、泵與備用水泵的總能力能在 20h 內(nèi)排完 24h 的最大涌水量，24Q 3 3即： QBmax=（Q為 Qmax）1.2 70m3 / h =84 m3 / h20式中： Q正常涌水量；Qmax最大涌水量；QB工作水泵必須的排水能力QBmax工作與備用水泵必須的排水總能力二、水泵必須的揚程：作為估算，可以認為水泵必須產(chǎn)生的揚程為：收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔HB=H g =( 756-609+5)/0.75=168mg式中： 管路效率。立井： =0.86 : 0.92, 756-609=147m是排 gg水高度， 5是吸水高度 。參考下圖三、水泵選型根據(jù)以上計算的數(shù)據(jù)，選擇 Q

4、B和 HB的水泵選 D450-60-3四、水泵穩(wěn)定性校驗：為保證水泵工作穩(wěn)定性，應滿足下式：0.9H0 Hg0.9360 151式中 H0水泵零流量時的揚程五、確定泵臺數(shù)水泵臺數(shù)：根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，“必須有工作、備用和檢修 的水泵”?！皞溆盟玫哪芰恍∮诠ぷ魉媚芰Φ?70%，并且工作和備用水泵 的總能力，應能在 20小時內(nèi)排出礦井 24小時的最大涌水量。檢修水泵的能力應 不小于工作水泵能力的 25%”。收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔即正常涌水時工作水泵臺數(shù)Z1=Qmin =54/168=0.32 取一臺Z Qe式中 Q e為所選水泵額定流量（ m3/h ） 備用水泵臺數(shù)

5、Z 2 =70%Z 1 =70% 1=0.7 取一臺 檢修水泵臺數(shù)Z3 =25%Z1 =25%1=0.25 取一臺 以上計算如有尾數(shù)，均取偏上整數(shù)； 水泵總臺數(shù)Z=Z1+Z2+Z3=3（臺）校驗在最大涌水量時工作水泵臺數(shù)Zm =Qmax max Qe2（臺）式中 Q max 為礦井最大涌水量3m /h ）。20小時內(nèi)排出礦當 Zm （ Z1 + Z 2 ）, 說明工作和備用水泵的總能力，能在 井 24小時的最大涌水量，最后決定水泵總臺數(shù)為 3 臺、管路和泵房內(nèi)管路布置設計收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔20煤礦安全規(guī)程規(guī)定，井下排水“工作水管的能量應能配合工作水泵在 小時內(nèi)排出礦井

6、 24小時的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應能配合工 作和備用水泵在 20小時內(nèi)排出礦井 24小時的最大涌水量。當排送量一定時，管徑取大些，揚程損失會小，長期運行的電能相應減少 。但其一次基建投資費用要高些。反之，如果管徑取得偏小，則相反。因此， 必須在兩者之間求出管道最有利的經(jīng)濟直徑。運用經(jīng)濟速度求排水管的內(nèi)徑， 即：m)式中Qe為水泵的額定流量( m3 /h)；V p為最有利的經(jīng)濟流速，一般 VP =1.5 : 2.2 (m/s)，因此排水管內(nèi)徑dp =4Qe3600 V p= 0.297m式中V p =1.5 : 2.2(m/s )，現(xiàn)在取 V p= 2(m/s )。對于吸水管徑

7、dx, 為了減少吸水管阻力損失及不產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，吸水管徑一 般可比排水管徑大一些。取：dx=dp+0.025(m)所以dx=dp+0.025=0.297+0.025=0.322(m)式中dx 吸水管內(nèi)徑吸水管外徑選 323.9mm，壁厚為 6mmdp 排水管內(nèi)徑 排水管外徑選 351mm，壁厚為 7mm收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔管路布置收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔三、計算管路特征一、管路特征方程為H=Hc+KRTQ2式中 Hc 測地高度， mQ 通過管路的流量， m3/sRT 管路阻力損失系數(shù)K 管內(nèi)徑變化而引起阻力損失變化系數(shù)，新管 K=1 ，管內(nèi)掛污的舊管

8、 K=1.7二、利用阻力損失系數(shù)公式計算 計算阻力損失的公式為：收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔四、確定工況點演算排水時間、確定工況點：在上一節(jié)繪出的管路特性曲線得Q=380 m3/s H=178m N=67kw y=70% Hs=3.7m、演算排水時間：正常涌水期的排水時間T=24QQA=2445/380=2.8 20h最大涌水期的排水時間T max/24Q=(2484)/ (3380)=1.8 20h Z?QA通過驗算可知正常與最大涌水期的排水時間，都小于 20小時，說明所選水泵型號及臺數(shù)均合適。經(jīng)濟性：工況點效應率滿足穩(wěn)定性校驗：經(jīng)濟性流速校核吸排水管中水的流速都在經(jīng)濟流速之內(nèi)，滿足要求，吸水管高度校核則允許吸水高度實際吸水高度吸水高度滿足要求三、電動機功率計算N=1.1r ?QA ?HA 1000?3600?A=1.2 (9000380178)/ ( 100036000.7 ) n=263kw求水泵功率為 360kw大于計算法，所以滿足要求收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文