離心式水泵選型設計

1、離心式水泵選型設計作者 : 日期：礦山機電專業(yè)礦井通風設備選型設計指導書應用技術學院機械系一、選型設計的基本原則礦井通風設備選型設計的基本原則,就是保證通風機運轉(zhuǎn)的可靠性和經(jīng)濟技術的合理性。在選型設計中,要注意以下幾個問題。.保證安全運行通風設備的安裝地點、配置方式、備用臺數(shù)，必須符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，保證在任何情況下供給井下足夠的新鮮空氣，滿足安全、生產(chǎn)的需要。.符合礦井需要設備性能既要滿足礦井投產(chǎn)初期的需要,也要考慮今后的發(fā)展，在整個服務期間內(nèi)，設備運轉(zhuǎn)在較高的工作區(qū)間。3經(jīng)濟合理初期的建設投資和使用后的運轉(zhuǎn)、維護費用綜合考慮，保證設備在整個服務期間內(nèi)的經(jīng)濟合理性。4.符合環(huán)保要求通風機

2、的噪聲要符合環(huán)保的規(guī)定，必要時應采取消聲措施。二、選型設計的基本要求1.新建礦井每一風井必須裝設兩套型號規(guī)格相同的通風設備及輔助裝置，其中一套作為備用。且備用通風設備及輔助裝置必須能在mn 內(nèi)開動。2.選擇通風設備應符合下列規(guī)定: (）應滿足礦井第一水平開采各個時期的工況變化需要,并要求通風設備在較長時期高效運行；當工況變化較大時，應根據(jù)礦井采區(qū)分期投產(chǎn)時間及節(jié)能情況分期選擇電動機;必要時，可采用電氣調(diào)速裝置調(diào)整風量及負壓滿足工況要求。（2)通風機能力應留有一定余量。軸流式通風機在最大設計風量和負壓時，輪片安裝角度應比設備允許范圍小5;離心式通風機的設計轉(zhuǎn)速不應大于設備允許最高轉(zhuǎn)速的90%。(

3、3)通風機電動機的選擇，一般宜采用鼠籠型或繞線型異步電動機,但容量較大時宜采用同步電動機，電網(wǎng)容量允許時應采用直接啟動方式。(4)軸流式通風機應校驗電動機的正常啟動容量和反風容量。3 通風設備及輔助裝置（包括風道及風門)計算風量所采用的漏風系數(shù)應符合下列規(guī)定: （1)專用通風井應取1.0 .5。(2)箕斗井兼作回風用時應取11512。(3)回風井兼作升降人員時應取1 .3。通風設備的輔助裝置應盡量采用先進的防漏風設施。4.通風設備及輔助裝置安裝布置應符合下列規(guī)定: (）在同一通風井后期需更換通風機時，應預留風道接口和通風機房位置。（2）反風風門的起重量大于1 噸時，應采用電動、手搖兩用風門絞車

4、，并集中操作；手動風門絞車宜集中布置。（3)通風機房可根據(jù)安裝檢修實際需要設置起重梁或起重機。.通風機的反風應符合下列規(guī)定: （1）通風機能在1分鐘內(nèi)改變巷道中的風流方向，反風量不應小于正常供風量的40%。()采用軸流式通風機時,宜采用可調(diào)葉片方式反風或反轉(zhuǎn)反風。（3）采用離心式通風機時,應采用反風道反風。6通風設備的噪聲控制應符合下列規(guī)定: （1)通風機房內(nèi)的噪聲值不得超過85db，且應設置隔音值班室。(2）通風設備對附近居民區(qū)的噪聲值不得超過55db,并符合現(xiàn)行工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準的有關規(guī)定;當達不到規(guī)定要求時，應采取消聲措施。三、選型設計的原始資料和任務.選型設計時必須具備的原始資料：(

5、1)礦井通風方式及通風系統(tǒng)圖；(2)各時期的通風量及負壓的變化; （3)礦井瓦斯等級；（4)礦井供電電壓 ; (5)礦井年產(chǎn)量及服務年限; (6）當?shù)貧夂驐l件；（7）預計裝風機的井口地面情況；(8）其他相關資料。2.選型設計的任務(）選擇風機類型和型號；(2)選配輔助裝置；(3)確定設備組合方案；(4)提出經(jīng)濟核算結果; ()繪制設備布置圖。四、選型設計的步驟和方法離心式通風機選型設計估算通風機必需產(chǎn)生的風量kqkq=1.1 230660 3.m3/s 式中 :通風設備的漏風系數(shù)。當風井不作提升井時,k=111.15;風井兼做箕斗提升井時 ,k=1.11.;風井兼作罐籠提升井時，=1.2.3。

6、此處選k=11 2.估算通風機的風壓初期： ?= ?+ ?+ ?= 1025 + 150 + 100 = 1275?末期：?= ?+ ?+ ?= 1654 + 150 + 100 = 1904?式中： hqz擴散器的阻力損失,一般取hz=1 1 p。此處取hq=10 pa ?附加阻力損失。此處取?=10 pa 由?、?、q 查礦山固定設備選型使用手冊上冊預選用4 2 n20b離心式通風機和g4-73-11no20d 離心式通風機。以下分別對以上兩種類型的通風機進行驗算,然后進行比較選出最佳風機。若初步預選4-72-1o20離心式通風機。并查得該機號通風機出口面積s=2.24?2。若取擴散器擴散

7、角= 10 ，擴散面積比n2.6 查擴散器設計圖，可得損失系數(shù)?= .3,則?= ?2(?)2= 0.37 1.22(43.32.24)2= 83.0?初期 :?= ?+ ?+ ?= 1025 + 150 + 83 = 1258?末期 :?= ?+ ?+ ?= 1654 + 150 + 83 = 1887?式中 :k 擴散器損失系數(shù),查表確定。3.選擇通風機型號和臺數(shù)(1）計算葉輪的圓周速度shhum/m9 .59438.02 . 11887max式中： u葉輪圓周速度mh所選類型通風機在最高效率時的全壓系數(shù),由 4- -1 no0特性曲線查取mh0.4 8 (2）計算通風機葉輪直徑m06.2

8、222.09 .593.4444mquqd式中： d通風機葉輪直徑,m；mq所選類型通風機在最高效率時的風量系數(shù),由 4-2-11o b 特性曲線查取mq=.22 （3）選擇通風機由 47 -1型通風機性能規(guī)格表可查得，葉輪直徑接近d202m 的為 2m 與前面預選機號相同。故確定選用2 臺 4-72-1no2型離心式通風機，一臺左旋一臺右旋，出風口位置均為90 .4確定通風機工況點使用通風機的類型特性曲線選擇風機，應首先計算類型系數(shù),建立無因次網(wǎng)路特性方程，繪制無因次網(wǎng)路特性曲線，然后才能求得工況點。因為2maxmaxqrh96.03.44188722maxmaxqhr所以89. 72. 1

9、2496. 044242maxmax）（drr式中 :rm最小網(wǎng)路阻力損失系數(shù)同理27.52.1243.44125844422422min42inindqhdrrmm則網(wǎng)路的無因次特性曲線方程為末期22maxmax89.7qqrh初期22inin27.5qqrhmm（）繪制初、末期無因次網(wǎng)路特性曲線用描點作圖法,將無因次網(wǎng)路特性曲線繪制在通風機的類型特性曲線圖上。由網(wǎng)路的無因次特性曲線方程可得如下表: q0 0 05 0 1 0.15 0.2 0.25 0.3 maxh0 0.090.089 0.18 0. 16 0.493 0 1minh0 0 010.0527 .110.2108 0329

10、3 .474 (6）確定工況點及工況參數(shù)由初、末期無因次網(wǎng)路特性曲線與通風機的類型特性曲線的交點，即為通風機的無因次工況點。讀取工況點從而求得對應的風壓系數(shù)、流量系數(shù)和效率。a 點：qa=0.2 3 ha 28 =0.94 q=0.65 hb=0.370 b=0.89 5.通風機轉(zhuǎn)速的計算對應于初期工況點a 的葉輪圓周速度smhhuaa/61.6043. 02. 11887min式中： ha最小全壓時,通風機無因次工況點的風壓系數(shù)。對應于初期工況點a 的通風機轉(zhuǎn)速min/579261.606060rdunaa式中： na對應于工況點a 的通風機轉(zhuǎn)速,rmin；對應于末期工況點b 的葉輪圓周速度

11、smhhubb/23.53370.02 .11258max式中 :hb最大全壓時，通風機無因次工況點b 的風壓系數(shù)。對應于末期工況點b 的通風機轉(zhuǎn)速min/509223.536060rdunbb式中 :nb對應于工況點b 的通風機轉(zhuǎn)速,r/min。依據(jù)min/579rnamin/509rnb,查 4-72-1型通風機性能規(guī)格表，決定初期通風機主軸轉(zhuǎn)速采用560rmin，待一段時間后采用30r/mn。采用皮帶輪調(diào)速。因 umaxnmax/60= 30/60 5.94 m/s，它小于0.9uy=0.91 099m （y為 -7-1 型通風機葉輪的允許外圓周速率)， 故所選通風機滿足備用風機的要求。

12、6.選擇電動機（1)功率計算。在30r/i的情況下 ,利用閘門節(jié)流將通風機風量調(diào)至=44.8m3/,于是?=?4?2?=4 43.3?2265.94= 0.209按? =0.209 查得， ?0.5，?“=0.94,則?= ?2= 0.451.2 65.942= 2347?在 60/in 的情況下 ,利用閘門節(jié)流將通風機風量調(diào)至=44.8m/s，于是? ?=?4?2?=443.3?22?256060= 0.235按? .25 查得， ? 0.418,?“ .92,則?= ?2= 0.4181.2 （2?56060）2= 1731?在開采末期和初期的通風機軸功率分別為初期 :kw97.8295.

13、010003 .4317231000minminqhp末期 :kw27.10995.010003.4323471000 maxmaxqhp式中 :i、ma初、末期工況點所對應的全壓，pa；、q 初、末期工況點所對應的風量，m3s；、初、末期工況點所對應的效率。(2)計算電動機輸出功率初期 :kw34.8795.097.821000minminminccdqhpp末期：kw02.11595. 0100027.1091000 maxmaxmax ccdqhpp式中 :c傳動效率，聯(lián)軸器c098，三角皮帶c=0.95。（）選擇電動機因 pdmi874w06pdmax=150.6k =69.012k。故電動機容量為：pd .12pdmax .12 5.2kw=1 8 822k式中： 1.2考慮預計通風阻力不精確的備用系數(shù)。根據(jù) pd=2.822和mx=63r in，確定使用js 12 8 型發(fā)電機， 其功率為 13 w,同步轉(zhuǎn)速為 50rmi。7計算年電耗量通風