煤礦水泵設(shè)備選型設(shè)計方案

1、文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持前言煤礦在建設(shè)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(shè)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(shè)備中，排水設(shè)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(shè)計對礦井排水系統(tǒng)做出詳細(xì)設(shè)計，如有不妥，盡請指正。1文檔來源為: 從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持一、排水系統(tǒng)簡介規(guī)程第二百七十八條對主排水設(shè)備的水泵

2、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(yīng)在 20h內(nèi)排出礦井24h內(nèi)的正常涌水量（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(yīng)能在20h排出礦井24h的最大涌水量，檢修水泵的能力不應(yīng)小于工作水泵能力的25%,水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，可在主要泵房內(nèi)預(yù)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

3、3Qb=1.2 X 45 m / h =54m / h20又工作水泵與備用水泵的總能力能在20h內(nèi)排完24h的最大涌水量，即：QBmax=24Q （Q為 Qax） 2X 70m3/h =80 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(rèn)為水泵必須產(chǎn)生的揚程為：HB=Hg = （756-609+4 ） /0.9=168m g式中：一一管路效率。立井： =:gg三、水泵選型根據(jù)以上計算的數(shù)據(jù)，選擇Qb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(yīng)滿足下式

4、：0.9Ho>Hg0.9X3X60 151式中Ho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?yīng)不小于工作水泵能力的70%并且工作和備用水泵的總能力，應(yīng)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(yīng)不小于工作水泵能力的25%'。即正常涌水時工作水泵臺數(shù)Qmin一Z1 = Hm1 =54/168=0.32取一臺Qe式中Q e為所選水泵額定流量（m3 / h ）;備用水泵臺數(shù)Z2 =70%Zi =70% X 1=0.7 取一臺檢修水泵臺數(shù)Z3=25%Zi =25%X 1=0.25 取一臺以上計算如有尾

5、數(shù)，均取偏上整數(shù)；水泵總臺數(shù)Z=Zi + Z2 + Z3=3 （臺）校驗在最大涌水量時工作水泵臺數(shù)Zm=QmaX<2 （臺）Qe式中 Q max為礦井最大涌水量（當(dāng)Zm<（ Z1 + Z2 ）,說明工作和備用水泵的總能力，能在20小時內(nèi)排出礦井24小時的最大涌水量，最后決定水泵總臺數(shù)為3臺。二、管路和泵房內(nèi)管路布置設(shè)計煤礦安全規(guī)程規(guī)定，井下排水“工作水管的能量應(yīng)能配合工作水泵在20小時內(nèi)排出礦井24小時的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)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(dāng)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(yīng)減少。但其一次基

6、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：dp =4Qe 3600 Vp(mD5文檔來源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持式中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 =:,因此排水管內(nèi)徑4Qedp =3600 Vp=0.297m式中Vp=：，現(xiàn)在取 V p= 2(m/s)°對于吸水管徑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。?。篸x=dp+0.025(m)所以 dx=dp+0.025=0.297+0.025=0.

7、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管路布置三、計算管路特征一、管路特征方程為H=Hc+KRQ2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 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：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/sH=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=24X45/380=2.8 V

8、20h最大涌水期的排水時間/24QT max =(24X 84) / (3X 380) =1.8 < 20hZ?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(yīng)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N=1.1?Qa?Ha 1000?3600?A三、電動機功率計算-=1.2 X ( 9000X 380X 178) / (1000X3600X0.7 )n=263kw求水泵功率為360kw大于計算法，所以滿足要求。四、電耗計算：(1)全年排水耗電噸水百米電耗校驗：參