呂溝煤礦壓風(fēng)機(jī)選型計(jì)算

1、 永錦公司呂溝煤礦地面壓縮空氣站設(shè)備的選型設(shè)計(jì)計(jì)算 一、礦井工作面壓風(fēng)布置圖 48二、風(fēng)動(dòng)工具配置表根據(jù)礦井 2011年 -2013年開掘三年接替及礦井以后的生產(chǎn)布 局進(jìn)行預(yù)計(jì),礦井按照八個(gè)掘進(jìn)工作面二個(gè)綜采工作面進(jìn)行布 置,所需風(fēng)動(dòng)工具配置表如下: 三、空氣壓縮機(jī)站供氣量的計(jì)算風(fēng)動(dòng)工具的耗氣量如下:PC5I 噴漿機(jī) 6m 3/min, G10風(fēng)鎬 1.56 m 3/min , YT28型鑿巖機(jī) 4.92 m 3/min, MQTB-80/2.0型氣 動(dòng)支腿式幫錨桿鉆機(jī)耗氣量 4.5 m 3/min, MQT-130/2.8型錨索鉆 機(jī)耗氣量 5.5 m3/min,考慮風(fēng)鎬于鑿巖機(jī)不同時(shí)使用,

2、按照鑿巖 機(jī)的耗氣量計(jì)算。根據(jù)公式: Q=12=ni 1n 1q 1k 1 (公式 1因我礦壓風(fēng)管路全長(zhǎng) L>3000M, 1取 1.2。 風(fēng)動(dòng)機(jī)械磨損耗氣量增加系數(shù), 2取 1.15。 海拔高度修正系數(shù) 取 1.03鑿巖機(jī)的臺(tái)數(shù)為 8臺(tái), Ki 取 0.75,錨索鉆機(jī)臺(tái)數(shù)為 8臺(tái), Ki 取 0.75,噴漿機(jī)臺(tái)數(shù)為 4臺(tái), Ki 取 0.5,氣動(dòng)支腿式幫錨桿鉆 ,6臺(tái)。 根據(jù)公式 1計(jì)算空氣壓縮機(jī)的供氣能力Q=12=ni 1n 1q 1k 1=1. 2×1.15×1.03×(8×4.92×0.75+4×6×0.5+4

3、×4.5×0.75=78.2m 3/min根據(jù)生產(chǎn)能力核定,每班入井人員 400人,上級(jí)檢查時(shí)按 450人計(jì)算,交接班最多人數(shù)為 850人,根據(jù)規(guī)定每人不少于 0.1m 3的 壓 風(fēng) , 所 以 入 井 人 員 需 要 的 壓 風(fēng) 量 最 高 為 850×0.1=85m3。人員用氣量和設(shè)備用氣量不同時(shí)使用。所以根據(jù)以上 計(jì)算,礦井的供氣能力能夠滿足入井人員需要的壓風(fēng)量。 四、估算壓風(fēng)機(jī)的出口壓力根據(jù)礦井工作面壓風(fēng)布置圖,最遠(yuǎn)采區(qū)距離為 6300米。所 采用的風(fēng)動(dòng)工具的最高工作壓力為 0.5Mpa ,根據(jù)公式 P=Pn + P+0.1 (公式 2 式中: P 壓風(fēng)機(jī)

4、的出口壓力 , MpaP n 風(fēng)動(dòng)工具所需的最大額定壓力, Mpa P 達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí), 壓風(fēng)管路最遠(yuǎn)一路的壓降。 估 算時(shí)可取每公里管長(zhǎng)壓降為 0.030.04 Mpa。0.1煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的用氣地點(diǎn)壓力高 于風(fēng)動(dòng)工具額定壓力 0.1 Mpa。估算壓風(fēng)機(jī)的出口壓力為:P=Pn + P+0.1=0.5+(0.035×6.3 +0.1=0.82 Mpa五、選擇空氣壓縮機(jī)的形式及臺(tái)數(shù)根據(jù)計(jì)算空氣壓縮機(jī)的供氣量 Q 及估算出空氣壓縮機(jī)的出 口壓力 P ,即可選擇空氣壓縮機(jī)的形式及臺(tái)數(shù)。查閱空氣壓縮機(jī) 產(chǎn)品樣本,選用 LG-38/1.0型雙螺桿式空氣壓縮機(jī) 4臺(tái), 3臺(tái)工 作, 1

5、臺(tái)備用。其產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)如下:排氣量 38M3/min 排氣壓力 1.0Mpa電機(jī)功率 250KW電機(jī)轉(zhuǎn)速 1485r/min 電壓 /頻率 380V/50Hz 電機(jī)防護(hù)等級(jí) IP54/F驅(qū)動(dòng)方式:直連1米處噪音值:76±3dB(A 潤(rùn)滑油油量:150L出口氣體潤(rùn)滑油攜帶量 : 13ppm 自動(dòng)啟動(dòng)方式 變頻啟動(dòng) 出口尺寸:DN100冷卻后出口壓縮空氣溫度: 環(huán)境溫度±8度 總重量: 6200Kg 長(zhǎng) 度: 3900mm 寬 度: 2200mm 高 度:2050mm該機(jī)型為常見機(jī)型, 后期維護(hù)成本相對(duì)較低, 大的機(jī)器只有 少數(shù)幾個(gè)廠家能夠生產(chǎn),后期備件不常有,維護(hù)費(fèi)用高。根

6、據(jù)礦上采掘面最遠(yuǎn)距離及彎頭數(shù)量,考慮彎頭的管壓損 失,選擇空氣壓縮機(jī)出氣口壓力用 1.0MPa 。 六、輸氣管路的選擇 方案一:依據(jù)礦井工作面壓風(fēng)布置圖,利用 Q=12=ni 1n 1q 1k 1和查閱相關(guān)資料, 確定通過各段管路的自由空氣量, 選擇標(biāo)準(zhǔn)管徑 并列于下表:(附:管徑選取計(jì)算:(1根據(jù)輸氣管路布置和各 用氣點(diǎn)的耗氣量,確定出每一段管路的流量 Qi(m3/min; (2 根據(jù)每一段管路的流量 Qi ,計(jì)算各段管路的直徑 d , d =, 根據(jù)計(jì)算出的直徑 d ,按標(biāo)準(zhǔn)管路進(jìn)行選擇。 七、驗(yàn)算最遠(yuǎn)一路管道損失 最遠(yuǎn)管路為 A-C-D- M1,依據(jù) P=10-125i i d l Q

7、85. 1i(公式 3式中 P 該管段的壓力損失d i 該管段的標(biāo)準(zhǔn)管徑, mi l 考慮局部損失在內(nèi)的該管段折算長(zhǎng)度, i l =1.15l ,m 。l 該管段實(shí)際管長(zhǎng), m 。Q i 通過該管段的空氣流量, m 3/minA-C 段: P A-C =10-125i i d l Q 85. 1i=10-125259. 0180015. 1×125.685. 1=0.013Mpa C-D 段: P C-D =10-125i i d l Q 85. 1i=10-125183. 0370015. 1×54.7685. 1=0.034MpaD- M1段: P D-M1=10-12

8、5i i d l Q 85. 1i=10-1251. 080015. 1×28.2985. 1=0.044Mpa P= P A-C + P C-D + P D-M1=0.091MpaP- P=1.0-0.091=0.909 Mpa ; P n +0.1=0.5+0.1=0.6 Mpa 根據(jù) P- P P n +0.1, 0.909>0.6,故滿足要求。 由公式 P=Pn + P+0.1,計(jì)算出空氣壓縮機(jī)的出口壓力 P=0.5+0.091+0.1=0.691 Mpa最后確定空氣壓縮機(jī)的出口壓力為 0.8Mpa 。 方案二:依據(jù)礦井巷道實(shí)際情況以及設(shè)備的技術(shù)參數(shù), 考慮減小管子 的

9、直徑, 提高空氣壓縮機(jī)出口壓力來彌補(bǔ)管道的壓力損失。 即節(jié) 約管材,又減少管道安裝空間來滿足礦井壓風(fēng)需求量。 利用 Q=12=ni 1n 1q 1k 1和查閱相關(guān)資料,確定通過各段管路的自由空氣量,選擇標(biāo)準(zhǔn)管徑并列于下表: 驗(yàn)算最遠(yuǎn)一路管道壓力損失 最遠(yuǎn)管路為 A-C-D-M 1,依據(jù) P=10-125i i d l Q 85. 1i式中 P 該管路的壓力損失 d i 該管段的標(biāo)準(zhǔn)管徑, m i l 考慮局部損失在內(nèi)的該管段折算長(zhǎng)度, i l =1.15l ,m 。l 該管段實(shí)際管長(zhǎng), m 。Q i 通過該管段的空氣流量, m 3/minA-C 段: P A-C =10-125i i d l

10、Q 85. 1i=10-125207. 0180015. 1×125.685. 1=0.0416Mpa C-D 段: P C-D =10-125i i d l Q 85. 1i=10-1251368. 0370015. 1×54.7685. 1=0.146Mpa D- M1段: P D-M1=10-125i id l Q 85. 1i=10-1251. 080015. 1×28.2985. 1=0.044Mpa P= P A-C + P C-D + P D-M1 =0.2316MpaP- P=1.0-0.2316=0.7684 Mpa ; P n +0.1=0.5

11、+0.1=0.6 Mpa 根據(jù) P- P P n +0.1, 0.7684>0.6,故滿足要求。由公式 P=Pn + P+0.1,計(jì)算出空氣壓縮機(jī)的出口壓力 P=0.5+0.2316 +0.1=0.8316 Mpa最后確定空氣壓縮機(jī)的出口壓力為 1.0Mpa 。 A-C 段(干管選用熱軋無縫鋼管 219×6。C-D 段(支管選用礦用聚氯乙烯管, 160×11.6/1.25Mpa D-M 1段(支管選用礦用聚氯乙烯管, 110×6.5/1.0Mpa 八、年電耗的計(jì)算按照選用 LG-38/1.0型空氣壓縮機(jī)進(jìn)行年電耗計(jì)算。 根據(jù)公式 : E 1=(0.8K+0.2wd c ZNtd (公式 4 式中 E 1空氣壓縮機(jī)年電耗K壓縮機(jī)負(fù)荷系數(shù), 等于空氣壓縮機(jī)的實(shí)際排氣量于空氣 壓縮機(jī)額定排氣量之比。Z同型號(hào)空氣壓縮機(jī)的工作臺(tái)數(shù)。 d空氣壓縮機(jī)的年工作天數(shù)。 t 每天工作小時(shí)數(shù)。 c 傳動(dòng)效率d 電動(dòng)機(jī)效率 w 電網(wǎng)效率N每臺(tái)空氣壓縮機(jī)的軸功率, KW依 據(jù) 上 述 公 式 4計(jì) 算 空 壓 機(jī) 的 年 電 耗 , 已 知 Z=3, K=114/1