毕业设计--- 矿用流体机械设备选型计算

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1、1毕业设计任务书一、毕业设计题目矿用流体机械设备选型计算 二、毕业设计提供的原始数据资料排水设备选型计算某竖井井深 450m，正常涌水量 =200/ 。最大涌水量 =300/ ，最大涌水期zqhm/3maxqh/3为 65 天，矿水中性，涌水重度 =10000 ，试选择一可行的排水方案。N通风设备选型计算某矿井开采初期负压为 1500Pa，末期为 2200 Pa，所需风量 Q=85 。若风s3井兼作箕斗井，试选择风机并确定初期和末期的实际工况点。空压机设备选型计算已知某矿年产量 100万吨，达到设计产量时，共有八个采掘工作面，输送管道布置如图所示，各班风动工具见表，试选择空压机形式、台数及各段

2、输气管直径。2各风动工具表一班 二班 三班HP -52G-7 TY-30 HP -52G-7 TY-30 HP -52G-7 TY-30N14 2 4 2N24 2 4 2N3 1 4 2 4 2N44 2 4 2N 51 4 2 4 2N61 4 2 4 2N7 3 4 3 2N8 2 4 1 2 4 2 4班次机具型号工作面3三、毕业设计应完成主要内容：1、说明书：（1）分析说明设备的结构和工作原理；（2）完成设备整体选型计算；（3）完成对各设备的使用、维护和故障诊断；2、图纸（1）总体设计完整、图纸表达清晰、标注采用国家最新标准；（2）完成整机装配图纸设计，保证结构方案确定最优化；（3）

3、完成各设备的机房布置图；四、毕业生应提交的毕业设计资料要求1、说明书：（1）毕业设计说明书必须打印成册；（2）同时提交电子文档；（3）电子文档的格式是；.说明书必须是 Word,DOC 和 EXCEL,XLS.图纸提交的电子文档资料必须是 AUTOCAD.Dwg 的格式 （4）邮箱地址（E-Mail）:2、图纸：（一）设备图（1）排水设备布置图1 张（A0)（2）通风设备布置图1 张（A0)（3）空压机房设备布置图1 张（A0) 注意：手工给图不得少于三分之一，其余为 AUTOCAD.DWg 绘制。（二）说明书一份（不少于 2 万字）4（三）电子文档资料（全部）五、设计进度安排（从第二周起）序

4、号 时间 周次 设计任务完成的内容及质量要求13 月 17 日 3 月 23日第 4 周 查阅资料，了解设备的工作机理及加工技术2 4 月 05 日4 月 11 日 第 5 周 方案制定3 4 月 12 日4 月 18 日 第 6 周 各设备的选型设计4 4 月 19 日4 月 25 日 第 7 周 各设备的选型设计草图绘制5 4 月 26 日5 月 02 日 第 8 周 草图绘制6 5 月 03 日5 月 09 日 第 9 周 绘制机房设备布置图7 5 月 10 日5 月 16 日 第 10 周 绘制机房设备布置图8 5 月 17 日5 月 30 日 第 11 周 设计、编写说明书95 月

5、11 日 5 月 18日第 12 周修改说明10 打印和装订11 答辩六、主要参考文献资料1、工具书：（1） 机械设计手册（2） 机械零件设计手册续编（3） 国外采煤工作面综合机械化设备（4） 煤矿机械设计手册 （上、下）上海煤矿机械研究所（5） 矿山固定机械手册煤炭工业出版社2、参考资料：5（1） 煤矿设备管理使用手册（2）零件图、说明书（3）教材七、签字栏签 字 栏姓名 马宝民 专业 机电一体化 班级 07 机电一体化二班毕业生 要求设计工作起止日期 2009 年 3 月 17 日2010 年 5 月 18 日指导教师（签字） 日期 2010 年 月 日教研室主任审查（签字） 日期 201

6、0 年 月 日教师审核系主任批准（签字） 日期 2010 年 月 日目录 1、排水设备选型计算1.1 排水设备的结构和工作原理1.1.1 水泵的工作原理1.2 排水设备的选型计算过程1.2.1 选定排水方式1.2.2 预选水泵的型号与台数1.2.3 选择管路系统1.2.4 计算管路特性1.2.5 校验计算1.2.6 计算允许吸水高度1.2.7 电动机功率的计算61.2.8 电耗计算1.3 排水设备的使用、维护、故障诊断1.3.1 水泵的使用：1.3.2 排水设备的故障诊断及处理1.3.3 水泵的维护2、通风 设备的选型计算2.1 通风设备的结构和工作原理2.1.1 风机的工作原理2.2 通风设

7、备的选型计算过程2.2.1 计算风机必产生的风量和风压2.2.2 选择风机2.2.3 确定工况点2.3 通风设备的使用、维护、故障诊断2.3.1 通风机的使用2.3.2 通风机的常见故障及诊断处理2.3.3 通风机的维护3、空气压缩机的选型计算3.1 空压机的结构和工作原理3.1.1 空压机工作原理3.2 空压机设备的计算过程3.2.1 计算矿井所需的供气量 Q3.2.2 估算空压机必须的出口压力3.2.3 选择空压机的型号和台数3.2.4 选择输气管径3.3 空压机设备的使用、维护、故障诊断3.3.17L-100/8 空压机的使用3.3.2 故障排除3.3.3 空压机的维护结论7参考文献工具

8、书：机械设计手册机械零件设计手册续编国外采煤工作面综合机械化设备煤矿固定机械手册煤炭工业出版社参考资料：煤矿设备管理使用手册零件图、说明书、教材致谢我在设计（论文）期间都是在郭晓娥的教授全面、具体指导下完成进行的。郭老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风使学生受益非浅，并终生难忘。 感谢郭晓娥副教授等在毕业设计工作中给予的帮助。 感谢我的学友和朋友对我的关心和帮助。毕业设计说明书矿用液体机械设备选型计算（一）排水设备选型计算毕业设计提供的原始数据资料某竖井井深 450m，正常涌水量 =200 /h,最大涌水期为 65 天，矿水中性，涌水重度zq3m=10000N/ ,试选择一可行的排水方

9、案。3m1、排水设备的结构和工作原理结构：排水设备主要包括：水泵、配套电机、管路及其附件。工作原理：（1） 水泵的工作原理我们以单级单吸离心水泵为例：单级单吸离心式水泵由叶轮、主轴、机壳等组成。当叶轮随主轴旋转时，叶片间的液体也随叶轮旋转而获得能量，从叶片之间的开口处甩出，进入机壳，通过出液口排出。8叶片间液体被甩出后，叶轮中心部分的压力就要降低，当压力降低到能将外部液体吸入时，吸入的液体就能从轴向流入叶轮。叶轮连续旋转，就能连续输出有压液体。（2） 附件：带过滤网的底阀：用来滤去水中的木屑等固体颗粒，以防吸入泵内阻塞流道或损坏泵的有关设备。底阀用来挡住水泵启动前充入吸水管道内的水泄漏，当水泵

10、启动后自动打开底阀。因底阀会增大吸水阻力，一般只用在中、小型水泵中。大型水泵通常没有底阀。此时采用射流历史意义或水环式真空泵进行抽气灌水。闸阀：一般情况下吸水管道路上不装闸阀。但是，当泵的吸水管道与其他管道相连，或者处于正压进水的情况下，吸水管道上应装设闸阀。排水管路必须装闸阀，用来调节泵的流量，启动时应将此阀关闭。闸阀也可以控制泵与水管的通路，逆止阀上方两侧的两个阀，两阀一启一闭可以控制由哪一条水管排水。逆止阀：按装在闸阀上方，水只能自下而上，而不能从上往下流，从某种意义上说它是一个单向阀。作用是用来阻止排水管路中的水倒流。特别是排水高度较大时，由于停电等事故，使水泵突然停止工作时，排水管中

11、水突然返流形成水击，容易损坏水泵。真空表：连接在泵的吸入口法卡接头上，用来测定泵的进口真空。压力表：连接在泵的出口法卡接头上，用来测定泵的出口的压力。2、排水设备的选型计算选型设计时要贯彻执行煤矿安全规程和煤炭工业设计规范 ，在保证及时排除矿井涌水的前提下，使排水总费用最小，选择最优方案。在具备上述原始资料的条件下，设计的步骤如下。（1）选定排水方式在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水，两个水平同时开采时，应根据矿井的个体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维修管理等因素，经过技术和经济比较后，确定最合理的排水系统。从给定的条件，只需要在井底车场附近设立中央泵房，将井底所有涌水直接

12、排至地面。（2）预选水泵的型号与台数根据煤矿安全规程的要求，水泵必须有工作、备用和检修水泵，其中工作水泵应能在 20h 内排出矿井 24h 的正常涌水量（包括充填水及其他用水） 。备用水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的 70%。工作和备用水泵的总排水能力，应能在 20h 内排出矿井 24h 的最大涌水量。检修水泵的排水能力应不小于工作水泵排水能力的 25%。水文地质条件复杂或有突水危险的矿井，可根据具体情况，在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另外增加排水能力。 水泵必须具备的总排水能力 根据煤矿安全规程的要求，在正常涌水期，工作水泵具备的总排水能力为：正常涌水期 1.2 =1.22

13、00=240 /hBQzq3m在最大涌水期，工作和备用的水泵总排水能力为：最大涌水期 1.2 =1.2300=360 /hmaxax39式中 工作水泵具备的总排水能力， /hBQ3m工作和备用水泵具备的总排水能力， /h max 3矿井正常涌水量， /hzq3矿井最大涌水量， /hmax m 水泵所需扬程的估算由于水泵和管路均未确定，因此就无法确切知道所需的扬程，一般可由下面两个公式中任选一个来估算：或)sin2.01(CBH= /cg式中 测地高度，即水仓最低水位至排水管出口间的高度差，一般可取 =井底cH与地面标高差+4（井底车场与水仓最低水位距离） ，m管路倾斜架设时的倾角；管路效率。当

14、管路架设在立井时， =0.90.89;当管路架设在斜井,且g g倾角 30时, =0.830.8；当 =3020时， =0.80.77；当gg20时， =0.770.74。g= / = =504.4mbHcg9.045 初选水泵 水泵型号的选择，依据计算的工作水泵排水能力 和估算的所需扬程及原始资料给BQ定的矿水物理化学性质和泥砂含量，从产品样本中挑选所有能够满足排水要求、工作台可靠、性能很好、符合稳定性工作条件、价格低的所有型号的泵。若 PH5 时，在进入 排设备前采取降低水的酸度措施在技术上有困难或经济上不合理时，应选用耐酸泵；若矿泥砂含量太大，应考虑选择 MD 型耐磨泵。符合上述条件的可

15、能有多种型号，应全部列出，待选择了配套管路并经过技术经济性比较后，最终确定出一种型号的泵。水泵级数的确定。水泵级数可根据估算的所需扬程和已选出的水泵单级扬程用下式计算：I= /BHi式中 单级水泵的额定扬程，m。i应该指出，计算的 i 值一般来说不是整数，而级数只能是整数，取大于 i 的整数当然10可以满足要求，但取小于 i 的整数有时也能达到要求，此时应同时考虑两种方案，通过技术经济比较后，方能确定级数。水泵台数的确定。根据煤矿安全规程的规定，当 50 时，若工作水泵zqhm/3的台数为 ，则备用水泵的台数为 ， =0.7 和 =1.2 /Q- (Q 为泵的旧1n2n/1n/2ax1n管工况流量,求得工况点前可用额定流量预选)两个计算值中取较大值,然后再偏上取整值.检修水泵的台数 =0.25 偏止取整值,因此水泵的总台数 n= + + 。31 123由于水文地质条件复杂的矿井，可根据情况增设水泵台数或泵房内预留安装水泵的位置。从泵产品目录中选取 D45-6005 型号泵，额定流量 =320 /h,额定扬程 =550m。则：eQ3meH工作泵台数 = =0.75,取 =1.1neBQ32041n备用泵以台数 0.7 =0.71=0.7,故取 =1。212检修泵台数 0.25 =0.251=0.25,取