《煤矿水泵设备选型设计方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿水泵设备选型设计方案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、.前言煤矿在建设和生产中， 不断有地下水涌入矿井， 为保证入井人员正常工作和安全生产。 必须考虑排水问题， 在建设与生产中要不间断的排水工作。在我国的煤炭企业中，煤矿的机电设备中，排水设备用量很多，消耗的电量很大。正确选择与使用水泵，合理配制主排水系统，提高系统运行的经济性，对于煤矿企业节能提效有着十分重要的意义。本设计对矿井排水系统做出详细设计，如有不妥，尽请指正。精选文档.一、排水系统简介规程第二百七十八条对主排水设备的水泵的要求是：必须有工作备用和检修的水泵。工作水泵的能力应在20h 内排出矿井24h 内的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用泵的能力不小于工作水泵能力的70%，工作和
2、备用水泵的总能力应能在20h 排出矿井24h 的最大涌水量， 检修水泵的能力不应小于工作水泵能力的25%，水文地质条件复杂的矿井，可在主要泵房内预留安装一定数量水泵位置。规程还对小涌水量矿井的水泵做了规定：对于正常涌水量为50m3/h 及以下，且最大涌水量为100m3/h 及以下的矿井，可选用两台水泵，其中一台工作，一台备用。一、作水泵必须的排水能力：根据规定，要求投入工作的水泵的排水能力为能在20h 内排完 24h 的正常涌水量，即：QB= 24Q =1.2 45 33m / h =54 m / h20又工作水泵与备用水泵的总能力能在20h 内排完24h 的最大涌水量，即：QBmax=24Q
3、 （Q 为 Qmax ）1.2 70m3 / h =84 m3 / h20式中： Q正常涌水量；Qmax最大涌水量；QB 工作水泵必须的排水能力QBmax 工作与备用水泵必须的排水总能力二、水泵必须的扬程：作为估算，可以认为水泵必须产生的扬程为：HB= H g = （ 756-609+5） /0.75=168mg式中：管路效率。立井：= 0.86: 0.92,756-609=147m是排水高度gg， 5是吸水高度 。参考下图精选文档.三、水泵选型根据以上计算的数据，选择QB和 HB的水泵选 D450-60-3四、水泵稳定性校验：为保证水泵工作稳定性，应满足下式：0.9H0H g0.9 3 60
4、151式中 H 0 水泵零流量时的扬程五、确定泵台数水泵台数：根据煤矿安全规程规定，“必须有工作、备用和检修的水泵”。“备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作和备用水泵的总能力，应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%”。即正常涌水时工作水泵台数Z 1 =Qmin =54/168=0.32 取一台Qe式中Q e为所选水泵额定流量（m3 / h ） ;备用水泵台数Z 2 =70% Z1 =70% 1=0.7 取一台检修水泵台数Z 3 =25% Z 1 =25% 1=0.25 取一台以上计算如有尾数，均取偏上整数；精选文档.水泵总台数Z
5、= Z1+ Z2+ Z3=3（台）校验在最大涌水量时工作水泵台数Zm = Qmax 2 （台）Qe式中Q max 为矿井最大涌水量（m3 / h ）。当 Zm ( Z 1 + Z2 ), 说明工作和备用水泵的总能力，能在 20小时内排出矿井24小时的最大涌水量，最后决定水泵总台数为3台。二、管路和泵房内管路布置设计煤矿安全规程规定，井下排水 “工作水管的能量应能配合工作水泵在20小时内排出矿井 24小时的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20小时内排出矿井 24小时的最大涌水量。当排送量一定时，管径取大些，扬程损失会小，长期运行的电能相应减少。但其一次基建投资费用要高
6、些。反之，如果管径取得偏小，则相反。因此，必须在两者之间求出管道最有利的经济直径。运用经济速度求排水管的内径，即：dp =4Qe（ m）3600 V p式中 Q e 为水泵的额定流量（m3 / h ）；V p 为最有利的经济流速，一般VP =1.5 : 2.2（ m/s ），因此排水管内径精选文档.4 Qe= 0.297mdp =V p3600式中 V p =1.5: 2.2(m/s ），现在取V p = 2(m/s ）。对于吸水管径 dx,为了减少吸水管阻力损失及不产生气蚀现象，吸水管径一般可比排水管径大一些。取：dx=dp+0.025(m)所以 dx=dp+0.025=0.297+0.02
7、5=0.322(m)式中 dx 吸水管内径吸水管外径选323.9mm，壁厚为 6mmdp 排水管内径排水管外径选351mm，壁厚为 7mm管路布置精选文档.三、计算管路特征一、管路特征方程为H=Hc+KR TQ2式中 Hc- 测地高度， mQ - 通过管路的流量，m3 /sRT - 管路阻力损失系数K - 管内径变化而引起阻力损失变化系数，新管 K=1 ，管内挂污的旧管K=1.7二、利用阻力损失系数公式计算计算阻力损失的公式为：精选文档.四、确定工况点演算排水时间一、确定工况点：在上一节绘出的管路特性曲线得Q=380 m 3/sH=178mN=67kwy=70%Hs=3.7m二、演算排水时间：
8、正常涌水期的排水时间T=24Q45/380=2.8 20h=24QA最大涌水期的排水时间/24QT max = （ 2484） / （ 3 380） =1.8 20hZ ?QA通过验算可知正常与最大涌水期的排水时间，都小于 20小时，说明所选水泵型号及台数均合适。经济性：工况点效应率满足稳定性校验：经济性流速校核吸排水管中水的流速都在经济流速之内，满足要求，吸水管高度校核则允许吸水高度实际吸水高度吸水高度满足要求三、电动机功率计算r ? QA? HAN=1.136000.7）=1.2 （ 9000 380 178） / （ 10001000? 3600?An=263kw求水泵功率为360kw 大于计算法，所以满足要求。四、电耗计算：（1）全年排水耗电吨水百米电耗校验：精选文档.参考文献1.矿山固定机械王永生2.矿井通风排水及压风设备王振平3.煤矿固定机械及运输设备毛君4. 矿山固定设备选型使用手册精选文档
