给排水系统知识讲座分解课件

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1、给排水系统给排水系统知识知识 水泵与特定的管路相连接，与相关的设备一起共同构水泵与特定的管路相连接，与相关的设备一起共同构水泵与特定的管路相连接，与相关的设备一起共同构水泵与特定的管路相连接，与相关的设备一起共同构成特定的成特定的成特定的成特定的排水（或供水）系统排水（或供水）系统排水（或供水）系统排水（或供水）系统。 介绍：介绍：介绍：介绍：水泵在管路上工作时的基本规律和调节方法；水水泵在管路上工作时的基本规律和调节方法；水水泵在管路上工作时的基本规律和调节方法；水水泵在管路上工作时的基本规律和调节方法；水泵的选型方法。泵的选型方法。泵的选型方法。泵的选型方法。一、管路系统一、管路系统一、管

2、路系统一、管路系统5-1 管路系统及其阻力特性管路系统及其阻力特性 （1 1 1 1）设备供水管路）设备供水管路）设备供水管路）设备供水管路 管路的进、出口端通常都与其他设备相接，管路进、管路的进、出口端通常都与其他设备相接，管路进、管路的进、出口端通常都与其他设备相接，管路进、管路的进、出口端通常都与其他设备相接，管路进、出口压力取决于设备的工作压力。出口压力取决于设备的工作压力。出口压力取决于设备的工作压力。出口压力取决于设备的工作压力。 （2 2 2 2）建筑供水管路）建筑供水管路）建筑供水管路）建筑供水管路 此管路将低位的水加压送至多个高度不同的用水点。此管路将低位的水加压送至多个高度

3、不同的用水点。此管路将低位的水加压送至多个高度不同的用水点。此管路将低位的水加压送至多个高度不同的用水点。出口为分支管路。出口为分支管路。出口为分支管路。出口为分支管路。（3 3 3 3）排水管路）排水管路）排水管路）排水管路 将低位的水送至高水位，管路出口通常是通大气或接将低位的水送至高水位，管路出口通常是通大气或接将低位的水送至高水位，管路出口通常是通大气或接将低位的水送至高水位，管路出口通常是通大气或接一液位不高的水池。一液位不高的水池。一液位不高的水池。一液位不高的水池。 水泵在管路上工作时，排水所需的实际水泵在管路上工作时，排水所需的实际水泵在管路上工作时，排水所需的实际水泵在管路上

4、工作时，排水所需的实际压头（扬程）与通过管路的流量的关系称压头（扬程）与通过管路的流量的关系称压头（扬程）与通过管路的流量的关系称压头（扬程）与通过管路的流量的关系称为为为为管路特性管路特性管路特性管路特性。二、管路特性二、管路特性二、管路特性二、管路特性1.1.管路特性方程式管路特性方程式管路特性方程式管路特性方程式 水水水水从从从从水水水水泵泵泵泵所所所所获获获获得得得得的的的的总总总总能能能能量量量量不不不不仅仅仅仅用用用用于于于于提提提提高高高高水水水水的的的的位位位位置置置置，还还还还要要要要用用用用于于于于克克克克服服服服管管管管路路路路的的的的阻阻阻阻力力力力，故故故故水水水水泵

5、泵泵泵的的的的工工工工作作作作状状状状况况况况不不不不仅仅仅仅与与与与水水水水泵泵泵泵本本本本身身身身性性性性能能能能有有有有关关关关，也也也也与与与与管管管管路路路路配配配配置置置置情情情情况况况况有有有有关关关关。水水水水在在在在管管管管路路路路中中中中流流流流动动动动所所所所需需需需要要要要的的的的总总总总能能能能量量量量，可由伯努利方程式导出可由伯努利方程式导出可由伯努利方程式导出可由伯努利方程式导出列吸水面列吸水面1-11-1和排水管路出口截面和排水管路出口截面2-22-2的伯的伯努利方程式。取面努利方程式。取面1-11-1为基准面，则为基准面，则 可知，所需可知，所需H 取决于取决

6、于 HC，R和和Q。对于具体的矿井，其对于具体的矿井，其HC是确定的，因是确定的，因而当而当Q一定时，所需一定时，所需H将取决于将取决于R。 （R的大小与管长、管径、管内壁状况以及管路附件的种类和数量有关的大小与管长、管径、管内壁状况以及管路附件的种类和数量有关) )2. 管路特性曲线管路特性曲线 泵的特性曲线和管路的特性曲线，按相同比例画在同一坐泵的特性曲线和管路的特性曲线，按相同比例画在同一坐标上，其交点就是水泵的工况点。标上，其交点就是水泵的工况点。泵的工况点及其确定方法泵的工况点及其确定方法 泵运转中，若其过流的局部区域的绝对压力降低到泵运转中，若其过流的局部区域的绝对压力降低到所抽送

7、液体当时温度下的汽化压力时，液体便在该处所抽送液体当时温度下的汽化压力时，液体便在该处汽化，形成气泡。气泡被液流带到高压区，又凝结而汽化，形成气泡。气泡被液流带到高压区，又凝结而破裂形成空穴，此时，周围的液体以极高的速度填充破裂形成空穴，此时，周围的液体以极高的速度填充空穴，因互相撞击而形成巨大的水击。此时水的动能空穴，因互相撞击而形成巨大的水击。此时水的动能变为弹性变形能，使局部压力高达几千个大气压，压变为弹性变形能，使局部压力高达几千个大气压，压力升高后，弹性变形能又变为动能而使压力降低，不力升高后，弹性变形能又变为动能而使压力降低，不断循环往复，直至能量耗完为止，这种过程称为汽蚀。断循环

8、往复，直至能量耗完为止，这种过程称为汽蚀。5-2 5-2 5-2 5-2 汽蚀与吸水高度的确定汽蚀与吸水高度的确定汽蚀与吸水高度的确定汽蚀与吸水高度的确定 一、汽蚀及其危害一、汽蚀及其危害1.1.汽蚀的发生过程汽蚀的发生过程（1 1）金属材料的破坏）金属材料的破坏（2 2）产生噪声和振动）产生噪声和振动（3 3）造成水泵流量、扬程和效率的）造成水泵流量、扬程和效率的迅速下降，甚至出现断流。迅速下降，甚至出现断流。 2. 2.汽蚀的危害汽蚀的危害汽蚀的危害汽蚀的危害以以以以0 0 0 00 0 0 0面为基准面，列吸水井水面面为基准面，列吸水井水面面为基准面，列吸水井水面面为基准面，列吸水井水面

9、0 0 0 00 0 0 0与与与与泵入口截面泵入口截面泵入口截面泵入口截面1 1 1 11 1 1 1间的伯诺里方程：间的伯诺里方程：间的伯诺里方程：间的伯诺里方程： 水泵安装高度，是指泵轴线与吸水井水面的标高差。水泵安装高度，是指泵轴线与吸水井水面的标高差。二、吸水高度二、吸水高度二、吸水高度二、吸水高度1.1.装置汽蚀余量装置汽蚀余量hA A是水泵进口处的实际汽蚀余量，用表示。是水泵进口处的实际汽蚀余量，用表示。是指在水泵进口处，单位重量的水所具有的大于饱和蒸汽是指在水泵进口处，单位重量的水所具有的大于饱和蒸汽压的剩余能量。压的剩余能量。三、汽蚀余量三、汽蚀余量三、汽蚀余量三、汽蚀余量h

10、 汽蚀余量可分为装置汽蚀余量和临界汽蚀余量。汽蚀余量可分为装置汽蚀余量和临界汽蚀余量。3.3.允许汽蚀余量允许汽蚀余量h将临界汽蚀余量适当加大，以保证水泵正常工作不发生汽将临界汽蚀余量适当加大，以保证水泵正常工作不发生汽蚀时的汽蚀余量。蚀时的汽蚀余量。是指泵内最低压力点的压力为饱和蒸汽压时，水泵进口处是指泵内最低压力点的压力为饱和蒸汽压时，水泵进口处的汽蚀余量。是水泵发生气蚀的临界条件。的汽蚀余量。是水泵发生气蚀的临界条件。2. 2. 临界汽蚀余量临界汽蚀余量hr 临界汽蚀余量是泵设计和使用的重要基本参数，目前还难临界汽蚀余量是泵设计和使用的重要基本参数，目前还难以准确地用计算方法确定，汽蚀试

11、验是唯一可靠的方法。以准确地用计算方法确定，汽蚀试验是唯一可靠的方法。或或为使泵不发生汽蚀，装置提供的汽蚀余量应大于或等于泵为使泵不发生汽蚀，装置提供的汽蚀余量应大于或等于泵的允许汽蚀余量，即：的允许汽蚀余量，即：四、允许汽蚀余量与允许吸上高度的关系四、允许汽蚀余量与允许吸上高度的关系当取当取 时，可得允许的最大吸水高度，则：时，可得允许的最大吸水高度，则： 为保证泵内压力最低点不发生汽蚀时，在泵进口处允许的为保证泵内压力最低点不发生汽蚀时，在泵进口处允许的最大真空度。最大真空度。五、允许吸上真空度五、允许吸上真空度当泵当泵吸上真空度吸上真空度HsHs达到达到允许吸上真空度允许吸上真空度 Hs

12、Hs时，则吸水高时，则吸水高度达到允许的最大值。度达到允许的最大值。 泵吸上真空度泵吸上真空度厂家提供厂家提供吸水管路特性方程吸水管路特性方程水泵样本上提供的水泵样本上提供的Hs、h是生产厂家在水温是生产厂家在水温20、大气压为大气压为98100Pa条件下得出的。若使用地点的条件与上述条件下得出的。若使用地点的条件与上述条件不符，应按下式进行修正。条件不符，应按下式进行修正。注意：注意：最大允许吸水高度最大允许吸水高度泵的正常工作条件包括：稳定工作条件，经济工作条件和泵的正常工作条件包括：稳定工作条件，经济工作条件和不发生汽蚀的条件。不发生汽蚀的条件。一、稳定工作条件一、稳定工作条件一、稳定工

13、作条件一、稳定工作条件水泵在运转中工况点是单值的，水泵在运转中工况点是单值的，不能出现无交点或多交点。不能出现无交点或多交点。 （1 1）不稳定的原因）不稳定的原因 无工况点（无工况点（H0Hc） 多工况点（多工况点（ H0Hc） （2 2）稳定工作条件稳定工作条件 （0.90.95）H0 Hc5-3 5-3 5-3 5-3 泵的正常工作条件泵的正常工作条件泵的正常工作条件泵的正常工作条件 二、二、 经济工作的条件经济工作的条件工业利用区：符合经济条件的区域。工业利用区：符合经济条件的区域。三、不发生汽蚀的条件三、不发生汽蚀的条件泵入口处的真空度泵入口处的真空度吸水管路特性方程吸水管路特性方程

14、不发生汽蚀的条件：不发生汽蚀的条件： Hs Hs调节目的：调节目的：使水泵在运转过程中，其工况点始终满足正常工作条件；使水泵在运转过程中，其工况点始终满足正常工作条件；使水泵的流量和扬程满足实际工作的需要。使水泵的流量和扬程满足实际工作的需要。调节途径：调节途径：改变管路特性曲线；改变管路特性曲线；改变水泵的特性曲线。改变水泵的特性曲线。5-4 水泵工况点的调节水泵工况点的调节（1）配置的电动机功率过紧，为防止电机过载，在更换电机前继续排水，可暂时关小闸阀减小排量，使电机在允许负荷下运行。（2）吸水困难5-4 水泵工况点的调节水泵工况点的调节1. 节流调节节流调节原理原理：增加管路的局部阻力增

15、加管路的局部阻力 使管路特性曲线变陡使管路特性曲线变陡调法调法：关小闸板阀：关小闸板阀优点优点：操作简单、方便：操作简单、方便缺点缺点：增加阻力，增加功耗：增加阻力，增加功耗应用应用：短时调节短时调节原理原理：增大管径，减小阻力，管路特增大管径，减小阻力，管路特性曲线变缓。性曲线变缓。方法方法：两条管路并联使用。：两条管路并联使用。优点优点：减阻、降耗、节能。：减阻、降耗、节能。缺点缺点：负荷增大，易过载。：负荷增大，易过载。应用应用：有闲置管路，电机功率富裕。有闲置管路，电机功率富裕。注意注意 a.a.防止电动机过负荷；防止电动机过负荷； b.b.防止产生汽蚀。防止产生汽蚀。2. 并联管路法

16、并联管路法优点优点：（1）节约扬程，使管路效率大大提高； （2）允许吸上真空度增大，提高了运行的安全性和经济性。注意注意：不能拆除吸水侧的第一级，如条件允许最好把相应的中段也去掉，把泵轴缩短。（因为这样才不会使效率下降太多。）3. 减少叶轮数目调节法减少叶轮数目调节法实际需要的叶轮个数实际需要的叶轮个数多级泵的总扬程多级泵的总扬程4. 削短叶轮直径法削短叶轮直径法 切割定律切割定律切割后的叶片外径切割后的叶片外径： 理论切削量理论切削量： 实际切削量实际切削量： 注意：（1）低比转数的泵叶轮的切削量，在前后盖板和叶片上都是相等的。（2）高比转数的泵，叶轮两边削成两个不同的直径，前盘大于后盘的。

17、5. 改变转速调节法改变转速调节法原理：原理：比例定律。特点特点：没有额外的能量消耗，经济上合理。方法方法：变频调速一、一、串联工作串联工作 1.1.串联的任务及目的串联的任务及目的 2.2.串联工况点串联工况点 （1）构造等效水泵（2）求等效水泵的特性曲线按照“等流量线下，扬 程相加”的原则（3）求等效水泵的工况点M等（4）求串联工况点：M1、M25-5 泵的联合工作泵的联合工作3. 3. 串联效果串联效果二、二、水泵的并联工作水泵的并联工作1.1.并联的任务及目的并联的任务及目的2.2.并联工况点并联工况点（1 1）构造等效水泵）构造等效水泵（2 2）求等效水泵的特性曲线）求等效水泵的特性

18、曲线 按照按照“等扬程线下，流量相加等扬程线下，流量相加”的原则的原则（3 3）求等效水泵的工况点）求等效水泵的工况点M M等等（4 4）求并联工况点：）求并联工况点：M M1 1、M M2 23. 3. 并联效果并联效果3.3.串并联方式的确定串并联方式的确定5-6 排水设备的操作和故障诊断排水设备的操作和故障诊断一、泵的启动一、泵的启动（1 1）启动前的检查）启动前的检查各部件连接是否牢固各部件连接是否牢固联轴器间隙是否合乎规定联轴器间隙是否合乎规定填料的松紧程度是否合适填料的松紧程度是否合适吸水滤网无堵塞吸水滤网无堵塞（2 2）人工盘车）人工盘车转动灵活，无卡阻现象。转动灵活，无卡阻现象

19、。（3 3）向泵腔和吸水管内灌注引水）向泵腔和吸水管内灌注引水（4 4）在关闭闸阀的情况下启动水泵）在关闭闸阀的情况下启动水泵（5 5）达额定转速后，再逐渐将闸阀打开）达额定转速后，再逐渐将闸阀打开5-1 排水设备的操作和故障诊断排水设备的操作和故障诊断5-1 排水设备的操作和故障诊断排水设备的操作和故障诊断四、灌引水四、灌引水1. 从泵上漏斗人工灌水。从泵上漏斗人工灌水。可实现无底阀排水可实现无底阀排水水箱有效容积应不小于水箱有效容积应不小于3倍的倍的泵腔容积泵腔容积多用于小型水泵多用于小型水泵2. 设置专用封闭水箱，使泵常处于满水状态。设置专用封闭水箱，使泵常处于满水状态。3. 射流泵注水

20、射流泵注水射流泵的工作原理射流泵的工作原理优点：优点：无运动部件，结构简单，运行无运动部件，结构简单，运行可靠。可靠。对井下水泵，可借助排水管中对井下水泵，可借助排水管中的高压水作为工作液体，不需增的高压水作为工作液体，不需增加其它动力设备。加其它动力设备。可配合自动阀门的使用，实现可配合自动阀门的使用，实现自动化。自动化。4. 真空泵注水真空泵注水5. 升压泵注水升压泵注水二、二、 排水设备的故障诊断和处理排水设备的故障诊断和处理排水设备包括：泵和管路排水设备包括：泵和管路1.1.判断故障的基本方法判断故障的基本方法观察泵工作时压力表和真空表的变化，听声音，观观察泵工作时压力表和真空表的变化

21、，听声音，观察电流表的变化等。察电流表的变化等。 出口压力表和进口真空表的值分别为出口压力表和进口真空表的值分别为故障原因可归纳为四个方面：泵内有气，吸水管堵塞，故障原因可归纳为四个方面：泵内有气，吸水管堵塞，排水管堵塞，排水管破裂。排水管堵塞，排水管破裂。2. 2. 泵和排水系统的故障分析与排除泵和排水系统的故障分析与排除根据压力表和真空表的读数，可判断故障。根据压力表和真空表的读数，可判断故障。（1 1）泵内有气）泵内有气两表特征：读数都比正常小，不稳定，甚至降到零。两表特征：读数都比正常小，不稳定，甚至降到零。原因有：吸水管连接处不严；填料箱密封不严；真空表接头松动；原因有：吸水管连接处

22、不严；填料箱密封不严；真空表接头松动； 吸水口淹没水中过少等。吸水口淹没水中过少等。2. 2. 泵和排水系统的故障分析与排除泵和排水系统的故障分析与排除（2 2）吸水管堵）吸水管堵两表特征：真空表读数比正常大，压力表读数比正常小。两表特征：真空表读数比正常大，压力表读数比正常小。原因有：原因有： 吸水管插入太深，底阀与泥接触；滤网被堵；底阀未能吸水管插入太深，底阀与泥接触；滤网被堵；底阀未能全打开等。全打开等。（3 3）排水管堵）排水管堵两表特征：压力表读数比正常大，真空表读数比正常小。两表特征：压力表读数比正常大，真空表读数比正常小。原因可能：排水闸阀未打开或开错阀门。原因可能：排水闸阀未打

23、开或开错阀门。（4 4）水泵叶轮堵塞）水泵叶轮堵塞两表特征：压力表和真空表读数均比正常读数小。两表特征：压力表和真空表读数均比正常读数小。（6 6）泵产生汽蚀）泵产生汽蚀两表特征：真空表和压力表读数常常不稳定，比正常小，有时甚两表特征：真空表和压力表读数常常不稳定，比正常小，有时甚 至降到零。至降到零。（5 5）排水管破裂）排水管破裂两表特征：压力表读数下降，真空表读数突然上升。两表特征：压力表读数下降，真空表读数突然上升。二、二、 排水设备的故障诊断和处理排水设备的故障诊断和处理二、二、 排水设备的故障诊断和处理排水设备的故障诊断和处理二、二、 排水设备的故障诊断和处理排水设备的故障诊断和处

24、理5-7 水泵的性能测试水泵的性能测试一、测试的意义、目的和内容一、测试的意义、目的和内容二、测试原理和方法二、测试原理和方法5-8 5-8 5-8 5-8 矿井排水概述矿井排水概述矿井排水概述矿井排水概述 一、矿水一、矿水一、矿水一、矿水1. 1. 矿水来源矿水来源矿水来源矿水来源涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地面水和地下水涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地面水和地下水涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地面水和地下水涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地面水和地下水。2. 2. 涌水量涌水量涌水量涌水量绝对涌水量：单位时间内涌入矿井的水的体积量（绝对涌水量：单位时间内涌入

25、矿井的水的体积量（绝对涌水量：单位时间内涌入矿井的水的体积量（绝对涌水量：单位时间内涌入矿井的水的体积量（q q），），），），单位单位单位单位是是是是mm3 3/h/h；相对涌水量：同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量，也称相对涌水量：同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量，也称相对涌水量：同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量，也称相对涌水量：同时期内相对于单位煤炭产量的涌水量，也称含水系数。以含水系数。以含水系数。以含水系数。以“ “Ks”Ks”表示。单位是表示。单位是表示。单位是表示。单位是mm3 3/t /t； 3. 3. 矿水性质矿水性质矿水性质矿水性质（1 1）温度）温度）温度）温度 随井

26、深增高。随井深增高。随井深增高。随井深增高。（2 2）密度）密度）密度）密度 比清水大。比清水大。比清水大。比清水大。=1015=10151025kg/m1025kg/m3 3（3 3）化学性质化学性质化学性质化学性质 矿水略带酸性，当矿水略带酸性，当矿水略带酸性，当矿水略带酸性，当PH5PH5时，应采取措施。时，应采取措施。时，应采取措施。时，应采取措施。4. 4. 分类分类分类分类矿井排水设备分为固定式和移动式。固定式排水设备根据矿井排水设备分为固定式和移动式。固定式排水设备根据矿井排水设备分为固定式和移动式。固定式排水设备根据矿井排水设备分为固定式和移动式。固定式排水设备根据其服务范围又

27、分为主排水设备、区域排水设备和辅助排水其服务范围又分为主排水设备、区域排水设备和辅助排水其服务范围又分为主排水设备、区域排水设备和辅助排水其服务范围又分为主排水设备、区域排水设备和辅助排水设备。设备。设备。设备。 二、矿井排水设备的组成二、矿井排水设备的组成二、矿井排水设备的组成二、矿井排水设备的组成1.1.组成组成组成组成水泵、电动机、启动设备、水泵、电动机、启动设备、水泵、电动机、启动设备、水泵、电动机、启动设备、管路及附件、仪表等。管路及附件、仪表等。管路及附件、仪表等。管路及附件、仪表等。2.2.各部分功用各部分功用各部分功用各部分功用滤水器滤水器滤水器滤水器闸板阀闸板阀闸板阀闸板阀逆

28、止阀逆止阀逆止阀逆止阀旁通管旁通管旁通管旁通管放水管放水管放水管放水管灌引水漏斗灌引水漏斗灌引水漏斗灌引水漏斗压力表和真空表压力表和真空表压力表和真空表压力表和真空表三、排水系统三、排水系统三、排水系统三、排水系统四四四四. . 水仓水仓水仓水仓作用：作用：作用：作用：储存矿水，总容量按矿井储存矿水，总容量按矿井储存矿水，总容量按矿井储存矿水，总容量按矿井8h8h8h8h的正常涌水量计算。的正常涌水量计算。的正常涌水量计算。的正常涌水量计算。沉淀泥沙，主副两个，以便轮换清理。水流速度小于沉淀泥沙，主副两个，以便轮换清理。水流速度小于沉淀泥沙，主副两个，以便轮换清理。水流速度小于沉淀泥沙，主副两

29、个，以便轮换清理。水流速度小于0.005m/s0.005m/s0.005m/s0.005m/s，流动时间大于，流动时间大于，流动时间大于，流动时间大于6h.6h.6h.6h.每条水仓的长度应大于每条水仓的长度应大于每条水仓的长度应大于每条水仓的长度应大于3600360036003600 0.0050.0050.0050.005 6110m6110m6110m6110m。五五五五. . 水泵房水泵房水泵房水泵房 位置：在副井井底车场附近，优点有多个。位置：在副井井底车场附近，优点有多个。位置：在副井井底车场附近，优点有多个。位置：在副井井底车场附近，优点有多个。 五五五五. . 水泵房水泵房水泵

30、房水泵房 位置：位置：在副井井底车场附近，优点有多个。在副井井底车场附近，优点有多个。在副井井底车场附近，优点有多个。在副井井底车场附近，优点有多个。 1.1.1.1.便于汇集矿水。便于汇集矿水。便于汇集矿水。便于汇集矿水。 2.2.2.2.排水设备运输方便。排水设备运输方便。排水设备运输方便。排水设备运输方便。 3.3.3.3.靠近井筒，缩短管路长度。节省管材、降低阻力。靠近井筒，缩短管路长度。节省管材、降低阻力。靠近井筒，缩短管路长度。节省管材、降低阻力。靠近井筒，缩短管路长度。节省管材、降低阻力。 4. 4. 4. 4.通风好，设备环境好。通风好，设备环境好。通风好，设备环境好。通风好，

31、设备环境好。 5.5.5.5.和变电所相邻，供电线路短。和变电所相邻，供电线路短。和变电所相邻，供电线路短。和变电所相邻，供电线路短。通道：通道：三个。三个。三个。三个。 1.1.1.1.人行运输道，与井底车场相通。人行运输道，与井底车场相通。人行运输道，与井底车场相通。人行运输道，与井底车场相通。 2.2.2.2.管子道，与副井相通。管子道，与副井相通。管子道，与副井相通。管子道，与副井相通。 3.3.3.3.通变电所。通变电所。通变电所。通变电所。 六六六六. . 管子道管子道管子道管子道 布置：布置：布置：布置：5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设

32、备的选型设计 一、设计的原始资料和任务一、设计的原始资料和任务一、设计的原始资料和任务一、设计的原始资料和任务1.1.1.1.设计的原始资料设计的原始资料设计的原始资料设计的原始资料（1 1 1 1）井筒形式、矿井年产量、服务年限及井口标高；）井筒形式、矿井年产量、服务年限及井口标高；）井筒形式、矿井年产量、服务年限及井口标高；）井筒形式、矿井年产量、服务年限及井口标高；（2 2 2 2）开采水平数及各开采水平的标高；）开采水平数及各开采水平的标高；）开采水平数及各开采水平的标高；）开采水平数及各开采水平的标高；（3 3 3 3）同时开采的水平数、各水平正常和最大涌水量及持）同时开采的水平数、

33、各水平正常和最大涌水量及持）同时开采的水平数、各水平正常和最大涌水量及持）同时开采的水平数、各水平正常和最大涌水量及持续时间；续时间；续时间；续时间；（4 4 4 4）水的密度和泥砂含量及化学性能；）水的密度和泥砂含量及化学性能；）水的密度和泥砂含量及化学性能；）水的密度和泥砂含量及化学性能；（5 5 5 5）沼气等级、供电电压；）沼气等级、供电电压；）沼气等级、供电电压；）沼气等级、供电电压；（6 6 6 6）井筒及井底车场布置图。）井筒及井底车场布置图。）井筒及井底车场布置图。）井筒及井底车场布置图。 5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计

34、2.2.2.2.设计的任务设计的任务设计的任务设计的任务 （1 1 1 1）确定排水系统）确定排水系统）确定排水系统）确定排水系统 （2 2 2 2）选择排水设备）选择排水设备）选择排水设备）选择排水设备 （3 3 3 3）绘制泵房及管路布置图。）绘制泵房及管路布置图。）绘制泵房及管路布置图。）绘制泵房及管路布置图。 （4 4 4 4）提出经济核算结果。）提出经济核算结果。）提出经济核算结果。）提出经济核算结果。二、选型设计的步骤和方法二、选型设计的步骤和方法二、选型设计的步骤和方法二、选型设计的步骤和方法1.1.1.1.确定排水系统确定排水系统确定排水系统确定排水系统2.2.2.2.预选水泵

35、的型号和台数预选水泵的型号和台数预选水泵的型号和台数预选水泵的型号和台数（1 1 1 1）水泵必须的排水能力）水泵必须的排水能力）水泵必须的排水能力）水泵必须的排水能力5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计 正常涌水量时正常涌水量时正常涌水量时正常涌水量时最大涌水量时最大涌水量时最大涌水量时最大涌水量时（2 2 2 2）水泵必须的扬程）水泵必须的扬程）水泵必须的扬程）水泵必须的扬程5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计 根据根据根据根据Q Q Q QB B B B、H H H HB B B B及

36、矿水的及矿水的及矿水的及矿水的pHpHpHpH值从泵类产品样本中选取，最好值从泵类产品样本中选取，最好值从泵类产品样本中选取，最好值从泵类产品样本中选取，最好是一台泵就能达到所要求的排水能力。是一台泵就能达到所要求的排水能力。是一台泵就能达到所要求的排水能力。是一台泵就能达到所要求的排水能力。 若采用多级泵，其级数为：若采用多级泵，其级数为：若采用多级泵，其级数为：若采用多级泵，其级数为：（3 3 3 3）预选水泵的型式）预选水泵的型式）预选水泵的型式）预选水泵的型式 若若若若i i i i介于两整数之间，取偏上的整数当然满足要求，但介于两整数之间，取偏上的整数当然满足要求，但介于两整数之间，

37、取偏上的整数当然满足要求，但介于两整数之间，取偏上的整数当然满足要求，但取偏小的整数有时也能达到要求，应经比较后才能确定。取偏小的整数有时也能达到要求，应经比较后才能确定。取偏小的整数有时也能达到要求，应经比较后才能确定。取偏小的整数有时也能达到要求，应经比较后才能确定。5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计 即满足条件即满足条件即满足条件即满足条件（4 4 4 4）校验水泵稳定性）校验水泵稳定性）校验水泵稳定性）校验水泵稳定性 通过稳定性校验，可淘汰不满足稳定性要求的泵。通过稳定性校验，可淘汰不满足稳定性要求的泵。通过稳定性校验，可淘汰不满足

38、稳定性要求的泵。通过稳定性校验，可淘汰不满足稳定性要求的泵。（5 5 5 5）确定水泵的台数）确定水泵的台数）确定水泵的台数）确定水泵的台数正常涌水时工作水泵的台数正常涌水时工作水泵的台数正常涌水时工作水泵的台数正常涌水时工作水泵的台数备用水泵的台数备用水泵的台数备用水泵的台数备用水泵的台数检修水泵的台数检修水泵的台数检修水泵的台数检修水泵的台数3.3.3.3.管路的选择管路的选择管路的选择管路的选择 规程规程规程规程规定，必须有工作的和备用的。一般不宜超规定，必须有工作的和备用的。一般不宜超规定，必须有工作的和备用的。一般不宜超规定，必须有工作的和备用的。一般不宜超过过过过4 4 4 4趟。

39、趟。趟。趟。（1 1 1 1）管路趟数的确定）管路趟数的确定）管路趟数的确定）管路趟数的确定（2 2 2 2）泵房内管路布置）泵房内管路布置）泵房内管路布置）泵房内管路布置5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计 应综合考虑初期投资和运转费用两方面找出最佳的管径。应综合考虑初期投资和运转费用两方面找出最佳的管径。应综合考虑初期投资和运转费用两方面找出最佳的管径。应综合考虑初期投资和运转费用两方面找出最佳的管径。目前按经济流速的方法来确定管径。目前按经济流速的方法来确定管径。目前按经济流速的方法来确定管径。目前按经济流速的方法来确定管径。（3 3

40、3 3）初选管径）初选管径）初选管径）初选管径排水管内径排水管内径排水管内径排水管内径排水管的经济流速排水管的经济流速排水管的经济流速排水管的经济流速 v vp p1.52.2 1.52.2 m/sm/s吸水管内径吸水管内径吸水管内径吸水管内径5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计 依据是承受的压力。通常，井深不超过依据是承受的压力。通常，井深不超过依据是承受的压力。通常，井深不超过依据是承受的压力。通常，井深不超过200m200m200m200m，多用焊接，多用焊接，多用焊接，多用焊接钢管；超过钢管；超过钢管；超过钢管；超过200m200m2

41、00m200m，多用无缝钢管。吸水管一般选用无缝钢，多用无缝钢管。吸水管一般选用无缝钢，多用无缝钢管。吸水管一般选用无缝钢，多用无缝钢管。吸水管一般选用无缝钢管。管。管。管。（4 4 4 4）选择管材、确定壁厚）选择管材、确定壁厚）选择管材、确定壁厚）选择管材、确定壁厚 许用应力。取许用应力。取许用应力。取许用应力。取 MPaMPaC C附加厚度附加厚度附加厚度附加厚度 。焊接钢管。焊接钢管。焊接钢管。焊接钢管0.2cm0.2cm，无缝钢管，无缝钢管，无缝钢管，无缝钢管0.10.2cm0.10.2cm。根据计算壁后，选择标准壁后。根据计算壁后，选择标准壁后。根据计算壁后，选择标准壁后。根据计算

42、壁后，选择标准壁后。5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计 5.5.5.5.确定工况点确定工况点确定工况点确定工况点4.4.4.4.计算管路特性计算管路特性计算管路特性计算管路特性 在求得管路特性曲线方程后，可取不同的在求得管路特性曲线方程后，可取不同的在求得管路特性曲线方程后，可取不同的在求得管路特性曲线方程后，可取不同的Q Q Q Qi i i i，计算出相应，计算出相应，计算出相应，计算出相应的的的的H H H Hi1i1i1i1和和和和H H H Hi2i2i2i2，据此在，据此在，据此在，据此在Q Q Q QH H H H 坐标图上画

43、出管路的初期特性曲线坐标图上画出管路的初期特性曲线坐标图上画出管路的初期特性曲线坐标图上画出管路的初期特性曲线1 1 1 1和挂垢后的特性曲线和挂垢后的特性曲线和挂垢后的特性曲线和挂垢后的特性曲线2 2 2 2，从而得到工况点，从而得到工况点，从而得到工况点，从而得到工况点M M M M1 1 1 1、M M M M2 2 2 2。5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计 6.6.6.6.电机功率的计算电机功率的计算电机功率的计算电机功率的计算5.5.5.5.计算允许吸水高度计算允许吸水高度计算允许吸水高度计算允许吸水高度 根据求得的新管工况点根

44、据求得的新管工况点根据求得的新管工况点根据求得的新管工况点H H H HsM1sM1sM1sM1及当地的温度用下式进行计算。及当地的温度用下式进行计算。及当地的温度用下式进行计算。及当地的温度用下式进行计算。 求得的求得的求得的求得的HxHxHxHx不能太小，一般以不小于不能太小，一般以不小于不能太小，一般以不小于不能太小，一般以不小于3.5m3.5m3.5m3.5m为宜，否则水仓设置为宜，否则水仓设置为宜，否则水仓设置为宜，否则水仓设置困难。困难。困难。困难。 电机的功率应由新管工况点确定电机的功率应由新管工况点确定电机的功率应由新管工况点确定电机的功率应由新管工况点确定5-8 5-8 排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计排水设备的选型设计 8.8.8.8.吨水百米电耗吨水百米电耗吨水百米电耗吨水百米电耗7.7.7.7.电耗计算电耗计算电耗计算电耗计算 （1 1 1 1）全年排水电耗）全年排水电耗）全年排水电耗）全年排水电耗