排水泵选型计算Word文档格式.docx
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1、所需水泵最小流量
Q1=24QB/20=24×
3/20=3.6(m3/h)
2、所需水泵最大流量
Q2=24Qmax/20=24×
4.5/20=5.4(m3/h)
3、排水总高度
h=排水高度+吸水高度=125+4=129(m)
4、水泵所需扬程的估算。
HB=Hc/ηg(取0.77∽0.74)=129/0.77∽0.74=168∽175m
5、管路阻力计算
管路阻力按下式计算:
(m)
式中:
Hat—排水管路扬程损失m;
Hst—吸水管路扬程损失m;
λ—水与管壁摩擦的阻力系数,查表D=108mm钢管0.038:
Li—管路计算长度,等于实际长度加上底阀、异形管、逆止阀、闸阀及其它部分补充损失的等值长度m,计算长度取值500m;
Dg—管道公称直径m;
取0.1m;
Vd—水流速度,按经济流速取2.0m。
将各参数代入公式,经计算=38m。
管路淤积后增加的阻力系数取1.7,增加的阻力为65m。
6、水泵扬程
淤积前:
H=129+38=167m;
淤积后:
H=129+65=194m;
(四)、排水泵选择
选择MD12-50×
5型矿用多级离心泵,其流量为12m3/h,扬程为250m;
配用防爆电机功率30kW、进出口50mm、效率46.5%。
(五)、排水泵的工作、备用、检修台数
5型矿用多级离心泵3台,其中1台工作、1台备用、1台检修。
(六)、排水能力、电机功率和吸上真空高度校验
按管路淤积后工况参数校验排水能力,按管路淤积前工况参数校验电机功率。
1、排水能力
(1)1台工作水泵
20小时排水能力=12×
20=240m3;
24小时最大涌水量=4.5×
24=108m3;
20小时排水能力>
24小时正常涌水量.,符合要求。
2、电机功率
(1)水泵的轴功率
QI—水泵工况点对应的流量,m3/h;
HI—水泵工况点对应的扬程,m;
ηI—水泵工况点对应的效率;
γ0—矿井水的比重,一般取1050kg/m3。
采用淤积前的工况点参数计算电机功率,将淤积前各参数代入公式,经计算水泵轴功率为18.66KW。
(2)电动机容量
ηc—传动效率,联轴器连结,取0.98;
K—富裕系数。
取1.2;
经计算,Nc=22.8kw。
所选水泵配套电机30kw,满足要求。
(七)、管路的选择
1、管路趟数的确定。
根据《煤矿安全规程》的规定,排水系统必须有工作和备用的水管。
工作水泵的能力应能配合工作水泵在20h内排水矿井24h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20h内排出矿井24h的最大涌水量。
排水管也不得少于2趟。
因此,+2375水泵房选用典型的3泵2趟管路系统,一趟管路工作,一趟管路备用。
2、排水管选择:
主要依据是管材所承受的压力。
依据井深不超过200m,采用热轧¢/108*4无缝钢管。
(1)排水能力计算:
Q=d2×
3600πVc/4
Q=100×
3600×
3.14×
2.3/4
Q=65m3/h
符合流量要求
3、吸水管径选择。
为了提高吸水性能,防止汽蚀发生,吸水管直径要求一般比排水管直径大一级,流速在0.8~1.5m/s范围内。
因此,吸水管Ø
125×
4mm无缝钢管。
(八)排水管选择及敷设
根据以上计算,吸水管选择φ125×
4mm钢管,排水管选择两趟φ108×
4mm钢管。
主排水管设两趟,即工作水管和备用水管。
正常涌水时期1趟工作,最大涌水时期2趟同时工作,全部水管的能力能在20h内排出矿井24h最大涌水量。
(九)、泵与管路的运行组合
排出矿井正常涌水时,1台水泵工作,使用1趟管路。
3台水泵与2趟管路轮换使用。
排出矿井最大涌水时,2台水泵同时工作,各自使用1趟管路,互不影响。
3台水泵可使用其中任意2台。
(十)、水泵与水仓的运行组合
主、副水仓之间设有配水巷,3台水泵的吸水管均安设于配水巷。
配水巷与主、副水仓间设有闸门,可任意开启或关闭进入配水巷的闸门,从而实现水泵与主、副水仓的组合运行。
(十一)、泵房附属设施
为便于水泵的运输和安装,将轨道直接铺设至水泵房,在每台水泵安装位置上方设置检修梁1根。
每台水泵单独设置配水井1个。
为减少阻力,采用无底阀抽水,每个配水井设置金属安全护栏1套,栏高1.2m。
每台水泵联轴器设置金属护罩1只。
在水仓出口处设蓖子,防止杂质进入吸水井内;
选用矿用防爆真空电磁起动器对水泵电机进行控制,该设备具有失压、过载、短路、断相、漏电闭锁等保护功能;
泵房内所有电气设备均为防爆型(包括照明灯);
所有带电设备的外壳进行可靠接地。
(一)安全性
1台水泵工作时,20小时排水能力大于矿井24小时最大涌水量;
排水能力安全。
排水设备、设施选型过程中,确定的流量、扬程、吸水高度、管径、壁厚等参数,经计算或校验,均有一定的富裕系数,设备或设施能力保障程度可靠,安全性较高。
(二)稳定性
设计选用3台水泵,1台工作,1台备用,1台检修;
2趟管路,1趟使用,1趟备用;
2回路电源,1回使用,1回备用。
确定了排水系统运行的稳定性。
二、水泵房位置及通道
主排水泵房主要由主排水泵硐室、管子道和泵房通道组成,设计布置在一采区井底车场的一侧,底板标高高出井底车场0.5m。
主排水泵房设有三个安全出口,其中1个出口与一采区轨道下山相连,连接处高出水泵房地坪面7m以上,并设置平台,平台尺寸应能满足发生事故时运送和安装排水设备。
另2个与井底车场相连,与井底车场相连的通道中设置有既能防火又能防水的密闭门。
三、水仓布置及容量
(一)水仓容积
根据设计规范,主水仓容积不低于8小时的正常涌水量:
V=8Qmin=8×
65=520m3
(二)水仓断面及支护型式
水仓采用半园拱形断面,净断面6.6m2,掘进断面8.2m2,砼碹支护。
水仓与吸水井及配水巷连接处采用混凝土支护,如有渗水,须在支护材料中加入一定的数量的防水剂,底板采用强度等级30的混凝土铺底。
水仓进口处设置蓖子,并对其中的淤泥及时清理,每年雨季前必须清理一次,水仓的空容量必须经常保持在总容量的50%以上。
(三)水仓长度及个数
主水仓长度:
L=V/S=520/6.6=78.8m
设计布置两个水仓,以便一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用。
主水仓长度80m,容量528m3;
副水仓长度50m,容量330m3。
详见排水系统图
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