空压机选型计算.docx
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空压机选型计算
宏达煤矿空压机选型计算与设计
第一节空压机的选型计算
一、压缩机供气量
A、按最大班下井人数计算风量,最大班下井人数60人,供气量依据《六大系统规范》中急救袋供气量每人不得少于0.3m3/min计算,总供气量:
Q=0.3×60=18m3/min
B、按风动工具计算:
该矿现在正在进行600kt/a的改扩建工程设计,预计明年即可完成立项批复前期准备工作,为避免重复投资,井下每班同时使用的风动工具选为MFC-1094/2465单体锚杆钻机4台或PZ-5B型混凝土喷射机一台;
风动工具型号
工作台数
同时工作系数
每台耗气量
(m3/min)
使用压力,MPa
MFC-1094/2465钻 机
3
0.9
3.1
0.5
PZ-5B喷射机
1
0.3
7~8m3/min
0.2~0.4MPa
Q=a1a2Y∑niqiKi
=1.2×1.2×1.09×4×3.1×1
=19.5(m3/min)
式中:
a1—沿管路全长的漏风系数;
a2—风动工具磨损后耗气量增加的系数;
Y—海拔高度修正系数;
ni—风动工具同时使用台数;
qi—每台风动工具的耗气量,(单台MFC风动单体锚杆钻机:
空气消耗量为3.1m3/min,工作压力为0.4~0.7MPa;单台PZ-5B型混凝土喷射机:
空气消耗量为7~8m3/min,工作压力为0.2~0.4MPa;锚杆钻机和混凝土喷射机两者不同时工作,取两者中较大值);
Ki—同型号风动工具的同时工作系数;
二、压缩机必须的出口压力
A.根据压风自救装置系统,压机源压力为0.3~0.7MPa,设计取0.4MPa计算:
P=PP+ΔPi+0.1=0.4+0.04×3.2+0.1=0.63MPa
式中:
P—压缩机必须的出口压力,MPa;
PP—压气源压力,MPa;
ΔPi—最远一路管道各段损失之和,可按每km管长压力损失0.03~0.06MPa计算,本设计取0.04MPa,最远一路管长取3200m.
0.1—考虑橡胶管、管子连接不良及旧管内粗糙度增加的压力损失,一般软管长度不超过15m。
B、按井下用风设备计算出口压力:
P=PP+ΔPi+0.1=0.5+0.04×3.2+0.1=0.728MPa
三、压缩机的选型
根据计算,选用双螺杆空气压缩机2台,并留有一台压缩机的备用位置,额定排气量20m3/min,额定排气压力0.8MPa配用电机功率110kW,外形尺寸2540×1640×1860mm,重量3800kg。
正常生产时1台工作,1台完好备用。
当井下发生特殊灾害时,1台工作,可满足井下最大班作业人员的供风需求。
压缩机房在地面副立井30m以外处,压气管路沿副立井铺设。
四、压气管路内径确定
1、主管管径计算:
若使用风动机械或发生灾变时,一台工作,Q=20m3/min,
p=0.8×106N/m2,Δp=105N/m2;
p=Δp
式中:
L—主管管路计算长度,3200m。
G—通过该管段的空气重量流量N/h,G=y×Q×60
Q—通过该管段的空气体积流量,m3/min;
R—管内平均绝对压力;
p—自压缩机至工作面金属管道末端的压力损失;
T—管内平均绝对温度,一般为T=346K;
2.86
β—摩擦系数,β=————;
G0.148
根据计算,地面、副立井和南皮带大巷敷设主管,主管选取标准管径为ф133×4.5的无缝钢管,满足空压机工作供气要求。
2、干管压力损失计算:
F133×4.5的无缝钢管压力损失计算:
l
Pi=10-12—Q。
1.85=0.03MPa
ds
式中:
l—考虑局部损失在内的该管段折算长度,l=1.15/m;
l—该管段的实际长度,3200m;
d—该管段的标准内径,0.124m;
Q—通过该管段的空气流量,20m3/min。
根据计算,主管出口压力为0.77MPa,满足风动力工具工作压力要求。
3、支管管径计算:
根据作业程序先后,随着掘进辅设管路,掘进完成移交生产后,随着回采工作面的推进回收管路。
回采工作面作业人数多,按回采工作面人数需风量计算管径:
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