采区泵房泵的选型计算说明书资料.docx
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采区泵房泵的选型计算说明书资料
关于白坪煤业公司21采区和23采区泵房选型设计
审批的请示
集团公司机电运输部:
白坪煤业公司23采区回风下山已形成,依据23采区、21采区批复的涌水量,现对两个采区泵房的设备进行了选型计算,请集团公司机电运输部给予审核。
附:
1、集团公司批复矿井、采区涌水量汇总表
2、21采区泵房选型设计说明书
3、23采区泵房选型设计说明书
白坪煤业公司机电运输科
二〇一五年一月二十八日
21采区泵房选型设计说明书
一、参照数据:
21采区泵房距离-175运输石门的垂直距离:
Hh=153m
正常涌水量:
Qr=300m³/h最大涌水量:
Qdr=450m³/h
二、选型计算:
1)按正常涌水量确定排水设备:
H1=K(Hh+6.5)=1.3×(153+6.5)=207.4m
K扬程损失系数,K=1.2~1.35,取K=1.3;6.5:
吸水高度。
根据Q1和H1初选水泵的型号,MD280-43×5型,流量280m3/h,扬程215m。
配用型号电机功率280KW,转速1480r/min。
正常涌水量所需水泵数:
台
根据计算及设计规范要求,确定选用上述泵4台,其中2台工作,2台备用,1台MD155-30×9检修水泵。
工作水泵的能力,应当20h内排出矿井24h的正常涌水。
备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。
检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。
工作和备用水泵的总能力,应当能在20h内排出矿井水24h的最大涌水量。
工作水泵:
Q工作=2Q=2×280=560m³/h>=1.2Qr=360m³/h。
备用水泵:
Q备用=2×280=560m³/h>560×70%=392m³/h。
检修水泵:
Q检修=155>560×25%=140m³/h。
工作和备用水泵之和:
Q工作+Q备用=4Q=4×280=1120m³/h>1.2Qdr=540m³/h
2)正常涌水量期间一昼夜内水泵工作时间:
3)排水管内径选择,按经济流速Vd=2.2m/s计算:
选用标准管内径d=200mm,壁厚5mm。
4)计算水管壁厚:
取5mm。
p----管子内部液体压力,MPa;
dg---排水管标准内径,cm;
Rk--许用应力,MPa。
a---附加厚度,0.1~0.2cm,取0.2
5)排水管实际流速:
6)排水管路敷设
泵房敷设两趟Φ200mm(壁厚:
5mm)排水管路(工作管路)和一趟Φ150mm(壁厚:
5mm)排水管路(备用管路),共计三趟排水管路。
工作排水管路的能力,应当能配合水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。
按经济流速2.2m/s计算取v=2.0m/s
工作管路的排水能力:
2Q8寸管=2Av=2πr²v=2×3.14×(0.2/2)²×2.2×3600=497m³/h>1.2Qr=360m³/h
备用管路的排水能力:
Q6寸管=Av=πr²v=3.14×(0.15/2)²×2.0×3600=127m³/h
工作和备用排水管路的总能力,应当能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。
工作和备用排水管路的总能力:
2Q8寸管+Q6寸管=452+127=579m³/h>Q2
7)吸水管内径:
ds=dg+25=225mm
吸水管流速:
8)水泵工况点确定:
①求泵级数:
选用5级。
②确定工况点:
按
在水泵单级特性曲线绘制管路特性曲线,得Q1=220m³/h,H=231m,η1=70%。
电动机容量:
电动机容量:
故选用电动机合适。
三、排水系统路线
21采区工作面涌水→21采区泵房水仓→21采区回风下山排水管→-175运输石门排水沟→副井底水仓→地面。
四、水仓容积核算
21采区泵房有内环和外环两个水仓,两个水仓的有效断面面积均是12.28㎡;内环水仓的有效长度是45m,外环水仓的有效长度是138m;内环水仓的容积有效552m³,外环水仓的容积是有效1694m³,水仓的有效总容积是2246m³。
采区水仓的有效容积应当能容纳4h的采区正常涌水量。
4h的正常涌水量所需的容积是:
V=4h×Qr=4h×300m³/h=1200m³<2246m³
结论:
21采区泵房水仓的容积满足要求。
机电运输科
2014年12月10日
23采区泵房选型设计说明书
一、参照数据:
根据23采区设计提供标高,23采区泵房标高为:
-477.5m,
东轨运输大巷标高为:
-165m,泵房距离东轨运输大巷的垂直距离:
Hh=312.5m
正常涌水量:
Qr=338.96m3/h最大涌水量:
Qdr=532.17m3/h
二、选型计算:
1)按正常涌水量确定排水设备:
H1=K(Hh+6.5)=1.3×(312.5+6.5)=414.7m
K扬程损失系数,K=1.2~1.35,取K=1.3;6.5:
吸水高度。
根据Q1和H1初选水泵的型号:
MD450-60×8型,流量450m3/h,扬程480m,配用型号电机功率900kw,转速1480r/min。
正常涌水量所需水泵数:
台
根据计算及设计规范要求,确定选用上述泵3台,其中1台工作,1台备用,1台检修。
工作水泵的能力,应当20h内排出矿井24h的正常涌水。
备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。
检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。
工作和备用水泵的总能力,应当能在20h内排出矿井水24h的最大涌水量。
工作水泵:
Q工作=Q=450m³/h>=1.2Qr=406.8m³/h。
备用水泵:
Q备用=Q=450m³/h>450×70%=315m³/h。
检修水泵:
Q检修=Q=450m³/h>450×25%=112.5m³/h。
工作和备用水泵之和:
2Q=450m³/h>1.2Qdr=638.57m³/h
2)正常涌水量期间一昼夜内水泵工作时间:
3)排水管内径选择,按经济流速Vd=2m/s计算:
选用标准管内径d=300mm,壁厚10mm。
4)计算水管壁厚:
取10mm
p----管子内部液体压力,MPa;
dg---排水管标准内径,cm;
Rk--许用应力,MPa。
a---附加厚度,0.1~0.2cm,取0.2
5)排水管实际流速:
接近经济流速。
6)排水管路敷设
泵房敷设两趟Φ300mm(壁厚:
10mm)排水管路,一趟工作排水管和一趟备用排水管,共计两趟排水管路。
工作排水管路的能力,应当能配合水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。
按经济流速2.0m/s计算取v=2.0m/s
工作管路的排水能力:
Q=Av=πr²v=3.14×(0.3/2)²×2×3600=508m³/h>1.2Qr=406.8m³/h
备用管路的排水能力:
Q=Av=πr²v=3.14×(0.3/2)²×2×3600=508m³/h
工作和备用排水管路的总能力,应当能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。
工作和备用排水管路的总能力:
2Q=2×508=1016m³/h>Q2
7)吸水管内径:
ds=dg+25=325mm
吸水管流速:
8)水泵工况点确定:
①求泵级数:
选用8级。
②确定工况点:
按
在水泵单级特性曲线绘制管路特性曲线,得Q1=350m3/h,H1=520m,η1=75%。
电动机容量:
电动机容量:
故选用电动机合适。
三、排水系统路线
23采区工作面涌水→23采区泵房水仓→23采区轨道下山排水→23采区上部车场排水沟→东轨运输大巷排水沟-175运输石门水沟→副井底水仓→地面。
四、水仓容积
23采区泵房设计有主水仓和副水仓两个水仓,两个水仓的有效断面面积均是14.8㎡;主水仓的有效长度是91m,副水仓的有效长度是88m;主水仓的容积有效1346m³,副水仓的容积是有效1302m³,水仓的有效总容积是2648m³。
采区水仓的有效容积应当能容纳4h的采区正常涌水量。
4h的正常涌水量所需的容积是:
V=4h×Qr=4h×338.96m³/h=1356m³<2648m³
结论:
23采区泵房设计水仓的容积满足要求。
机电运输科
2014年12月10日
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