2022年采区集中水仓排水设备的选型计算 .pdf

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1、采区集中水仓排水设备的选型计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页2 作者：日期：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页3 / 9 12 采区井底集中水仓排水设计事由：掘进工作面的矿井水排入井底集中水仓，再从井底集中水仓排到地面，正常涌水量 120 m3/h ，最大涌水量 160 m3/h ，为了保证井底集中水仓排水安全可靠、顺利进行，特作此排水设计呈上。请批示！提报单位 : 机电动力部机电动力部技术负责 :机电动力部经理 : 编制: 曾 中 明

2、日期：2008、9、16精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页4 / 9 12 采区井底集中水仓排水设计会 审 人 员通风部 :总工室:安全监察部 :机电副总 :总工程师 :分管领导 :精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页5 / 9 12 采区井底集中水仓排水设备的选型计算已知： 12 采区地面标高为1900 米，井底集中水仓标高为1685 米, 12 采区地面至井底集中水仓垂高为215 米，正常涌水量120m3/h ，最大涌水量 160 m3/

3、h ，正常涌水量和最大涌水量的天数分别为300天和 65 天，水性呈中性，密度为1020 m3/h 。注: 标高、正常涌水量、最大涌水量是总工室提供的参数。一、水泵的选型计算1、正常涌水量时水泵必须排水能力 QB=1.2q=1.2 120=144m3/h 2、最大涌水量时水泵必须排水能力 QB=1.2qmax=1.2 160=192m3/h3、水泵扬程的估算H=(HP+H)=(215+5) 1.25=275m 4、水泵的型式、级数及总台数的确定根据计算所得的流量QB和扬程 Hg，查产品样本初步决定选用MD155-67 5型离心泵。该型号水泵的额定流量为155 m3/h ，单级额定扬程为67 米

4、，转速2950r/min, 必需汽蚀余量为 5 米,效率 74%,电动机功率 220KW 。选择水泵的级数为 i= Hg /Hi=275/67=4.1 ，故决定采用 5 级水泵满足要求。考虑正常和最大涌水量时，分别采用一台水泵工作，一台水泵备用、一台水泵检修。变大涌水时采用两台水泵工作、一台水泵备用, 故选用三台 MD155-67 5 型离心泵。备用泵不低于工作泵的70% ，检修泵不低于工作泵的25% 。二、管路的选择计算1、管路的趟数确定根据设计原则，确定设置两趟管路，一趟工作，一趟备用。2、管材的选择根据斜井排水要求，确定选用无缝钢管。3、管径的计算(1) 排水管内径排水管的经济流速取p=

5、1.8m/s, 则 dp =PeUQ900=8 .1900155=175mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页6 / 9 根据所选水泵的特性及性能， 要使管路与水泵的特性相匹配， 根据两特性曲线图（图略），选用 1946 的无缝钢管。(2) 吸水管内径吸水管的经济流速取p=1.2m/s, 则 dX =XeUQ900=2 .1900155=213mm 根据所选水泵的特性及性能， 要使管路与水泵的特性相匹配， 根据两特性曲线图（图略），选用 2457 的无缝钢管。4、管壁厚度的计算CPRPdPp65.023065.02

6、302111)5215(11.065. 08230182)5215(11. 0)5215(11.065. 08230)5215(11.0211=3.5mm 因所选管子壁厚为6mm 大于计算的 3.5mm,故满足要求。5、排水管流速的计算2900pMpdQU2182.0900155=1.66 米/ 秒符合 Up=1.52.2 米/ 秒的要求6、吸水管流速的计算2900 xMxdQU2231.0900155=1米/ 秒符合 UX=0.81.5 米/ 秒的要求三、管路阻力损失的计算1、排水管流动阻力的计算查表得沿程阻力损失系数为 0.0316 =HT+ 321 =610+60+20+10 =700

7、米精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页7 / 9 排水管局部阻力损失系数之和= 30.07+11.7+21.5+10.29490150=5.4 米总局部阻力系数中的30.07 表示有 3 个闸阀；11.7 表示有 1 个逆止阀； 21.5 表示有 2 个转弯流三通； 10.29490150表示有 1 个 150弯头。gugudPPpp222 =0.03168 .9266.14.58.9266.12 .070022 =16.3米2、吸水管的流量阻力损失的计算查表得沿程阻力损失系数为 0.0291，x为 8 米； 吸水管局

8、部阻力损失系数之和xx=13.7+30.294 =4.6 米13.7 表示有 1 个底阀， 30.294 表示有 3 个 90弯头。gugudxPxxxx222 =0.02918.9216.48.9212.0822 =0.3米3、输水管总阻力损失的计算 HW=7.12hh2XPgUP =7.18. 9266.10.33 .162 =28.5米四、水泵工作点的确定H=HsY+RQ2 2QHRW=21555.28=0.0012 所选水泵的的额定流量 ,Q=155米3/ 时。H=220+0.0012Q2 根据以上管路特性方程，取不同的流量得下表Q04080120160200240H220221.92

9、227.68 237.28250.72268289.12根据上式绘得的管路特性曲线与所选的MD155-67 5 型离心泵和性能曲线按同一比例画在同 Q-H坐标上, 其交点 M为水泵的工作点 (197.2,266.8) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页8 / 9 M QM=197.2M3/h HM=266.8m NM=205.8KW M=67.6% HS=6.2M 五、校验计算1、排水时间的校验（1）正常涌水时，水泵每天工作小时数hhQZQTMnHH206.142 .19711202424（2）最大涌水量时，水泵每天

10、工作小时数hhQnqT2047.192 .19711602424maxmaxmaxmax2、水流速度的校验（1）排水管中实际水流流速度2900pMpdQUsm/1.2182.09002.1972符合排水管经济流速在1.52.2 米/ 秒内的要求。（2）吸水管中实际水流速度2900 xMxdQUsm/31.1231.09002 .1972符合吸水管经济流速在0.81.5 米/ 秒内的要求3、吸水高度的校验米6.55.08 .9231.12.6222xxsxhgUHh故采用吸水高度为5m符合要求。4、经济性校验泵的工作点位于利用区内，故符合经济要求。5、稳定性校验因水泵流量为零时的压头值H0=40

11、3米, 测地高度 HSY=164.5 米。 由于 HSY0.9H0=0.9403=362.7 米, 所以水泵得以稳定工作。六、电机容量验算cmmm1023600HQkNd精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页9 / 9 0.970.79610236008 .2662.19710201.1 =209KW 根据所选MD155-67 5 型离心泵的配套电机功率为220KW大于计算功率为209KW ，满足要求。七、电耗量的计算1、年电耗量的计算maxmaxmaxHwdmmmTnZTnZ1023600HQHHkNd47.1965214.630010.980.940.970.79610236008 .2662.197102005.1 =1491035.5KW*h 2）吨煤排水电耗67.19000005 .149103511AWWdMKW.h/T 3）吨水百米电耗SYWdCMMTHHmW67.305.11005.16498.094.097.0796.0672.38.26605.1=0.65KW*h/T*100m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页