第十四章___空压机选型设计

第十四章空压机的选型计算 一 设备选择的原则与要求选择矿山压缩设备设备的原则是 必须保证能在整个矿井服务期限内 在用气量最多 输送距离最远的情况下 供给足够数量和压力的压缩空气 同时应该经济合理 1 选型设计时必须的资料 1 风动工具的台数 型号 使用地点和距离 2 巷道开拓系统图和地面工业广场布置图 3 井口及各开采水平标高 最远采区的距离 4 矿井年产量和服务年限 2 选型设计的主要任务 1 选择空压机的型式和确定所需的台数 2 选择电动机 电控设备和附属装置 3 确定压气管道 4 提出主要技术经济指标 5 绘制空压机站的布置图和管道布置图 由于我国的空压机是成套产品 因此空压机一经选定 则电动机 电控设备和附属装置也就随机配套供应了 所以 本章只介绍空压机的选择计算方法 摆布法平均分配负荷 二 选型设计的步骤和方法 1 确定空压机站必须的供气量空压机站必须的供气量由风动工具的耗气量决定的 常用风动工具的耗气量如表14 1所列 但在风动工具日久磨损后 耗气量将会有所增加 同时风动工具一般都是间歇性工作 因此在确定风动工具的总耗气量时 必须考虑到各种风动工具的间歇工作使总耗气量减少以及沿途泄漏使总耗气量增加等因素 空压机站必须的供气量可按下式计算 14 1 式中 空压机站的供气量 沿管路全长的漏风系数 它与管路的连接方法 接头数量 衬垫种类 管道直径和管内压力大小有关 在设计时 一般依管路的长度进行估算 的值可按表14 2选取 机械磨损使压气消耗量增加的系数 对于风钻或风镐 1 15 对于其它风动机械 1 1 海拔高度修正系数 其值见表14 3 ni 同型号风动工具的同时使用台数 qi 每台风动工具的耗气量 ki 同型号风动工具的同时使用系数 其值见表14 4 2 估算空压机必须的出口压力 空压机的出口压力 除了应保证工作地点的压力比风动工具的工作压力大9 81 105外 尚需考虑管路的最大压力损失 因此 空压机必须的出口压力应按下式计算 14 2 式中 p 空压机的出口压力 pg 风动工具的工作压力 压气管路中 最远一趟管路的压力损失之和 可按每公里管路损失 0 3 0 6 105进行估算 0 981 105 考虑到橡胶软管 旧管和上下山的影响而增加的压力值 3 确定空压机的型式和台数 空压机站一般设于地面 站内空压机的台数一般不超过5台 在低沼气矿井中 送气距离较远时 也可在井下主要运输巷道附近新鲜风流通过的地方 设置空压机站 每台空压机能力一般不大于20m3 min 数量一般不超过3台 空压机和储气罐必须分别装设在两个铜室内 为便于维修和管理 应尽可能选用相同的产品 备用空压机一般为一台 备用风量为总风量的20 50 根据计算的空压机站必须的排气量Q和出口压力p 从空压机技术规格表13 4中选取空压机 4 压气管路直径得计算如果建在井上井下管路得压气量分别为 Q1 2 100m3 minQ1 2 20 Q 20 100 200mm查表 矿山固定机械手册 取DN200无缝钢管管子内径 219 6 d1 2 207mm如果建在井下这一步计算略 5 其余管子选用 因为中央轨道巷 西翼轨道巷得用气得主要管路 氢用气量要用空压机得排气量Q 100m3 min所以管路都取DN200无缝钢管 管子内径D 207m所以 Q 1 15 1 15 1 075 15 47 0 85 3 6 28 32D 20 28 32 106 4查 矿山机械手册 取DN150管子内径 195 4 5D3456 150所以Q 1 15 1 15 1 075 22 1 1 7 7 2 44 07m3 minD 20 44 07 132 78min查 矿山机械手册 取DN150管子内径 150mm管路进入工作面所以Q 1 15 1 15 1 075 11 05 0 85 3 6 22m3 minQ 20 32 93 9min查 矿山机械手册 取DN150管子内径 150mm管路进入工作面 到用风口拐弯处用橡胶胶管 橡胶管计算略 5 最后在特定情况下空压机得出口压力 1 计算压力损失井上 L1 2 875mP1 2 105 L1 2 d1 2 Q 105 1 15 875 0 207 100 0 0026 10N m2L3456 2300mP3456 10 6 L3456 d53456 Q3456 0 00987L2 7 1500m P2 7 10 6 L2 7 2 d52 7 Q2 7 10 6 1 15 1500 0 156 44 07 0 01 105N m2L2 8 2200mP2 8 10 6 L2 8 d52 8 Q2 8 10 6 1015 2200 0 027 100L6 9 10 6 L8 9 2 d58 9 100 10 6 1 15 1000 0 155 100 0 00333 105N m2井上 因为节省了斜井下 井管路得压力损失 所以计算略 算法同上 最后确定空压机得出口量井上 Pmax P1 2 P3456 P2 7 P2 8 P8 0 0026 0 00212 0 00987 0 01 0 00666 0 00333 105 0 03458 105Pa井下 Pmax P2 3 P3456 P2 7 P2 8 P8则空压机出口压力为 P 0 00212 0 00987 0 01 0 00666 0 00333 105 0 03198 105P Pg Pmax 0 98 105 5 92 105N m2P Pg 1Pmax 0 98 105 4 905 0 3198 0 98 5 981 105N m2所以故选用2D12 100 8型空压机得出口压力 6 耗电量计算 1 年电耗量W式中 Kf 空压机负荷系数一般为 0 2 空载系数Z 同时工作台数t 一天工作时间 三班 t 12hb 年工作日 300元 c 传动效率 直 c 1 皮带 c 0 95 d 0 85 0 9 w 0 95 0 982 吨煤电耗Kw h t 本章小结 1 选择矿山压缩设备的原则是 必须保证能在整个矿井服务期限内 在用气量最多 输送距离最远的情况下 供给足够数量和压力的压缩空气 2 确定风动工具的总耗气量时 除考虑到风动工具的总耗气量外 还要考虑机械磨损 管网泄漏 海拔高度 风动工具的间歇工作等因素对排气量的影响 3 空压机站一