采区集中水仓排水设备的选型计算

1、采区集中水仓排水设备的选型计算 作者:日期: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120m3/h，最大涌水量160m3/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：编制：曾中明日期：2008、9、1612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:一12采区井底集中水仓排水设备的选型计算一已知：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21

2、5米，正常涌水量120m3/h，最大涌水量160ms/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1020m3/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Q=1.2q=1.2X120=144m3/hB2、最大涌水量时水泵必须排水能力Q=1.2q=1.2X160=192ms/hBmax,3、水泵扬程的估算H=(H+H)K=(215+5)X1.25=275m4、水泵的型式、级数及总台数的确定根据计算所得的流量Q和扬程H，查产品样本初步决定选用MD155-67X5型离心泵。该型号水泵的额定流量为155ms/

3、h，单级额定扬程为67米，转速2950r/min,必需汽蚀余量为5米，效率74%,电动机功率220KW。选择水泵的级数为一i=H/H=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MD155-67X5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u=1.8m/s,

4、则p=175mm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194X6的无缝钢管。（2）吸水管内径吸水管的经济流速取u=1.2m/s,则pd，=X9001U、X=059001.2=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245X7的无缝钢管。Pd230（Pd230（R-0.65）-P5=11|了2p、2300-0.65）-P=1%01x（2+5）x182*=3.5mm-1+2x0.11x（215+5）230 x（8-0.65）-0.11x（215+5）_230 x（8-0.65）-0.11x（215+

5、5）因所选管子壁厚为6mm大于计算的3.5mm,故满足要求。5、排水管流速的计算口QU=Mp900d2p_155_900兀0.1822=1.66米/秒符合U=1.52.2米/秒的要求p6、吸水管流速的计算UQx90Sd2x_155_90S0.2312=1米/秒符合U=0.81.5米/秒的要求X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九为0.0316i=H+i+i+iPT123=610+60+20+10=700米排水管局部阻力损失系数之和奘P春=3X0.07+1X1.7+2X1.5+1X0.294X150P90=5.4米总局部阻力系数中的3X0.07表示有3个闸阀；1

6、X1.7表示有1个逆止阀；2X1.5表示有2个转弯流三通；1X0.294X150表示有1个150弯头。90红+災竺化2gp2g1.6622x9.8=0.0316X700 xl：661.6622x9.80.22x9.8=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九为0.0291,i为8米；吸水管局部阻力损失系数之和工gTOC o 1-5 h zxxEg=1X3.7+3X0.294x=4.6米1X3.7表示有1个底阀，3X0.294表示有3个90弯头。u2Iuu2xx-d2gx=0.0291X812=0.0291X812x0.22x9.8+4.6x122x9.8=0.3米3、输

7、水管总阻力损失的计算H=h+h+x1.7W(Px2g丿=16.3+0.3+x1.7、2x9.8丿=28.5米四、水泵工作点的确定H=H+RQ2sYr=Hw=竺=0.0012Q21552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Q04080120160200240H220221.92227.68237.28250.72268289.12根据上式绘得的管路特性曲线与所选的MD155-67X5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)MQ=197.2M3/hH=266.8mN=2

8、05.8KWn=67.6%H=6.2MM、MMMS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迢-24x120-14.6h20hhZQ1x197.2nM(2)最大涌水量时，水泵每天工作小时数2、丁24q24x160maxnQ1x197.2水流速度的的校验二19.47h20h(1)排水管中实际水流流速度口Qp900兀d2_197.2”90Sx0.182221/s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UQx90Sd2x_197.290Sx0.2312131m/s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Hx6.2-丄巴

9、-0.52x9.85.6米故采用吸水高度为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H=403米，测地高度H=164.5米。由于H0.9H=0.9.0SYSY0X403=362.7米，所以水泵得以稳定工作。六、电机容量验算YQHmm3600 x102耳耳mc111020 x197.2x266.81.1x3600 x102x0.796x0.97=209KW根据所选MD155-67X5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JnT+ZnTJnT+ZnT)HHHmaXmaXmaXw1020 x197.2x266.8NkYQhnkd3600 x102耳耳耳x300 x300 x14.6+2x65x19.47)=1.05x3600 x102x0.796x0.97x0.94x0.98=14910