水泵选型设计

-.z.排水设备选型计算一、主排水设备一〕设计依据1、垂高：.132、井筒斜长：113、矿井涌水量：正常涌水量：200，最大涌水量：450。二〕排水设备的选择：〔一〕排水设备选型拟选DF280-43*5三〕选型计算：1、排水设备排水能力1〕正常涌水量时工作水泵的最小排水能力＝24＊200/20＝240〔m3/h〕式中：Qr---矿井正常涌水量，2002〕最大涌水量时工作水泵的最小排水能力＝24＊450/20＝540〔m3/h〕式中：Qrm---矿井最大涌水量，450m3〕计算水泵所需扬程HB＝Hp+H吸+1.7hw＋1＝130+5+1.7×22.8＋1＝175(m)式中：Hp——排水高度，130H吸——吸水高度，5m；hw——吸、排水管管路损失扬程，经计算hw=22.8m1.7——管路於积系数；1---排水口富裕高度，取1m。2、水泵选型选用DF280-43×5型水泵3台，正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修，最大涌水时2台工作，配套防爆电动机功率为250kW。水泵的性能参数见表7-3-2。表1-1-1D型号流量(m3/h)总扬程(m)转速(r/min)电机功率(kW)电机电压(kV)效率%必须汽蚀余量(m)DF280-43×5288215148025010804.73、管路直径计算：1〕排水管直径计算=0.257(m)式中：Q额---所选水泵的额定流量，280mV排---最有利管径的流速，取1.5m经查表选择DN250的焊接钢管，壁厚6mm2〕吸水管直径计算D吸=D排+25=275mm，查表取标准DN300壁厚5mm厚最大涌水量时选择二趟DN250的无缝钢管或焊管,壁厚6mm。〔2〕管路流速计算1〕排水管流速计算=1.59m式中：D排---排水管内径，0.25如用DN300管子，管流速为：1.12〕吸水管流速计算=1.1m3式中：D吸---吸水管内径，0.3〔3〕排水管壁厚计算==0.48cm，取6mm式中：P—管子内部水的压力kgf/cm2，17.3kgf/cm2；Dg—管子内径cm，25cmRk—许用应力，kgf/cm2，对直缝焊接收为790kgf/cm2；a—考虑管路受腐蚀及管路制造误差时的附加厚度，cm，对于钢管取0.1-0.2cm；本次取0.2cm；选用D273×64、管路扬程损失计算=22.8式中：λ---水与管壁摩擦阻力系数，查表λ=0.0284；d排---排水管直径，d排=0.25v排---排水管流速，v排=1.59g---重力加速度，g=9.8m/s2；Lj---管路计算长度，等于实际长度加底阀、逆止阀、闸阀、弯头、异形管、三通等附件的等值长度，m；管路计算长度见表7-根据排水系统，管路附件有2个90度弯头，3个闸阀，1个逆止阀，2个单流三通，2个120度弯头，1个异形管接。表7-7、确定水泵行动参数1〕建立管网阻力特性方程式根据排水系统运行理论，管网阻力特性方程式如下：式中：H---排水泵所需扬程，m；Hs----水泵吸水管吸水面与排水管出水口高差，m；HS＝130＋5＝135R----排水系统管道阻力系数，Q----水泵额定流量，m3/h，Q=280m〔1〕管路淤积时排水系统管道阻力系数按下式计算；=0.00049式中：符号意义同前。管网阻力特性方程式为：H1=135+0.00049Q2〔2〕管路不淤积时排水系统管道阻力系数：管网阻力特性方程式为：H2=135+0.00049Q22〕作管网阻力特性曲线 根据H1=135+0.00049Q2及H2=135+0.00049Q2方程式，在MD280-43×5型水泵的性能曲线上按同一比例画作Q－H图得管网阻力特性曲线，见图4-4-1。管路淤积时其工况点参数见表4-4-3。管路不淤积时其工况点参数见表4-4图7-表7-3-3MD280-43×5型号流量(m3/h)总扬程(m)转速(r/min)电机功率(kW)电压(KV)效率%必须汽蚀余量(m)MD280-43×426017814801621081.73.88、水泵工况点运行参数校核1〕经济性校验：水泵的工作点位于工业利用区内，符合经济要求。2〕稳定性校验：由特性曲线可知水泵在零流量时的压头值H0＝172m，排水系统测地高度HS＝148由于Hs＜0.9H0，而0.9×172＝154.8m＞HS＝1483〕吸上真空度校核由厂家提供的资料MD280-43×3型水泵必须汽蚀余量为5.2m，而水泵工况点汽蚀余量为4.94〕排水时间验算根据"煤矿平安规程"第278条规定，工作和备用水泵的排水能力必须在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。即：〔1〕正常涌水时实际排水时间=4h＜20h，符合要求式中：Q---设计矿井正常涌水量，48mQe---水泵淤积时的工况点流量，286m〔2〕最大涌水量时：=20.88h＜20h，符合要求式中：Q---设计矿井最大涌水量，450mQe---水泵淤积时的工况点流量，260m2---2台水泵同时工作。9、电动机容量的验算1〕管路淤积时：=163.5kW＜220kW电机功率符合要求。式中：γ---矿井水的比重，kg/m3，取1020kg/m3；Qm---水泵工况点的流量，m3/h，231mHm---水泵工况点的扬程，m，181.6mηm---水泵工况点的效率，80%；ηc---传动效率，联轴节传动取ηc=0.98；K---电机备用系数，取K=1.1。2〕管路不淤积时：=176Kw<220kW四〕水泵供电、供电电源设计水泵采用高压双回路电源