【精品】水泵选型毕业设计指导书

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1、矿井排水毕业设计指导书重庆工程职业技术学院二OO八年三月设计任务选型设计的任务是根据矿山貝•体条件，在现有产品中对水泵机组及管路进行合理的选择，以保证安全、经济、町靠地运转。具体内容包括：（1）确定排水系统；（2）选定排水设备；（3）提出经济核算结果;（4）绘制泵房及管路布査图。二、原始资料（1）矿井同时开采水平数，井口及各水平标高；（2）各开采水平的正常涌水量和最人涌水量，以及出现的时间；（3）水的物理化学性质；（4）矿井年产量；（5）井底车场布置图。三、计算步骤和方法在选型计算中，必须遵守《煤矿安全规程》（简称“

2、规程”）和《煤炭工业设计规范》（简称“规范”）的有关规定。具体步骤和方法如下。1.水泵的选型计算规程对主排水设备的水泵要求是：必须有工作、备用和检修的水泵，其屮工作水泵的能力，应能在20h内排岀矿井24h的正常涌水量（包括填充水和其它用水）。备用水泵的能力，应不小于工作水泵能力的70%,并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的鼓大涌水量。检修水泵的能力，应不小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂或有突水危险的矿井，可根据具体情况，在主要泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另外增设水泵。1）水

3、泵必须的排水能力正常涌水量时:最大涌水量时式中Cl、——2）水泵必须的扬程分别为矿井的止常涌水量和授大涌水rn7h。式屮：HP—排水高度，取水泵房地板到井口垂高，m；Hx—吸水高度，一般取H汙4〜5m；7*—管路效率。对竖井，仏=0.9〜0.87；对斜井，当倾角a>30°吋，仏=0.83〜0.8；当a=20°〜30°时，n„=0.8〜0.77；当a<20°时，讥=0.77〜0.74。3）预选水泵的型式根据Q,Hr及矿水的pH值，从泵类产品样本中选取水泵，最好是一台水泵就能达到所要求的排水能力。在满足耍求的各型水泵屮，

4、优先选择工作可靠、性能良好，体积小，质量小而口价格便宜的产品。当矿水的pH值小于5时，应选用耐酸泵。若采用多级水泵，其级数为式屮Ht-所选水泵的单级额定扬程，mo若求出的级数i介于两整数之间，取偏上的整数当然满足要求，但取偏小整数有时也能达到耍求。这时究竟偏上述是偏■应经过技术经济比较后才能确定。4）校验水泵稳定性为保证水泵工作的稳定性，应满足:HW0.9HoHc=Hx+hP通过稳定性校验，可以淘汰不能满足稳定性要求的水泵，从而减少可比的方案数。5）确定水泵台数（1）止常涌水时丄作水泵的台数式中Qb—水泵的额定流量，

5、m7ho（2）备用水泵的台数n2$0.7®n}+n2-C/?max取两者屮的人者。（3）检修水泵的台数斤3$0.25/1,在上面公式中，均取偏上的整数。对水文地质复杂的矿井，按《规程》要求，应增设水泵或在泵房内预留安装水泵的基础。1.管路的选择计算1）确定管路的趟数《规程》对管路作了规定：主要排水设备必须冇工作和备用管路，其中工作管路应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作管和备用管的总能力，应能配合工作水泵和备用水泵，在20h内排岀矿井24h的最人涌水量。2）泵房内管路的布置泵房内管路的布置排水管

6、路布置如图所示，a为两台水泵一趟管路；b为两台水泵两趟管路；c为3台水泵两趟管路;d为4台水泵三趟管路布置方式。其共同特点是任意1台水泵可以向任意一趟管路排水。3）管材的选择沿竖井敷设的水管，选用焊接钢管或无缝钢管；沿斜井敷设的排水管，在一•般情况下，当压力小于1X106N/n?时,可选用铸铁管，反之选用焊接钢管或无缝钢管。吸水管一般选用无缝钢管。当pH值小于5时，要采用防酸措施。4）管径的计算对于排送一定流量的管路来说，当采用的管径越人，其扬程损失越小，电耗越低，但所需的基建投资越大；而釆用的管径越小，扬程损失就越

7、人，电耗越高，基建投资越小。因此，在确定管径时，必须综合考虑投资和运营两方血的问题。现有不少文献给出了不同的最佳管径计算公式，但冃前应用最多也最为方便的是按经济流速的方法來确定管径。（1）排水管内径900码,（2）吸水管内径900和r上两式中v/—排水管的经济流速，一般lRv/=l.5〜2.加/S；儿：一吸水管的经济流速，一般取v/=0.8〜1.5m/so吸水管内径也町按下式计算dx=dn+0.25m入r根据计算的〃:和d；,查手册选収标准管径。当矿井排水垂直高度小于400m吋，nJ*选用管壁较薄的管子。当井深超过4

8、00m吋，可选用管壁较厚的管子。5）管壁厚度的验算管子选定后，其壁厚也确定了。但此厚度能否满足承压要求，需按下式进行验算1pd1I2p2.3(/?—6.5x106)—〃+°2.3(/?-6.5xl06)-p式中：§一管壁厚度，m；d—所选管子的外径，m；P—水管内部工作压力。作为估算可取p=l.lxlO4HpN/m2Hp—排水扬程,m；R—管材