高效排水系统的管路直径设计计算.pdf

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1、第25卷第1期昆明冶金高等专科学校学报Vo1．25No．12009年1月JournalofKunmingMetallurgyCollegeJan．20o9高效排水系统的管路直径设计计算陈武俊(云南能源职业技术学院机电系，云南曲靖655001)摘要：排水系统的效率取决于水泵的效率和管路的效率，管路一般由用户自行设计。合理设计管路的直径是提高排水系统效率的关键，特别是在水泵选定后。在阐述排水系统的效率和水泵效率及管路效率之间关系的基础上，提出了高效管路设计的原则，并提出了高效管路管径的计算公式。关键词：排水系

2、统效率；管路效率；水泵效率；管径计算中图分类号：TD442．1文献标识码：A文章编号：1009—0479一(2009)0l一0052一o4DesignandCalculationofthePipeDiameterofEficientDrainageSystemCHENWu—jun(DepartmentofMechanicalElectricalandEngineering，YunnanVocationalInstituteofEnergyTechnology，Qujing，Yunnan655001，Chi

3、na)Abstract：Eficiencyofdrainagesystemdependsontheeficiencyofwaterpumpandpipeline．Pipelineisusuallydesignedbytheuser．Whenthewaterpumphasbeenselected，reasonablydesignedpipediam—eterbecomesthekeytotheefficiencyofdrainagesystem．Throughdiscussionontherelations

4、hipbetweeneficiencyofdrainagesystemandtheeficiencyofwaterpumpandpipeline，theauthorproposedtheprin—cipleofeficientpipelinedesignandtheformulaforcalculatingthediameter．Keywords：drainagesystemeficiency；pipelineeficiency；waterpumpefficiency；pipediametercalcu-

5、lation据统计，在矿山生产中，每开采1t煤，要排出2-7t水，有些矿井甚至多达30-40t。矿山排水设备的电机功率小的几kW、几十kW，大的几百甚至上千kW，排水电耗占全矿电耗的比例一般为17．5％一40．9％。据国外一家水泵厂家统计，电费在设备工作年限内占排水设备全部费用的85％。因此，在保证排水设备安全、可靠运行的前提下，应提高排水系统的效率，以达到节能的目的。排水系统的效率取决于水泵的效率、管路的效率、电机效率、传动效率和电网效率，而电机效率、传动效率和电网效率一般变化不大，所以，排水系统的效率

6、主要取决于水泵的效率和管路的效率。而水泵的效率和管路的效率取决于水泵的工况点，因此，合理地设计管路，确定水泵的高效工况点，对提高排水系统的效率、降低电耗具有十分重要的意义。1水泵工况点与排水系统的效率1．1水泵的工况点水泵的工况点是水泵的扬程特性曲线和管路特性曲0501OO1502∞25030o35o线的交点，其对应的参数叫工况参数，有流量Q扬程、图1水泵工况点及工况参数功率尸口效率和气蚀余量(NPSH)如图1所示。收稿日期：2008—12—30作者简介：陈武俊(1963一)，女，I~lJII广安人，实验

7、师，主要从事电器控制技术工作与研究。第1期陈武俊：高效排水系统的管路直径设计计算531．2排水系统的效率排水系统的效率。是水泵的效率叼村(水泵工况点的效率)、管路的效率叼电机效率叼传动效率77和电网效率J，7的乘积，即='r／村r／r／d"r／’7。电机效率吼、传动效率叼和电网效率叼变化不大，相对稳定，为研究方便，主要考虑水泵的效率盯和管路的效率。管路的效率：r／=H。／Hg(1)式中，．，7为管路的效率；日。为静扬程，m；为水泵工况点的扬程，m。01002003004005001．3水泵工况点和排水系统

8、效率之间的关系图2D450-60×4型水泵性能曲线(重庆第四水泵厂)图2为D450—60×4型水泵的特性曲线，1点一2点为厂家给出的水泵的高效段，1点为高效段左侧点，2点为额定工况点，3点为高效段右侧点，工况参数见表1(厂家提供)。表1D450—60x4型水泵的性能参数(厂家提供)1．3．1管路系统对排水系统效率的影响在水泵选定的情况下，工况点取决于管路系统。管路的效率主要取决于管路的直径以及管路附件等。随管路直径的增大，水泵