矿井排水设备选型设计课程设计

矿井排水设备选型设计课程设 计44忠腱難逐昵H慝烟卜也ozlefxxxxx:B挺 於OTOZ -罰 出 昵咪-於 串 XXXXX -nip+ XXX - wS siwlsfe -皿 議矿井排水选型设计仁设计题目某矿正常涌水量为210m3/li,最大涌水量为290m3/li,矿水为中性、密度为 1050kg/m3,竖井排水，井深200m,试选择水泵型式，确定台数,确定排水系 统，选择管径、管材，验算排水时间，判别工作稳定性。2、矿井排水系统确定矿井主要根据第一水平情况进行设计，采用集中排水系统，对其它水平只 作适当地数目。矿井排水系统见图31。U U U图3-1矿井排水系统简图排水系统：主排水设备设置在第一水平，第二水平的涌水量由辅助排水设 备排至上一水平的水仓中。然后由主排水设备排至地面。3、排水设备选型计算1水泵型号及台数水泵最小排水量的确定 正常涌水量时：q =rd = i. 2Q m3/h20式中：0/ 水泵最小排水量，mVh；Q矿井正常涌水量，mVh；由此：Qbz =1.2X210=252 m3/h最大涌水量时：(V =迪=1.2 Q/ m3/h20式中：Qr矿井最大涌水量，nF/h；由此：Q/ =1.2X290=348 m3/h水泵扬程的计算仏式中：片排水高度，取井筒垂深，m；Hx吸水高度，取5m；仏管道效果，竖井取0.89-0.9；所以：400 + 5n n =“0.9=450m水泵形式及台数的确定根据水泵扬程和矿井正常涌水量，从产品样本中选择额定值接近所需值的水 泵，水泵型号选250D60 X 7型，额定流量330 in3/ii,扬程420m,转速1480rpm, 吸程6.2m,效率73%,配带电动机型号JKZ-1250型，容量850KW,外形2620 X1200X1210,自重 3500kgo水泵台数的选择：根据安全规程规定：必须由工作、备用和检修的水泵。 工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量。备用水泵的能力 应不小于工作水泵能力的70%。工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出 矿井24h的最大涌水量。正常涌水量工作水泵的台数:式中：ft,一一所选水泵的额定流量，420m3/h；252 n=330=0.76取m = 1台。备用水泵台数：畀2 =70%山=07取=1台。最大涌水量时水泵工作台数：竹=莖0_ 348_ 330= 1.05 取山=1台。并且=U+”2=2,满足要求。检修水泵台数/?3 =25% X m =0. 25取心=1台。水泵总台数为：n = /?| + n2 + = 1+1+1=3台2管路的确定管路趟数的确定安全规程规定必须由工作和备用的水管，其中工作水管的能力应配合 工作水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，工作和备用水管的总能 力，且能配合工作和备用水泵在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量，因 此，设计中主排水管敷设两趟，一趟工作，一趟备用。管径计算排水道管径:4Q3600口”式中：v 排水管流速，v=1.2. 2m/s 取 v=2m/s； 所以：d，= I 4x330PV 3600x3.14x2=0. 241m查表，选用外径为276mm的标准无缝钢管，壁厚16mm,内径241mm。 吸水管直径：心=血+0.025, m；由此：dx = 0.241 + 0.025 = 0.266m査表，选用外径为299mm的标准无缝钢管，壁厚17mm,内径266mm。 由于垂高小于400m时，可选用壁厚度最薄的一种，且不必验算。3管道特性曲线，确定工况点最大吸水高度的计算- H、, _ 字 ,in2g式中：弘允一一产品样本上给出的允许吸上真空度，m （取额定工况时的允）Vx一一吸水管中流速，m/s；09oonjv2所选标准吸水管的内径，m；H壮吸水管的阻力损失，m；LV2WX查表可知，因 dx =266mm,故工f=193,=0. 0270,取 Lv=10m由此：y = Q =12= 1 65 s-900nJv2900x3.14x (0.266)2*=(0.0270 x100.2662g+ 19.3)x1.6522x9.8=2 82m最大吸水高度:2g= 6.2-2.82-2x9.8=3. 24m求管道特性方程，绘制管道特性曲线H=Hg + .7(Hwx+Hwp + )式中：Hg=Hp +H x= 400 + 5= 405m ；H“一一排水管阻力损失，叫比尸(磴+工札)舊Ap一一排水管沿程阻力系数;Vp排水管中流速； p_ 900口町，m/S；%一所选标准排水管内径，m；工札一一排水管上各管件局部阻力系数之和; 厶p一排水管长度，m；4=厶+厶+厶+厶*厶一泵房里最远一台泵排水管长，取20m；L2斜巷内排水管长，取20m；厶一一井管内管长，取井筒深；厶地面上排水管长，取20m；所以:=20+20+400+20=460m査表，因 dp =241mm,故Ap = 0.0276o为轧=0.08 X 4+35+8 X 3+3 X 1.5+1.14+1 X 3+5=40.51 又因为：P心Gp 900口2_330=201in/s所以：H歹(磴+為)舊=(0.0276 x+ 40.51)0.2412x9.8= 166mH=405+1.7X (2.82+166+1)=438.1m管道阻力系数：H H、R=e2式中：0所选泵的额定流量，m/h；所以：D_ 438.1-4053302=3.039 X 10亠则管道特性方程为：H = H.t+ RQ? =375 + 3.401x10取不同的Q值，求得相应的值列表如下:Qm3/h0100200300400500Hm405408.039417.1432.3453.6480.9确定水泵级数及工况点水泵级数：i=H/Hk=438.1/60 = 7.3式中：Hk所选水泵一级额定扬程，m；由上计算结果决定选七级水泵。工况点参数：=412 m3/h, 77w =0. 73,=93Kw, HM =435mo所选的水泵管道特性曲线见图33。C 100200390/-00500600 血加图3-2水泵管道特性曲线 4校验计算验算排水时间及排水管中的流速 正常涌水时：_ 24x2101x390= 12. 9220h最大涌水时：_ 24x2901x390= 17. 846 0.9 x 0.74 = 0.666稳定性：Hg 0.9/770式中：Ho 一一水泵流量为零时一级扬程;405 0.9x7x60 = 378验算电动机功率102x3600% 久(Kw)式中：” 一传动效率，直连时几=1;1.1115 富裕系数:当QW300m$/h,取1.15；N= l15x1480x390x451102x3600x0.74x1= 1101.71250所以电动机的功率符合要求。