煤矿主排水水泵选型计算.doc

-37m水平水泵选型计算矿井在-37m水平设主泵房，-37m主排水泵房内现安装三台水泵，一台工作，一台备用，一台检修，其中二台水泵型号为DA1-1506型多级离心式水泵，单台水泵额定流量180m3/h，额定扬程147.6m，配用YB2-315S-2型110kW 0.69kV电动机；一台为200D-434型，单台水泵额定流量280m3/h，额定扬程172m，配用沈阳电机厂生产的YB2-335M1-4型220kW 0.69kV电动机。排水管路选用两趟2198mm无缝钢管，沿钻孔井敷设，管路长度123m，一趟工作，一趟备用。-37m水平主排水系统设内、外环水仓，水仓有效容量为860m3。二、37m主排水设备验算（一）验算依据1、矿井涌水量：矿井正常涌水量：Q正=53.3+26=79.3 m3/h。取80m3/h进行校验。矿井最大涌水量：按矿井正常涌水量的1.5倍计算：Q大118.95 m3/h ，取120 m3/h进行校验2、排水高度 泵房标高：ha=37m 出水高度：hb=69m 垂高：H= ha hb=106m3、排水方式：立井排水4、矿井水质：PH=75、矿井瓦斯等级：瓦斯矿井（二）原有排水设备1、原有排水设备： DA1-1506型水泵2台，其技术数据：Q=180m3/h，H147.6m，U0.69kV, P=110kW, n2982r/min。计划更换为MD155-673型水泵2台，技术数据：Q=155m3/h，H201m，U0.69kV, P=110kW, n2982r/min。1台工作，1台备用，1台检修。2、排水管路：2198无缝钢管2趟，吸水管路：2458无缝钢管。（三）排水管路流速1、排水管路数量：2198无缝钢管2趟，1趟工作，1趟备用。2、排水管路流速 MD155-673型水泵VP= =1.4m/S式中：VP排水管路流速，m/s；dp排水管内经，0.2190.00820.203mQH水泵额定流量， 155m3/h；（四）吸水管路流速MD155-673型水泵VP= =1.22m/S 式中：VP吸水管路流速，m/s；dp吸水管内经，0.2450.00820.229mQH水泵额定流量， 155m3/h。（五）管道特性曲线及工况1、吸水管阻力损失计算（1）吸水管附件等值长度Lx弯管：2.2m、底阀：39m、异径管：8.8m，（弯管、底阀、异径管各为一件）。Lx12.213918.850m（2）吸水管等值长度LxLxLxS=505=55m式中：Lx 吸水管等值长度，mLx吸水管附件等值长度，50mS吸水高度，5m（3）吸水管阻力损失：Hafx=1.7（）1.7（）1.28m式中：Hafx吸水管阻力损失，m；1.7管道淤积的阻力系数；扬程阻力系数损失，0.0293；LX吸水管等值长度，55m；dx吸水管内径，0.229mVx吸水管路流速，1.89m/S2、排水管阻力损失计算（1）排水管附件等值长度Lp闸阀：1.64m，弯头：1.64m，单流三通：13.16m，异径管：6.58m，逆止阀：36m，（闸阀、弯头、单流三通均为2件，异径管、逆止阀各为1件）。Lp21.6421.64213.1626.5813682.04m（2）排水管等值长度LpLp=HLpL=10682.0430=218.04m式中：Lp排水管等值长度，mH排水高度，106mLp排水管附件等值长度，82.04mL排水管在泵房内长度，30m. （3）排水管阻力损失Hafp=1.7（）1.7（）16.37m式中：Hafp排水管阻力损失，m；1.7管道淤积的阻力系数；扬程阻力系数损失，0.0304；Lp排水管等值长度，257.62m；dp排水管内径，0.202mVp排水管路流速，2.4m/S。3、管道的总损失HafHafxHafp=1.2816.37=17.66m式中：Haf管路阻力总损失m；Hafx吸水管阻力损失，1.28m；Hafp排水管阻力损失，11.38m。4、管道的阻力系数及管道特性方程（1）管道的阻力系数R=2.25104R=5.45104式中：R管路阻力系数；Haf管路阻力总损失，17.66m；Q水泵额定流量155m3/h。（2）管道特性方程MD155-673型水泵Hm（HS）RQ210655.45104Q2=1115.45104Q2=128.66式中：H排水高度，111m；S吸水高度，5m；R管路阻力系数， 5.45104。5、水泵工况点MD155-673型水泵取不同的Q值得出相应的Hm值，在MD155-673型水泵特性曲线上，得水泵工况点：Q工=155 m3/S H工128.66m 工=72.9% n2950r/min。 6、水泵验算（1）正常涌水量时的排水时间MD155-673型水泵T正10.3220h（2）最大涌水量时的排水时间1台200D434型水泵+ 1台MD155-673型水泵T正6.6220h2台MD155-673型水泵T正9.2920h（3）水泵轴功率MD155-673型水泵N轴75.98Kw式中：N工水泵轴功率，kWQ工水泵在工况点处流量 155 m3/SH工水泵在工况点处扬程128.66m工水泵在工况点处效率， 72.9矿井水比重，1020（4）电动机功率MD155-673型水泵N电机K=85.28kW式中：N轴水泵轴功率， 75.98kW； 轴传动效率，取0.98；K富裕系数，1.1。六、结论（1）排水设备：排水设备200D434型水泵1台，配用沈阳电机厂生产的YB2-335M1-4型220kW 0.69kV电动机。MD155-673型水泵2台，配用YB2-315S-2型110kW 0.69kV电动机。1台工作，1台备用，1台检修。（2）排水管路：2198mm无缝钢管2趟，一用一备；吸水管路：2458mm无缝钢管。（3）启动设备选用主排水泵电机选用QJR-400/1140(660)型矿用隔爆兼本安型交流真空软起动器。经以上验算，-37m水平主排水设备满足要求。