排水泵选型计算

一 井下排水一 井下排水 根据矿井开拓方式 本矿设计排水系统为一级排水 投产时在 2375m 水平 标高井底车场设 1 套井底主 副水仓及排水设施 矿井涌水由井底主 副水仓 直接排至 2500m 地面消防水池 一 一 矿井不同时期井下正常 最大涌水量 矿井不同时期井下正常 最大涌水量 根据 陇南市武都区龙沟补充勘查地质报告 预测计算 矿井最大涌水量 4 5m3 h 正常值涌水量 3m3 h 涌水 PH 5 管路敷设斜架倾角约 25 排 水垂高 129m 地面消防水池 2500m 水泵标高 2375m 再加上井底车场至水仓 最低水位距离 4m 二 二 设计依据 设计依据 1 矿井正常涌水量 QB 3m3 h 2 矿井最大涌水量 Qmax 4 5m3 h 3 排高 129m 三 三 选型计算 选型计算 1 1 所需水泵最小流量 所需水泵最小流量 Q1 24QB 20 24 3 20 3 6 m3 h 2 2 所需水泵最大流量 所需水泵最大流量 Q2 24Qmax 20 24 4 5 20 5 4 m3 h 3 排水总高度 排水总高度 h 排水高度 吸水高度 125 4 129 m 4 水泵所需扬程的估算 水泵所需扬程的估算 HB Hc g 取 0 77 0 74 129 0 77 0 74 168 175m 5 管路阻力计算 管路阻力计算 管路阻力按下式计算 m 式中 Hat 排水管路扬程损失 m Hst 吸水管路扬程损失 m 水与管壁摩擦的阻力系数 查表 D 108mm 钢管 0 038 Li 管路计算长度 等于实际长度加上底阀 异形管 逆止阀 闸阀及其 它部分补充损失的等值长度 m 计算长度取值 500m Dg 管道公称直径 m 取 0 1m Vd 水流速度 按经济流速取 2 0m 将各参数代入公式 经计算 38m 管路淤积后增加的阻力系数取 1 7 增加的阻力为 65m 6 6 水泵扬程 水泵扬程 淤积前 H 129 38 167m 淤积后 H 129 65 194m 四 四 排水泵选择 排水泵选择 选择 MD12 50 5 型矿用多级离心泵 其流量为 12m3 h 扬程为 250m 配 用防爆电机功率 30kW 进出口 50mm 效率 46 5 五 五 排水泵的工作 备用 检修台数 排水泵的工作 备用 检修台数 选择 MD12 50 5 型矿用多级离心泵 3 台 其中 1 台工作 1 台备用 1 台 检修 六 六 排水能力 电机功率和吸上真空高度校验 排水能力 电机功率和吸上真空高度校验 按管路淤积后工况参数校验排水能力 按管路淤积前工况参数校验电机功 率 1 1 排水能力 排水能力 1 1 1 1 台工作水泵台工作水泵 20 小时排水能力 12 20 240m3 24 小时最大涌水量 4 5 24 108m3 20 小时排水能力 24 小时正常涌水量 符合要求 2 2 电机功率 电机功率 1 1 水泵的轴功率 水泵的轴功率 66 18 100046 03600 105081 925012 10003600 81 9 0 I IIH Q N 式中 QI 水泵工况点对应的流量 m3 h HI 水泵工况点对应的扬程 m I 水泵工况点对应的效率 0 矿井水的比重 一般取 1050kg m3 采用淤积前的工况点参数计算电机功率 将淤积前各参数代入公式 经计 算水泵轴功率为 18 66KW 2 2 电动机容量 电动机容量 C C N KN 式中 c 传动效率 联轴器连结 取 0 98 K 富裕系数 取 1 2 经计算 Nc 22 8kw 所选水泵配套电机 30kw 满足要求 七七 管路的选择管路的选择 1 管路趟数的确定 根据 煤矿安全规程 的规定 排水系统必须有工作和备用的水管 工作水泵的能力应能配 合工作水泵在 20h 内排水矿井 24h 的正常涌水量 工作和 备用水管的总能力 应能配合工作和备用水泵在 20h 内排 出矿井 24h 的最大涌水量 排水管也不得少于 2 趟 因此 2375 水泵房选用典型的 3 泵 2 趟管路系统 一趟管路工作 一趟管路备用 2 排水管选择 主要依据是管材所承受的压力 依据井深不超过 200m 采用热轧 108 4 无缝钢管 1 排水能力计算 Q d2 3600 Vc 4 Q 100 3600 3 14 2 3 4 Q 65m3 h 符合流量要求 3 吸水管径选择 为了提高吸水性能 防止汽蚀发生 吸水管直径要 求一般比排水管直径大一级 流速在 0 8 1 5m s 范围内 因此 吸水管 125 4mm 无缝钢管 八 排水管选择及敷设 八 排水管选择及敷设 根据以上计算 吸水管选择 125 4mm 钢管 排水管选择两趟 108 4mm 钢管 主排水管设两趟 即工作水管和备用水管 正常涌水时期 1 趟工作 最大 涌水时期 2 趟同时工作 全部水管的能力能在 20h 内排出矿井 24h 最大涌水量 九 九 泵与管路的运行组合 泵与管路的运行组合 排出矿井正常涌水时 1 台水泵工作 使用 1 趟管路 3 台水泵与 2 趟管 路轮换使用 排出矿井最大涌水时 2 台水泵同时工作 各自使用 1 趟管路 互不影响 3 台水泵可使用其中任意 2 台 十 十 水泵与水仓的运行组合 水泵与水仓的运行组合 主 副水仓之间设有配水巷 3 台水泵的吸水管均安设于配水巷 配水巷 与主 副水仓间设有闸门 可任意开启或关闭进入配水巷的闸门 从而实现水 泵与主 副水仓的组合运行 十一 十一 泵房附属设施 泵房附属设施 为便于水泵的运输和安装 将轨道直接铺设至水泵房 在每台水泵安装位 置上方设置检修梁 1 根 每台水泵单独设置配水井 1 个 为减少阻力 采用无底阀抽水 每个配水 井设置金属安全护栏 1 套 栏高 1 2m 每台水泵联轴器设置金属护罩 1 只 在水仓出口处设蓖子 防止杂质进入吸水井内 选用矿用防爆真空电磁起动器对水泵电机进行控制 该设备具有失压 过 载 短路 断相 漏电闭锁等保护功能 泵房内所有电气设备均为防爆型 包括照明灯 所有带电设备的外壳进 行可靠接地 一 一 安全性安全性 1 台水泵工作时 20 小时排水能力大于矿井 24 小时最大涌水量 排水能 力安全 排水设备 设施选型过程中 确定的流量 扬程 吸水高度 管径 壁厚 等参数 经计算或校验 均有一定的富裕系数 设备或设施能力保障程度可靠 安全性较高 二 二 稳定性稳定性 设计选用 3 台水泵 1 台工作 1 台备用 1 台检修 2 趟管路 1 趟使用 1 趟备用 2 回路电源 1 回使用 1 回备用 确定了排水系统运行的稳定性 二 二 水泵房位置及通道水泵房位置及通道 主排水泵房主要由主排水泵硐室 管子道和泵房通道组成 设计布置在一 采区井底车场的一侧 底板标高高出井底车场 0 5m 主排水泵房设有三个安全 出口 其中 1 个出口与一采区轨道下山相连 连接处高出水泵房地坪面 7m 以上 并设置平台 平台尺寸应能满足发生事故时运送和安装排水设备 另 2 个与井 底车场相连 与井底车场相连的通道中设置有既能防火又能防水的密闭门 三 三 水仓布置及容量水仓布置及容量 一 一 水仓容积水仓容积 根据设计规范 主水仓容积不低于 8 小时的正常涌水量 V 8Qmin 8 65 520m3 二 二 水仓断面及支护型式水仓断面及支护型式 水仓采用半园拱形断面 净断面 6 6m2 掘进断面 8 2m2 砼碹支护 水仓 与吸水井及配水巷连接处采用混凝土支护 如有渗水 须在支护材料中加入一 定的数量的防水剂 底板采用强度等级 30 的混凝土铺底 水仓进口处设置蓖子 并对其中