煤矿主排水水泵选型计算

-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da1-150 6 型多级离心式水泵，单台水泵额定流量180m 3/h ，额定扬程 147.6m ，配用 yb2-315s-2型 110kw 0.69kv 电动机；一台为 200d-43 4 型，单台水泵额定流量280m 3/h，额定扬程172m ，配用沈阳电机厂生产的yb2-335m1-4型 220kw0.69kv 电动机。排水管路选用两趟219 8mm 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860m 3。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 m 3 /h。取 80m 3/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 m 3/h，取 120 m 3 /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=106m 3、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）原有排水设备精品资料1、原有排水设备：da1-150 6 型水泵 2 台，其技术数据： q=180m 3/h，h 147.6m ，u 0.69kv,p=110kw,n 2982r/min 。计划更换为md155-67 3 型水泵 2 台，技术数据：q=155m 3/h，h201m ，u 0.69kv,p=110kw,n 2982r/min 。1 台工作， 1 台备用， 1 台检修。2、排水管路： 219 8 无缝钢管2 趟，吸水管路： 245 8 无缝钢管。（三）排水管路流速1、排水管路数量：219 8 无缝钢管 2 趟， 1 趟工作， 1 趟备用。2、排水管路流速md155-67 3 型水泵qh180vp=2=9003.140.203 21.4m/s900d p式中： vp排水管路流速， m/s ；dp排水管内经， 0.219 0.008 2 0.203m qh水泵额定流量，155m 3/h；（四）吸水管路流速md155-67 3 型水泵qh155vp=2=2 1.22m/s900d p9003.140.229式 中 ： vp 吸 水 管 路 流 速 ， m/s ； dp吸水管内经， 0.245 0.008 20.229m qh水泵额定流量，155m 3/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）。 lx 12.2 139 18.8 50m（2） 吸水管等值长度 lx lxlx s=50 5=55m式中：lx吸水管等值长度，m lx吸水管附件等值长度，50m s吸水高度， 5m（3） 吸水管阻力损失：l xhafx=1.7 （255vx） 1.7 （ 0.02931.892）dx2g0.22929.811.28m 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， 0.229m vx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）。lp 21.64 2 1.64 213.16 26.58 136 82.04m（2） 排水管等值长度lplp=h lp l=106 82.04 30=218.04m式中： lp排水管等值长度，m h 排 水 高 度 ， 106m lp排水管附件等值长度，82.04m l排水管在泵房内长度，30m.（3） ）排水管阻力损失l phafp =1.7（2vp） 1.7 （ 0.0304218.042.42）dp2g0.20229.8116.37m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， 0.202m vp排水管路流速，2.4m/s 。 3 、管道的总损失haf hafx hafp=1.28 16.37=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q22802haf17.66hafr=17.662.25 104r=q2180 25.45 104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155m 3/h。（2）管道特性方程md155-67 3 型水泵hm （ hs） rq 2 106 55.45 104q2=111 5.45 10 4 q2=128.66式 中 ： h 排 水 高 度 ， 111m ； s 吸 水 高 度 ， 5m ； r管路阻力系数，5.45 10 4。5、水泵工况点md155-67 3 型水泵取不同的 q 值得出相应的hm 值，在 md155-67 3 型水泵特性曲线上，得 水泵工况点：q 工=155 m 3/sh 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md155-67 3 型水泵t 正 24q正qm248015510.32 20h（2） 最大涌水量时的排水时间1 台 200d43 4 型水泵+ 1 台 md155-67 3 型水泵t 正 24q大2qm24155120280 6.62 20h2 台 md155-67 3 型水泵t 正 24q大2qm241202155 9.29 20h（3） 水泵轴功率md155-67 3 型水泵h工q工128.661551.02103n 轴1023600工102360072.9 75.98kw式中： n 工水泵轴功率， kwq 工水泵在工况点处流量155 m 3 /s h 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md155-67 3 型水泵n轴n 电 机 k传1.175.980.98=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200d43 4 型水泵 1 台，配用沈阳电机厂生产的 yb2-335m1-4型220kw0.69kv电动机。 md155-67 3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