吕沟煤矿压风机选型计算

1、 永锦公司吕沟煤矿地面压缩空气站设备的选型设计计算 一、矿井工作面压风布置图 48二、风动工具配置表根据矿井 2011年 -2013年开掘三年接替及矿井以后的生产布 局进行预计,矿井按照八个掘进工作面二个综采工作面进行布 置,所需风动工具配置表如下: 三、空气压缩机站供气量的计算风动工具的耗气量如下:PC5I 喷浆机 6m 3/min, G10风镐 1.56 m 3/min , YT28型凿岩机 4.92 m 3/min, MQTB-80/2.0型气 动支腿式帮锚杆钻机耗气量 4.5 m 3/min, MQT-130/2.8型锚索钻 机耗气量 5.5 m3/min,考虑风镐于凿岩机不同时使用,

2、按照凿岩 机的耗气量计算。根据公式: Q=12=ni 1n 1q 1k 1 (公式 1因我矿压风管路全长 L>3000M, 1取 1.2。 风动机械磨损耗气量增加系数, 2取 1.15。 海拔高度修正系数 取 1.03凿岩机的台数为 8台, Ki 取 0.75,锚索钻机台数为 8台, Ki 取 0.75,喷浆机台数为 4台, Ki 取 0.5,气动支腿式帮锚杆钻 ,6台。 根据公式 1计算空气压缩机的供气能力Q=12=ni 1n 1q 1k 1=1. 2×1.15×1.03×(8×4.92×0.75+4×6×0.5+4

3、×4.5×0.75=78.2m 3/min根据生产能力核定,每班入井人员 400人,上级检查时按 450人计算,交接班最多人数为 850人,根据规定每人不少于 0.1m 3的 压 风 , 所 以 入 井 人 员 需 要 的 压 风 量 最 高 为 850×0.1=85m3。人员用气量和设备用气量不同时使用。所以根据以上 计算,矿井的供气能力能够满足入井人员需要的压风量。 四、估算压风机的出口压力根据矿井工作面压风布置图,最远采区距离为 6300米。所 采用的风动工具的最高工作压力为 0.5Mpa ,根据公式 P=Pn + P+0.1 (公式 2 式中: P 压风机

4、的出口压力 , MpaP n 风动工具所需的最大额定压力, Mpa P 达到设计产量时, 压风管路最远一路的压降。 估 算时可取每公里管长压降为 0.030.04 Mpa。0.1煤炭工业矿井设计规范规定的用气地点压力高 于风动工具额定压力 0.1 Mpa。估算压风机的出口压力为:P=Pn + P+0.1=0.5+(0.035×6.3 +0.1=0.82 Mpa五、选择空气压缩机的形式及台数根据计算空气压缩机的供气量 Q 及估算出空气压缩机的出 口压力 P ,即可选择空气压缩机的形式及台数。查阅空气压缩机 产品样本,选用 LG-38/1.0型双螺杆式空气压缩机 4台, 3台工 作, 1

5、台备用。其产品的技术参数如下:排气量 38M3/min 排气压力 1.0Mpa电机功率 250KW电机转速 1485r/min 电压 /频率 380V/50Hz 电机防护等级 IP54/F驱动方式:直连1米处噪音值:76±3dB(A 润滑油油量:150L出口气体润滑油携带量 : 13ppm 自动启动方式 变频启动 出口尺寸:DN100冷却后出口压缩空气温度: 环境温度±8度 总重量: 6200Kg 长 度: 3900mm 宽 度: 2200mm 高 度:2050mm该机型为常见机型, 后期维护成本相对较低, 大的机器只有 少数几个厂家能够生产,后期备件不常有,维护费用高。根

6、据矿上采掘面最远距离及弯头数量,考虑弯头的管压损 失,选择空气压缩机出气口压力用 1.0MPa 。 六、输气管路的选择 方案一:依据矿井工作面压风布置图,利用 Q=12=ni 1n 1q 1k 1和查阅相关资料, 确定通过各段管路的自由空气量, 选择标准管径 并列于下表:(附:管径选取计算:(1根据输气管路布置和各 用气点的耗气量,确定出每一段管路的流量 Qi(m3/min; (2 根据每一段管路的流量 Qi ,计算各段管路的直径 d , d =, 根据计算出的直径 d ,按标准管路进行选择。 七、验算最远一路管道损失 最远管路为 A-C-D- M1,依据 P=10-125i i d l Q

7、85. 1i(公式 3式中 P 该管段的压力损失d i 该管段的标准管径, mi l 考虑局部损失在内的该管段折算长度, i l =1.15l ,m 。l 该管段实际管长, m 。Q i 通过该管段的空气流量, m 3/minA-C 段: P A-C =10-125i i d l Q 85. 1i=10-125259. 0180015. 1×125.685. 1=0.013Mpa C-D 段: P C-D =10-125i i d l Q 85. 1i=10-125183. 0370015. 1×54.7685. 1=0.034MpaD- M1段: P D-M1=10-12

8、5i i d l Q 85. 1i=10-1251. 080015. 1×28.2985. 1=0.044Mpa P= P A-C + P C-D + P D-M1=0.091MpaP- P=1.0-0.091=0.909 Mpa ; P n +0.1=0.5+0.1=0.6 Mpa 根据 P- P P n +0.1, 0.909>0.6,故满足要求。 由公式 P=Pn + P+0.1,计算出空气压缩机的出口压力 P=0.5+0.091+0.1=0.691 Mpa最后确定空气压缩机的出口压力为 0.8Mpa 。 方案二:依据矿井巷道实际情况以及设备的技术参数, 考虑减小管子 的

9、直径, 提高空气压缩机出口压力来弥补管道的压力损失。 即节 约管材,又减少管道安装空间来满足矿井压风需求量。 利用 Q=12=ni 1n 1q 1k 1和查阅相关资料,确定通过各段管路的自由空气量,选择标准管径并列于下表: 验算最远一路管道压力损失 最远管路为 A-C-D-M 1,依据 P=10-125i i d l Q 85. 1i式中 P 该管路的压力损失 d i 该管段的标准管径, m i l 考虑局部损失在内的该管段折算长度, i l =1.15l ,m 。l 该管段实际管长, m 。Q i 通过该管段的空气流量, m 3/minA-C 段: P A-C =10-125i i d l

10、Q 85. 1i=10-125207. 0180015. 1×125.685. 1=0.0416Mpa C-D 段: P C-D =10-125i i d l Q 85. 1i=10-1251368. 0370015. 1×54.7685. 1=0.146Mpa D- M1段: P D-M1=10-125i id l Q 85. 1i=10-1251. 080015. 1×28.2985. 1=0.044Mpa P= P A-C + P C-D + P D-M1 =0.2316MpaP- P=1.0-0.2316=0.7684 Mpa ; P n +0.1=0.5

11、+0.1=0.6 Mpa 根据 P- P P n +0.1, 0.7684>0.6,故满足要求。由公式 P=Pn + P+0.1,计算出空气压缩机的出口压力 P=0.5+0.2316 +0.1=0.8316 Mpa最后确定空气压缩机的出口压力为 1.0Mpa 。 A-C 段(干管选用热轧无缝钢管 219×6。C-D 段(支管选用矿用聚氯乙烯管, 160×11.6/1.25Mpa D-M 1段(支管选用矿用聚氯乙烯管, 110×6.5/1.0Mpa 八、年电耗的计算按照选用 LG-38/1.0型空气压缩机进行年电耗计算。 根据公式 : E 1=(0.8K+0.2wd c ZNtd (公式 4 式中 E 1空气压缩机年电耗K压缩机负荷系数, 等于空气压缩机的实际排气量于空气 压缩机额定排气量之比。Z同型号空气压缩机的工作台数。 d空气压缩机的年工作天数。 t 每天工作小时数。 c 传动效率d 电动机效率 w 电网效率N每台空气压缩机的轴功率, KW依 据 上 述 公 式 4计 算 空 压 机 的 年 电 耗 , 已 知 Z=3, K=114/1