流体机械设计说明书.pdf

流体机械设计说明书.pdf湘潭大学
流体机械课程设计说明书

专 业：矿山机电
班 级：0902 班
学 号：20099215210
姓 名：胡永再
指导老师：胡春莲老师
二零一一年十二月
一、排水设备的选型设计
1. 必备的资料
1、单水平开采，井深—200m,地面标高 100m
3
2、正常涌水量 q z＝200（m /h），正常涌水期 r z＝240（d）
3
3、 最水涌水量 q max＝250（m /h），最大涌水期 r max＝90（d）
4、 矿水中性 ph=7，密度ρ＝1020（kg/m 3）
5、 矿井主排水设备泵房设在井底车场附近
6、 属低沼气矿井
7、 矿井年产量 9×10 5（t）
2. 设计要求：选择排水设备
1． 拟定排水系统
2． 选泵的型式及台数
3． 选泵管路并作管路布置
4． 计算管路特性
5． 确定排水装置的排水工况，验算排水时间
6． 计算必须的电动机容量及电能耗量
7． 经济核算页
8． 绘制所需的图形
3. 选型的计算及步骤
①.选择排水系统
排水系统分为两种：一是直接排水，二是分段排水。因考虑到矿井不深，
所以采用直接排水较好。
②.选泵的型式及台数
1． 工作水泵必须的排水能力
根据有关规定，要求投入工作的水泵的排水能力能在 20 小时内排完 24 小
时的正常涌水量。
即 Ｑ B≥24qZ /20
3
则 QB≥ qZ = × 200 = 240 (m /h )
又工作泵与备用泵的总能力，能在 20 小时内排完 24 小时的最大涌水量。
即 Qmax ≥24 qZ / qmax
3
则 Qmax ≥ × 250 =300 (m /h )
其中 q Z 为正常涌水量，
qmax 为最大涌水量
Q B 为工作水泵必须排水能力
Qmax 为工作与备用水泵必须的排水总能力
③. 水泵必须扬程
利用管路效率概念，用 H B = Hc / ηg （ m ）
则 H B = Hc / ηg =304/（～） =～（m）
取 HB = m
其中 Hc =井深+井底车场与最低吸水面标高差+排水管高出井口高度=
100+ 200＋4 = 304（m）
式中 η g 为管路效率，对于竖直敷设的管路 η g = —，对于
倾斜敷设的管路，当倾角ａ＞ 30 时 取 η g =— ， ａ= 30— 20
时 ，取 η g = — ，ａ＜ 20 时 取 η g =— 。因井为竖
井，所以 取 ηg = —.
④. 预选水泵型式及台数
预选 D85－45×8 型水泵，其参数如下：
选能满足 Q B和 H B 的水泵，最好是一台就能达到所需要求的排水能力，
优先选择工作可靠、性能良好、体积小、重量轻而且便宜的产品， 当矿水
的 PH ＜ 5 时，应采用防酸水泵。
通过比较 Q B、Qmax、和 Qe，在正常涌水时期需要水泵台数 n 1 = QB/Qe
= 240/ 85 = 台，取 n 1 = 3
n2≥=×3= 和 n 2≥Qmax/Qe-n