流体机械,水泵的选型设计.doc

. .
. v .
流体机械课程设计
题目：矿井排水设备选型设计
1概述
2设计的原始资料
开拓方式为立井，排水高度为342m，正常涌水量为655m3/h；最大涌水量为850m3/h；持续时间60d。矿水PH值为中性，重度为10003N/m3，水温为15℃。该矿井属于高沼气矿井，年产量为5万吨。
3排水方案确实定
在我国煤矿中，目前通常采用集中排水法。集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理费用低，但由于上水平需要流到下水平后再排出，那么增加了电耗。当矿井较深时可采用分段排水。
涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，假设发生突然涌水有可能淹没矿井。因此，当主水泵房设在最终水平时，应设防水门。
在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水；两个水平同时开采时，应根据矿井的具体情况进展具体分析，综合基建投资、施工、操作和维护管理等因素，经过技术和经济比较后。确定最合理的排水系统。
从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可选用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在2343车场附近设立中央泵房，就可将井底所有矿水集中排至地面。
. .
. v .
4水泵的选型与计算
根据"煤矿平安规程"的要求，主要排水设备必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵。工作水泵的能力应能在20h排除矿井24h的正常涌水量〔包括充填水和其他用水〕。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h排出矿井24h的最大泳水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况在主水泵房预留安装一定数量水泵的位置，或另增设水泵。
排水管路必须有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h排完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排出矿井24h的最大涌水量。

正常涌水期
最大涌水期
式中 ——工作水泵具备的总排水能力，；
——工作和备用水泵具备的总排水能力，；
——矿井正常涌水量，；
————矿井最大涌水量，。
. .
. v .

由于水泵和管路均未确定，无法确切知道所需的扬程，所以需进展估算，即
式中 ——估算水泵所需扬程，；
——侧地高度，即吸水井最低水位至排水管出口间的高度差，一般可取=井底与地面标高差+4〔井底车场与吸水井最低水位距离〕，；
——管路效率。当管路在立井中铺设时，=～；当管路在斜井中铺设，且倾角>时,=～；＝～时，＝～；＜时，＝～。


根据计算的工作水泵排水能力，初选水泵。从水泵产目录中选取D450-60×11型号泵，流量550～400 m3/h额定扬程594～。那么：

取=1级
. .
. v .
式中 ——水泵的级数；
——单级水泵的额定扬程，。

工作泵台数
取n1=2
备用水泵台数
n2≥=×2=≥Qmax/Qe-n1=1020/594-1=
取n2=2
检修泵数
n3≥ n1=×2=，取n3=2
因此，共选5台泵。
5管路的选择

根据泵的总台数，选用典型五泵两趟管路系统，一条管路工作一条管路备用。正常涌水时，两台泵向一趟管