流体机械设计说明书.docx

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、排水设备的选型设计
必备的资料
1、单水平开采，井深一200m,地面标高100
根据选择的排水管径，吸水管选用巾159X8无缝钢管。
工况点的确定及校验
1)管路系统
管路布置参照图9-23b所示方案。这种管路布置方式任何一台水泵都可以经过四趟管路中任何一趟排水，排水管路系统如图所示：
估算管路长度Lp=344~354(n)取Lp=350n吸水管长度可估算为Lx=6(m)管路阻力系数R的计算沿程阻力系数吸水管入x=/(dx)=/()==/(dp)=/()=
R=8/兀2g[入xLx/(dx)5+E[x/(dx)4+入pLp/(dp)+(1+工tp)1/(dp)4]
=8/兀2g[/()5+/()4+
350/()5+(1+)1/()4]
=-4(h/m5)管路特性方程新管H1=Hsy=RQ2=304+-4Q2旧管H2=Hsy+=304+-4Q2绘制管路特性曲线并确定工况点根据求得新旧管路特性方程，取六个流量值求得相应的损失如下表：
Q/(-1)
60
70
80
90
100
110
H1/m






H2/m






如图所示，新旧管路特性曲线与扬程特性曲线的交点分别为M1,
M2;即为新旧管路水泵的工况点。由图可知；新管的工况点参数为
QM1=86m3/H,HMI=310Em1=,HsM1==110kw旧管的工况点参数为QM2=84m3/H,HM2=315mm2=,HsM2==109kw因为门m1,,允许吸上真空度HsM1=？煤矿工业设计规范？要求。
水泵工况点
校验计算排水时间的验算。由旧管工况点验算。正常涌水时，若采用三台水泵三条管路排水则Tz=24qz/n1QM2=24<200/3X85=(H)M20(H0最大涌水时，采用六台泵四条管路排水，并联等效管的总损失系数R'=R/9=-5(h/m5).反推可求得每台泵的工况点，以及工况点的流量Q=80m3/F#算排水时间为Tmax=24qmax/(n1+n2)QM2=24X300/(3+3)80=15(h)M20(H)既实际工作时，只要六台泵同时工作即能完成在20h内排出24H的最大涌水量。
经济性校核。工况点效率应满足门m1=>]=,门m2=
稳定性校核。Hsy=。=；吸水管中流速vx=QM1/900兀dx2=86/=(m/s)排水管流速vp=QM1/900兀dp2=86/=(m/s)
吸排水管中流速都在经济流速之内，满足要求。
吸水高度校核。取pa=,pn=,丫=,则允许吸水高度为[Hx]MHsM1-(10-Pa/丫)-(Pn/丫-)-8/兀2g(入xL/dx5+£Ix+1/dx4)QM2=-(10-98100/9810)-(2350/9810-)-8/(++1/)(86/3600)2=(m)实际吸水高度为Hx=4m<[Hx],吸水高度满足要求。
.电动机功率计算。
P'd=kd丫QM1HM1/10003600门m1==(kw)水泵配套电动机功率为pd=132kw;大于计算值，满足要求。
.电耗计算年排水电耗为E=tQm2HM2/10003600X门mSc门chw[nz-Tz-rz+nmax-Tmax・rmax]=(9800x84x315/)x[+6X15X90]=(KW・h/Y)吨水百米电耗为：
HM2&?1003673M2cdHsy=3