煤矿主井井筒排水水泵选型计算
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cxzc煤业有限公司主斜井排水泵
选
型
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算
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书
zxs煤矿机电科2013年4月25日
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审批栏
设计：日期：审核：日期：科长：日期：机电副总：日期：机电矿长：日期：
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主斜井排水基地水泵选型计算
（一）、已知条件：
1、正常涌水量Q R =3m 3/h
2、最大涌水量Q M =7 m 3/h
3、矿水比重取γ=1050 kg/m 3
4、排水高度：H p =56m （二）、初选水泵：
1、水泵房最小排水能力的确定 （1）正常涌水时
Q B =1.2Q R =1.2×3=3.6 m 3/h （2）最大涌水时
Q BM =1.2Q M =1.2×7=8.4 m 3/h 2、水泵扬程的估算：
H B =（H P +H X ）/ηg
=（56+5）/0.7 取H X =5m ；ηg =0.7 =87.14m
3、水泵型号及台数确定
根据计算的Q B 、H B ，初选D12-50×2型水泵。 技术数据如下：
额定流量Q e =12.5 m 3/h 扬 程 H e =100 m 效 率 ηe =73 % 电机功率N e =11KW 转 速 n e =2950rpm
（1）正常涌水时水泵工作台数
n 1
′=Q B /Q e =3.6/12.5=0.29 取n 1=1台 （2）最大涌水时水泵工作台数
n 2′=Q BM /Q e =8.4/12.5=0.67 取n 3
=1台 n 4
符合要求。
目前已有两台D12-50×2型水泵,一用一备。
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（三）、管路的确定 1、管路趟数
主斜井排水现为临时排水基地所以敷设一趟管路即可。 2、管路的计算：
（1）排水管直径的计算
d p ′=0.0188√(Q P
/V P
)=0.0188√(12.5/2)=0.047m DN=0.05m 即DN50mm 取V P
=2.0m/s
选钢管，外径d p 1
=58mm
壁厚δ=4 mm ， 内径d p 2
=50mm （2）吸水管直径
选钢管，外径d x 1
=58mm
壁厚δ=4 mm ， 内径d x 2
=50mm
（四）、管道阻力计算
1、排水管阻力损失的计算 （1）排水管内流速
V p =Qe/（900πd p 2）=12.5/（900×3.14×0.052）=1.8m/s （2）排水管阻力损失
h wp =(1ϕ+2ϕ+3n 3ϕ+4n 4ϕ+5n 5ϕ)V p 2
/2g
=（0.1+136.5+0.76+0.25×2+5）1.8²/2×9.8 =9.13m
式中： 1ϕ－－速度压头系数，0.1；
2ϕ－－直管阻力系数，
2ϕ=λ•L/d=0.0455×150/0.05=136.5 3ϕ－－弯管阻力系数，0.76； 4ϕ－－闸阀阻力系数，0.25； 5ϕ－－逆止阀阻力系数，5； 3n －－弯管数量，个； 4n －－闸阀数量，个； 5n －－逆止阀数量，个；
λ－－水与管壁的阻力系数；
L－－排水管路总长度，m；
d
2、吸水管道阻力损失计算
（1）吸水管内流速
V x=Q e/900лd x2=12.5/900×3.14×0.052=1.8m/s （2）吸水管阻力损失
hwx=(2ϕ＇+3ϕ＇n+4ϕ＇+5ϕ＇)Vx2/2g
=（3.6+0.206+3+0.16）1.8²/2×9.8
=1m
式中：2ϕ＇—直管阻力系数；
ϕ＇=λ•L/d=0.0455×4/0.05=3.6
2
ϕ＇—弯管阻力系数；0.206
3
ϕ＇—滤水阻力系数；3
4
ϕ＇—偏心异径管阻力系数；0.16
5
n—弯管数量；1个
λ—水与管壁的阻力系数；0.0455
L—吸水管路总长度；4m
以上系数参考《煤矿机电常用公式汇总》文献
(3)允许吸水高度
[H x]=[H s]-（V x2/2g）-h w=4-(1.82/2×9.8)-1=3.83m
式中：[H s]—水泵样本中的最大允许吸上真空度（m）
3、水泵所需总扬程
H=（Hp+Hx）+1.7（h wx+ h wp+ V p2/2g）
=（56+4）+1.7×(1+9.13+1.82/2×9.8)
=77.5m
4、检验排水时间
（1）正常涌水量时每天排水时间
T n=24Q r/（n1Q e）=24×3.6/（1×12.5）=6.9h<20h,符合要求.
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（2）最大涌水量时每天排水时间
T m=24Q rm/（n4Q e）=24×8.4/（1×12.5）=16.13h<20h,符合要求.
根据以上计算,选择D12-50×2型水泵两台,敷设一趟Φ50排水管路,可以满足排水需要,符合<<煤矿安全规程>>的要求.
注：以上公式及单位引自《机械设计基础》、《煤矿安全规程》
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