水泵选型设计11

张狮坝+280水平排水设备选型计算 （一）、基础数据

1.矿井年产量：720kt/a 。

2.地测部门提供的水文数据：+280m 水平正常涌水量350.31m3/h,最大涌水量为：2312.05m3/h 。

3.+540m 出水口水平标高：+545m ；+280m 水平中央泵房标高：+280m 。则排水垂直高度265 m 。

4.正常涌水和最大涌水的天数分别为300d 和65d 。

5.矿井涌水呈中性，密度为1020kg/m 3。 （二）、水泵选型计算

1.排水设备最小能力计算： 正常涌水量时：Q B =

20

24H

Q =420 m 3/h 最大涌水量时：Q Bmax =20

24max

Q =2774 m 3/h 2.水泵扬程估算：

Hg=)5265(1.1)(+⨯=+x p H H K =297m 式中：Hp ——排水垂直高度265m 。 Hx ——吸水高度，取5m 。 K ——管路损失系数，取1.1。 3.水泵型号和台数的确定：

根据计算选用MD720-60*5系列矿用耐磨多级离心泵，其主要技术参数为：Q e =720m 3/h ，单级扬程为60m ，效率82.4%，水泵配套电机

功率900KW ，电压6KV ，转速1480r/min 。

根据《煤矿安全规程》第278条第（二）款以及最新煤矿设计规范的有关规定：

+280m 水平：正常涌水量水泵台数： n 1=420/720=0.58 取1台

最大涌水量水泵台数：备用泵n 3=2752/720=3.85取4台 检修泵n 4=1×0.25=0.25, 取1台

因此，+280m 中央水泵房所需水泵数量为5台，正常涌水量时，1台工作，3台备用，1台检修；最大涌水量时，4台工作，1台检修。 （三）、管路选择计算

1.排水管路趟数的确定：经过初步计算该矿井主排水管路预选配Φ530×12无缝钢管2趟。矿井在正常涌水时1台泵经1趟φ530×12管路排水，另一趟管路备用。最大涌水时4台泵经2趟φ530×12管路排水。

2.管径计算

（1）排水管内径计算 根据公式d /P =

/

900p

e

V nQ 计算排水管内径如下表

根据以上计算，结合矿井涌水量实际情况选择选择2趟Φ530×12无缝钢管为主排水管。

（2）吸水管内径计算

根据公式d /

x =/

900x e

V Q π 计算吸水管内径如下表

根据以上计算选取Φ530×12的无缝钢管为吸水管，由于泵的进水口直径为300mm ，故需制作大小头。

3.排水管实际流速 （1）主排水管实际流速

一台泵经过一趟Φ530×12管路时

2

2

1506

.0900720

1900⨯⨯=

=

ππp

e P d nQ V ≈0.995m/s 二台泵经过一趟Φ530×12管路时

2

2

2506.0900720

2900⨯⨯=

=

ππp

e P d nQ V ≈1.99m/s

4、吸水管实际流速

2

2

506

.0900720

900⨯=

=

ππx

e x d Q V ≈0.995m/s 5.管路壁厚校验 DN500排水管壁厚

C P R Pd +-≥

2σ=2.0024

.15.268002506

024.15.26+⨯-⨯⨯⨯＝8.93mm 式中：

p----管道内部工作压力kg/cm 2，10m 垂高约为1.024 kg/cm 2

б----壁厚cm

R---许用应力，无缝钢管取800kg/cm 2

根据以上计算可知选用的排水主管壁厚均大于计算壁厚，故所选管路满足壁厚校验要求。 （四）、管路扬程损失计算

1.排水管扬程损失

g

v z z H d

afz

2)(2

5443321ϕϕϕϕϕ++++= 1ϕ——速度压力系数，取1ϕ＝1； 2ϕ——直管阻力系数，z

d

d L λ

ϕ=2； λ——水和管壁摩擦阻力系数，查表知

采用DN500管路时λ＝0.0234；

d L ——排水干管直管段长度，此处取d L ＝2110m ；

z d ——排水干管内径，

采用DN500管时z d ＝506mm ＝0.506m ； 则直管阻力系数为

506

.02110

0234.02⨯

==z d d L λ

ϕ＝97.58 3ϕ——弯管阻力系数，查表知＝11；

3z ——弯管数量，个；3z ＝10；

4ϕ——闸阀阻力系数，查表知＝0.5；

3z ——闸阀数量，个；3z ＝1；

5ϕ——逆止阀阻力系数，查表知＝14；

p v ——排水干管实际流速，由前面计算可知

一台泵经过一趟管路DN500时

=1P V ≈0.995m/s

此时排水干管扬程损失

81

.92995.0)145.0111058.971(2

⨯+⨯+⨯++=afg

H ＝6.21m

二台泵经过一趟管路DN500时

=2P V ≈1.99m/s

此时排水干管扬程损失

81

.9299.1)145.0111058.971(2

⨯+⨯+⨯++=afg

H ＝24.84m

3.吸水管中吸程损失

g

v z H x

sf 2)''''(24332ϕϕϕ++= 81

.92995.0)105.11231.0(2

⨯+⨯+=

＝0.592m

式中sf H ——吸水管吸程损失，m ；

2'ϕ——吸水管直管阻力系数，x

x

d L λ

ϕ=2'； λ——水和管壁摩擦阻力系数，查表知λ＝0.0234； x L ——吸水管直管段长度，此处取d L ＝5m ； x d ——排水干管内径，x d ＝506mm ＝0.506m ；