2022年离心式水泵选型设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 矿山机电专业矿井通风设备选型设计指导书应用技术学院机械系一、选型设计的基本原就名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 矿井通风设备选型设计的基本原就,在选型设计中,要留意以下几个问题；1.保证安全运行就是保证通风机运转的牢靠性和经济技术的合理性；通风设备的安装地点、配置方式、备用台数,必需符合煤矿安全规程的规定,保证 在任何情形下供应井下足够的新奇空气,满意安全、生产的需要；2.符合矿井需要设备性能既要满意矿井投产初期的需要,也要考虑今后的进展,在整个服务期间内,设备运转在

2、较高的工作区间；3.经济合理初期的建设投资和使用后的运转、济合理性；4.符合环保要求保护费用综合考虑, 保证设备在整个服务期间内的经通风机的噪声要符合环保的规定,必要时应实行消声措施；二、选型设计的基本要求1.新建矿井每一风井必需装设两套型号规格相同的通风设备及帮助装置,其中一套作为 备用；且备用通风设备及帮助装置必需能在 10min 内开动；2.挑选通风设备应符合以下规定：1应满意矿井第一水平开采各个时期的工况变化需要,并要求通风设备在较长时期 高效运行；当工况变化较大时,应依据矿井采区分期投产时间及节能情形分期挑选电动机；必要时,可采纳电气调速装置调整风量及负压满意工况要求；2通风机才能应

3、留有肯定余量；轴流式通风机在最大设计风量和负压时,轮片安装角度应比设备答应范畴小5 ；离心式通风机的设计转速不应大于设备答应最高转速的90%；3通风机电动机的挑选,一般宜采纳鼠笼型或绕线型异步电动机,但容量较大时宜 采纳同步电动机,电网容量答应时应采纳直接启动方式；4轴流式通风机应校验电动机的正常启动容量和反风容量；3.通风设备及帮助装置 包括风道及风门 运算风量所采纳的漏风系数应符合以下规定：1专用通风井应取；2箕斗井兼作回风用时应取；3回风井兼作升降人员时应取；通风设备的帮助装置应尽量采纳先进的防漏风设施；4.通风设备及帮助装置安装布置应符合以下规定：1在同一通风井后期需更换通风机时,应预

4、留风道接口和通风机房位置；2反风风门的起重量大于 手动风门绞车宜集中布置；1 吨时,应采纳电动、手摇两用风门绞车,并集中操作；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3通风机房可依据安装检修实际需要设置起重梁或起重机；5.通风机的反风应符合以下规定：1通风机能在10 分钟内转变巷道中的风流方向,反风量不应小于正常供风量的40%；2采纳轴流式通风机时,宜采纳可调叶片方式反风或反转反风；3采纳离心式通风机时,应采纳反风道反风；6.通风设备的噪声掌握应符合以下规定：1通风机房内的噪声值不得超过85dB,且应设置隔音值班室；2通风

5、设备对邻近居民区的噪声值不得超过 55dB,并符合现行 工业企业噪声卫生 标准的有关规定；当达不到规定要求时,应实行消声措施；三、选型设计的原始资料和任务1.选型设计时必需具备的原始资料：1矿井通风方式及通风系统图；2各时期的通风量及负压的变化；3矿井瓦斯等级；4矿井供电电压；5矿井年产量及服务年限；6当地气候条件；7估计装风机的井口地面情形；8其他相关资料；2.选型设计的任务1挑选风机类型和型号；2选配帮助装置；3确定设备组合方案；4提出经济核算结果；5绘制设备布置图；四、选型设计的步骤和方法离心式通风机选型设计1.估算通风机必需产生的风量QkQ =1.1 2306 =43.3 m3/s 6

6、0式中： k通风设备的漏风系数；当风井不作提升井时,k；风井兼作罐笼提升井时,k；此处选2.估算通风机的风压k；风井兼做箕斗提升井时,初期： .= . .+ . . + . .= 1025 + 150 + 100 = 1275. 末期：.= .+ . + . .= 1654 + 150 + 100 = 1904.式中： hqz扩散器的阻力缺失,一般取hqz=100150Pa；此处取 hqz=100 Pa名师归纳总结 .附加阻力缺失；此处取. . =150 Pa第 3 页,共 8 页由.、.、Q 查矿山固定设备选型使用手册上册预选用4-72-11No20B 离心式通风机和G4-73-11No20

7、D 离心式通风机；以下分别对以上两种类型的通风机进行验算,然- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 后进行比较选出最正确风机；假设初步预选 4-72-11No20B 离心式通风机； 并查得该机号通风机出口面积 .2；假设取扩散器扩散角 = 10 ,扩散面积比 n 查扩散器设计图,可得缺失系数 .= ,就 .=. 2 . 2 = 0.37 2 2.242 = 83.0. . 1.2初期： .= . .+ . . + . .= 1025 + 150 + 83 = 1258.末期： .= . .+ . . + .= 1654 + 150 + 83 = 1887.式

8、中： k 扩散器缺失系数,查表确定；3.挑选通风机型号和台数1运算叶轮的圆周速度uHmax188759 9.m/sHM1 . 20 . 438式中： u叶轮圆周速度HMHM所选类型通风机在最高效率时的全压系数,由4-72-11No20B 特性曲线查取=2运算通风机叶轮直径QMD4Q444.32. 06mu QM59 .9.0222式中： D通风机叶轮直径,m；4-72-11No20B 特性曲线查取QM所选类型通风机在最高效率时的风量系数,由=3挑选通风机由 4-72-11 型通风机性能规格表可查得,叶轮直径接近 D的为 2m 与前面预选机号相同；故确定选用 2 台 4-72-11No20B 型

9、离心式通风机,一台左旋一台右旋,出风口位置均为 90 .4.确定通风机工况点使用通风机的类型特性曲线挑选风机,应第一运算类型系数, 建立无因次网路特性方程,绘制无因次网路特性曲线,然后才能求得工况点；由于HmaxRmaxQ218870. 96.0 96（4）24 2.789RmaxHmaxQ244.2 3所以R maxR max2D44.1 2式中： Rmax最小网路阻力缺失系数同理名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - Rm inR m in42D4Hmin42D41258424 25 . 27Q244 3.21 2.就

10、网路的无因次特性曲线方程为末期HmaxRmaxQ27. 89Q2初期HminRm inQ25 .27Q25绘制初、末期无因次网路特性曲线用描点作图法,将无因次网路特性曲线绘制在通风机的类型特性曲线图上；由网路的无因次特性曲线方程可得如下表：Q 0名师归纳总结 Hmax0第 5 页,共 8 页Hmin0- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 6确定工况点及工况参数由初、末期无因次网路特性曲线与通风机的类型特性曲线的交点,即为通风机的无因次工况点；读取工况点从而求得对应的风压系数、流量系数和效率；名师归纳总结 A 点： Q A=0.233 H A=0.428 第

11、 6 页,共 8 页QB=0.265 H B=0.370 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5.通风机转速的运算对应于初期工况点A 的叶轮圆周速度打算初期通风uAHmin188760 . 61 m/sHA.1 20 . 43式中： H A最小全压时,通风机无因次工况点A 的风压系数；对应于初期工况点A 的通风机转速n A60 u A6060 .61579 r/minD2式中： nA对应于工况点A 的通风机转速,r/min ；对应于末期工况点B 的叶轮圆周速度uBHmax125853 . 23 m/sHB1 . 20 . 370式中： H B最大全压时,

12、通风机无因次工况点B 的风压系数；对应于末期工况点B 的通风机转速n B60 u B6053 .23509 r/minD2式中： nB对应于工况点B 的通风机转速,r/min ；依据nA579r/minnB509r/min,查 4-72-11 型通风机性能规格表,机主轴转速采纳560r/min ,待一段时间后采纳630r/min ；采纳皮带轮调速；因 umax= Dnmax/60=2 630/60=65.94 m/s,它小于y 110=99 m/suy 为 4-72-11 型通风机叶轮的答应外圆周速率,故所选通风机满意备用风机的要求；6.挑选电动机1功率运算；在630r/min 的情形下,利用

13、闸门节流将通风机风量调至3/s,于是.=. = 4 .2 .4 43.3 . 22 65.94 = 0.209按.=查得, ., .“=,就.= . 2. = 0.45 1.2 65.942 = 2347.在 560r/min 的情形下,利用闸门节流将通风机风量调至3/s,于是.=.4.2.=4 43.3 . 22. 2 560 60 = 0.235按.=查得, ., .“=,就.= . 2. = 0.418 1.2 （2. 560）2= 1731.60在开采末期和初期的通风机轴功率分别为名师归纳总结 初期：P minHQ 1723433.82.97kw第 7 页,共 8 页min100010

14、000. 95- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 末期：P maxHQ234743.3109.27kwmax100010000 .95式中： Hmin、 Hmax初、末期工况点所对应的全压,Pa；Q、Q初、末期工况点所对应的风量, 、 初、末期工况点所对应的效率；m3/s；2运算电动机输出功率初期：P d min P min H min Q 82 . 97 87 . 34 kwc 1000 c .0 95 末期：P d max P maxc 1000 H max Qc 1000 109 . 27.0 95 115 . 02 kw式中： c传动效率,联轴器

15、 c,三角皮带 c；3挑选电动机因 Pdmin=Pdmax；故电动机容量为：PdPdmax式中：考虑估计通风阻力不精确的备用系数；依据 Pd 和 nmax=630r/min ,确定使用 JS127 8 型发电机, 其功率为 130kw ,同步转速为 750r/min ；7.运算年电耗量通风机的平均年电耗量为W =,. . + . . 24 365 =2.87.34 + 115.02 24 365 = 1036651.23./.2 0.9 0.95式中： d电动机效率,查电动机产品样本；w电网效率,一般取0.95 ；8.运算吨煤通风电耗量.=.=1036651.23= 1.22./.850000式中： Wdm 吨煤通风电耗量,kWh/t；W 年通风电耗量,kWh/a；A 矿井年产量, t/a；9.绘制设备布置图；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页