111水泵的选型设计一：设计的原始资料和任务1．设计的原始资料⑴正常排水量Q=520m3／h⑵排水高度H=400m2．设计任务⑴确定排水系统⑵选择排水系统⑶绘制水泵房、管子道及管子间的布置图二：选型设计的步骤和方法1．确定排水系统从给定的条件，只需要在井底车场附近设立中央泵房，将井底所有涌水直接排至地面。2．预选水泵的型号与台数根据《煤矿安全规程》的要求，水泵必须有工作、备用和检修水泵。其中工作水泵应能在20h内排出24h的正常涌水量。备用水泵的排水能力应不小工作水泵的70%。工作和备用水泵的总排水能力，应能在20h内排出矿井24h最大涌水量。检修水泵的排水能力应不小工作水泵的25%。由于设计原始资料没有给出最大涌水量,故此处不作相关的考虑和计算。⑴水泵必须具有但总排水能力正常涌水期：QB=1.2qz=1.2520=624m3／h最大涌水期：QB=1.2qz①,Q备=0.7QB②，QB+Q备=QBmax=1.2qmax112③,联立①②③得qmax=884m3／h。QBmax=1.2qmax=1.2884=1060m3／h式中BQ——工作水泵具备的排水能力，3mh；Q备为备用水泵具备的排水能力，3mh；QBmax为总排水能力，3mh；qmax为矿井最大涌水量3mh；⑵水泵所需扬程的估算由于水泵和管路均未确定，因此无法确切知道所需扬程，一般按下公式计算：HB=HC/=334/0.9=448.8m式中CH——测地高度。此处为CH=H+4=330+4=404m；g——管路效率。当管路设在立井时，g=0.9~0.8此处选用g=0.9；⑶列出符合条件的泵的型号、级数、台数①水泵型号的选择从泵产品目录中选取D450-60型号泵，十级泵，其额定流量Qe=450m3／h，额定扬程He=600m②水泵级数的确定D450-60型号泵为十级泵③水泵台数的确定113工作泵台数n1QB／Qe=624／450=1.38，取n1=2备用泵台数n20.7n1=0.72=1.4和n2Qmax／Qe-n1=1.21060／450-2=0.35,故取n2=2检修泵台数n3=0.25n1=0.252=0.5，取n3=1因此，共选择五台泵3．选择管路系统⑴管路趟数的确定根据泵的总台数，选择典型的五泵三趟管路系统，二条管路工作，一条管路备用。正常涌水时，二台泵向二趟管路供水，最大涌水时，只要三台泵同时工作就能达到在20h的最大涌水量，故从减少能耗的角度可采用三台泵向三趟管路供水，从而可知每趟管内流量Qg等于泵的流量。⑵管路材料由于井深大与200m，确定采用无缝钢管⑶初选管径：选择排水管径：管径选择要考虑运转费用和初期投资费用，一般用如下公式计算：'pd=0.0188VpQg/=0.01882.2~5.1/400=0.269～0.326mm从表中选取3258无缝钢管，则排水管内径dp=325-212=301mm114式中'pd——排水管内径，m；gQ——通过管子的流量，3mh；pv——排水管内的流速，通常取pv=1.5~2.2m/s，在这个速度范围内工作较为经济，故称为经济流速。选择吸水管径：为了提高吸水性能，防止气蚀发生，吸水管直径一般比排水管直径大一级，流速在0.8～1.５m/s范围内。dp=dˊp+25103=350mm,选择3518无缝钢管验算流速：vx=4Q/（3600∏d2x）=4450/（3600∏0.3512）=1.29m/s，在0.5～1.5范围内（4）验算壁厚0.40.5(1)1.3zpzpdCp800.40.011326.70.530.1(1)0.15801.30.011326.7=0.68cm<1.2cm因此，所选壁厚合适。⑷计算管路特性115①管路布置任何一台水泵都可经三趟管路中的任一趟排水，如下图所示：②估算管路长度lp=Hc+(40～50)=440～450.取lp=450m，吸水管长度为8m③阻力系数Rt的计算计算沿程阻力系数。对于戏、排水管，由于流速V≥1.2m/s,可按涉维列夫公式计算如下，分别为：x=0.021/dx0.3=0.021/0.3510.3=0.0287p=0.021/dp0.3=0.021/0.3010.3=0.0301局部阻力系数，通过查附表，对于吸、排水管路附件其阻力系数分别列如表表中。116吸水管附件名称数量系数值底阀13.790°弯头10.294收缩管10.14.094x排水管附件名称数量系数值闸阀20.26X2=0.52止回阀11.790°弯头40.294X4=1.176三通40.7X4=2.8四通12X1.5=3.0扩大管10.530°弯头20.294X2/3=0.1961172554418()ppxxtxpxpxpllRgdddd25544883804.0949.89210.02870.03019.807(0.351)(0.0301)(0.351)(0.301)=56.11025/hm④管路特性方程对于选定的系统，可应用管路特性方程得2ctHHKRQ式中K——考虑水管内由于污泥淤积后减小而引起阻力损失增大的系数，新管K=1，旧管K=1.7。所以有：新管25212949.910ctHHRQQ...
