煤矿副井井筒排水水泵选型计算

cccc煤业有限公司 副斜井排水泵

选 型 计 算 说 明 书

xzczxc煤矿机电科

2013年4月25日

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审批栏

设 计： 日期：

审 核：

科 长：

机电副总：

机电矿长：

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副斜井排水基地水泵选型计算

（一）、已知条件：

1、正常涌水量QR=5m3/h 2、最大涌水量QM=9 m3/h 3、矿水比重取γ=1050 kg/m3 4、排水高度：Hp=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

QB=1.2QR=1.2×5=6 m3/h （2）最大涌水时

QBM=1.2QM=1.2×9=10.8 m3/h 2、水泵扬程的估算：

HB=（HP+HX）/ηg

=（56+4）/0.7 取HX=4m；ηg=0.7 =85.71m

3、水泵型号及台数确定

根据计算的QB、HB，初选D12-50×2型水泵。 技术数据如下：

额定流量Qe=12.5 m3/h 扬 程 He=100 m 效 率 ηe=73 % 电机功率Ne=11KW 转 速 ne=2950rpm

（1）正常涌水时水泵工作台数

n′=QB/Qe=6/12.5=0.48 取n=1台 （2）最大涌水时水泵工作台数

n2′=QBM/Qe=10.8/12.5=0.864 取n=1台 n 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

副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

dp′=0.0188√(Q/V)=0.0188√(12.5/2)=0.047m DN=0.05m即DN50mm 取V=2.0m/s

选钢管，外径dp=58mm

壁厚δ=4 mm， 内径dp=50mm （2）吸水管直径

选钢管，外径dx=58mm

壁厚δ=4 mm， 内径dx=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

Vp=Qe/（900πdp2）=12.5/（900×3.14×0.052）=1.8m/s （2）排水管阻力损失

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hwp=(1+2+n33+n44+n55)Vp/2g

=（0.1+136.5+0.76+0.25×2+5）1.8²/2×9.8 =9.13m

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式中： 1－－速度压头系数，0.1；

2－－直管阻力系数，

2=λ•L/d=0.0455×150/0.05=136.5 3－－弯管阻力系数，0.76； 4－－闸阀阻力系数，0.25； 5－－逆止阀阻力系数，5； n3－－弯管数量，个； n4－－闸阀数量，个； n5－－逆止阀数量，个；

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－－水与管壁的阻力系数；

Ld－－排水管路总长度，m；

2、吸水管道阻力损失计算

（1）吸水管内流速

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Vx=Qe/900лdx=12.5/900×3.14×0.05=1.8m/s （2）吸水管阻力损失

hwx=(2＇+3＇n+4＇+5＇)Vx2/2g =（3.6+0.206+3+0.16）1.8²/2×9.8 =1m

式中：2＇— 直管阻力系数；

2＇=λ•L/d=0.0455×4/0.05=3.6 3＇—弯管阻力系数；0.206 4＇—滤水阻力系数；3

5＇—偏心异径管阻力系数；0.16 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

[Hx]=[Hs]-（Vx2/2g）-hw=4-(1.82/2×9.8)-1=3.83m 式中：[Hs]—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（hwx+ hwp+ Vp2/2g） =（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

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Tn=24Qr/（n1Qe）=24×6/（1×12.5）=11.52h<20h,符合要求. （2）最大涌水量时每天排水时间

Tm=24Qrm/（n4Qe）=24×10.8/（2×12.5）=10.37h<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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