【正文】 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 第 4 章 設(shè)備選型 定水泵參數(shù)、選擇水泵型號和臺數(shù) 選擇水泵的型式和臺數(shù)應(yīng)符合《礦井安全規(guī)程》和《煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。 m /hBQ ? 檢修泵組的工作能力： 3B0 . 2 5 Q = 0 . 2 5 4 5 6 = 1 1 4 m /h BQ ? ? ? 39。////3339。 表 所選泵參數(shù)表 型號 流量 Q (m3/h) 揚(yáng)程 H (m) 轉(zhuǎn)速 n (r/min) 軸功率 Pa (kW) 配帶電動(dòng)機(jī) 電機(jī) 功率 (kW) 效率 η (%) 必需汽蝕余量 (m) 葉輪名義直徑 (mm) 泵重 (kg) D28065 7 280 455 1480 680 73 430 1734 D50057 8 500 456 1480 767 1050 81 5 430 3300 以上 兩種泵的性能曲線如圖 所示： 型 號 流量 Q (m3/h) 揚(yáng)程 H(m) 單級揚(yáng)程 Hi (m） 單級零揚(yáng)程 Hio (m) 級數(shù)iBHHi? D28065 280 455 65 72 7 D50057 500 456 57 70 8 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 41a． D28065型泵的性能曲線圖 41b. D50057 型水泵曲線圖 穩(wěn)定性效驗(yàn) 為保證水泵穩(wěn)定工作： ≥ HC，其中 Ho= ioHi? 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 表 水泵揚(yáng)程參數(shù)表 型 號 HC Ho 穩(wěn)定性 D28065 7 504 453 穩(wěn)定 D50057 8 560 504 穩(wěn)定 確定泵的臺數(shù) 由 于該礦 hmhmq z /50/380 33 ?? ，所以需要設(shè)置三組水泵，各水泵的排水量如表 所示： 表 水泵的排水量 由 表 可知，所需水泵的臺數(shù)為： 表 各種水泵的臺數(shù) D28065 7 D500－ 57 8 mBn? 2 1 mBn ??? 2 1 mBn ???? 1 1 nnn ??????水泵的總臺數(shù) 5 3 工作水泵 BQ 備用水泵 ?BQ 檢修水泵 ?BQ 排水量 )/( 3 hm 456 114 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 式中： nnn ???和、 分別為工作、備用和檢修水泵的臺數(shù)。 （ 2） 管壁厚度的計(jì)算及驗(yàn)算 根據(jù)表 取各水管內(nèi)徑 （取標(biāo)準(zhǔn)管徑）如下表所示；每一種型號的水泵對應(yīng)取兩種管徑得到四套方案： 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 表 所選四種管徑 型 號 D28065 7 D500－ 57 8 內(nèi)徑（ mm） 250或 225 350或 300 排水管壁厚的驗(yàn)算 : 表 熱軋無縫鋼管 （ YB23170）（ mm） 外徑 32 38 42 45 50 54 57 60 68 70 73 壁厚 311 313 314 314 316 316 319 外徑 76 83 89 95 102 108 114 121 127 133 140 146 壁厚 319 428 428 432 432 432 432 外徑 152 159 168 180 194 203 219 245 273 299 325 351 壁厚 36 545 545 545 650 650 750 750 875 875 875 外徑 377 402 426 459 465 480 500 530 550 560 600 630 壁厚 975 975 975 975 975 975 975 975 975 975 975 975 壁厚系列 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 24 25 26 28 29 30 34 35 36 38 40 42 45 48 50 56 60 63 65 70 75 自標(biāo)準(zhǔn) GB/T 173951998查得內(nèi)徑為 250mm的無縫鋼管管壁厚度中最小為 8mm?？梢詽M足最小管壁要求，排水管采用φ 245 10， 此為 方案二 。取壁厚δ＝ 14mm，滿足要求，此時(shí) 350 2 14 378pd m m? ? ? ?（外徑）?！?— 附 加 厚 度 ， 對 于 鑄 鐵 管 　 ； 焊 接 管 　 ； 無 縫　 　 　 鋼 管 　 。根據(jù)下面圖 所示： 圖 計(jì)算管路損失圖解 方案一 ： 對于 D28065 水 泵在 選 取 管 φ 273 13 做 為 排 水 管時(shí) 有 ：? ?210051741 7. 5 100 TH R Q? ? ? 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 表 管路特性參數(shù) )/( 3 hmQ， 0 100 200 250 300 350 2100TRQ? 0 2 ()Hm， / ( )Hm?， 圖 方案一的工況曲線 方案二： 對于 D28065 水 泵 在選 取 管 φ 245 13 做 為 排 水 管時(shí) 有 ：? ?210051741 7. 5 100 TH R Q? ? ? 表 管路特性參數(shù) 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 )/( 3 hmQ， 0 100 200 250 300 350 2100TRQ? 0 ()Hm， / ( )Hm?， 61 圖 方案二的工況曲線 方案三： 對于 D50057 水 泵 在選 取 管 φ 324 12 做 為 排 水 管時(shí) 有 ：? ?210051741 7. 5 100 TH R Q? ? ? 表 管路特性參數(shù) )/( 3 hmQ， 0 200 250 300 350 400 450 500 550 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 2100TRQ? 0 ()Hm， / ( )Hm?， 圖 方案 四： 對于 D30065 水泵在選取管φ 378 14 做為排水管時(shí)有： ? ?210051741 7. 5 100 TH R Q? ? ? 表 )/( 3 hmQ， 0 200 250 300 350 400 450 500 550 2100TRQ? 0 ()Hm， 419 421 / ( )Hm?， 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 圖 方案四的工況曲線 確定工況點(diǎn) 由四個(gè)方案對應(yīng)的圖可知，四個(gè)方案都能滿足需要，四個(gè)方案各自工況點(diǎn)對應(yīng)的工況參數(shù)如表 所示。 pd? ?。 驗(yàn)算排水時(shí)間 正常涌水期和最大涌水期時(shí)的排水時(shí)間分別為： MmMzz Qnn qTQn qT )( 242421m a x1 ???? ；　 (49) 則方案一的排水時(shí)間為： （ 1） 正常涌水時(shí)：124 2 4 3 8 02 3 8 0zzMqT nQ? ?? ?=　 =12（ h） （ 2） 最大涌水時(shí)： m a x1224 2 4 4 8 0 1 0 .1 1( ) ( 2 1 ) 3 8 0mMqT n n Q ?? ? ?? ? ?（ h）； 方案二的排水時(shí)間為： （ 1） 正常涌水時(shí)：124 2 4 3 8 02 3 7 0zzMqT nQ? ?? ?=　 =（ h） （ 2） 最大涌水時(shí)： m a x1224 2 4 4 8 0 1 0 .3 8( ) ( 2 1 ) 3 7 0mMqT n n Q ?? ? ?? ? ?（ h）； 方案三的排水時(shí)間為： （ 1） 正常涌水時(shí)：124 2 4 3 8 0530zzMqT nQ? ?? =　 =（ h） （ 2） 最大涌水時(shí)： m a x1224 2 4 4 8 0 1 0 . 8 7( ) 2 5 3 0mMqT n n Q ?? ? ???（ h）； 方案四的排水時(shí)間為： （ 1） 正常涌水時(shí)：124 2 4 3 8 0545zzMqT nQ? ?? =　 =（ h） （ 2） 最大涌水時(shí)： m a x1224 2 4 4 8 0 1 0 . 5 7( ) 2 5 4 5mMqT n n Q ?? ? ???（ h）； 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 表 排水時(shí)間 方案 排水時(shí)間（ h） zT mT 方案一 12 方案二 方案三 方案四 經(jīng)校驗(yàn)排水時(shí)間均小于 20h，符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。 外形尺寸： L=2450,AB=1130,AD=980,HD=1120 ,質(zhì)量 M=4200Kg。由于一般情況下主要水泵房與井下中央變電所聯(lián)建在一起，水泵的直接起動(dòng)設(shè)備都放在變電所內(nèi)，故而應(yīng)與變電所的配電設(shè)備選擇同一系列。饒線型電動(dòng)機(jī)可采用 BP 系列頻敏變阻器和 BU1 型油浸起動(dòng)變阻器。泵房的長、寬和高 (結(jié)合泵和電機(jī)的尺寸 )估算如下： 泵房的長度 按下式計(jì)算： )1( ??? nAnLL db (51) 式中 : n— 泵的臺數(shù)； Ld — 水泵機(jī)組（泵和電機(jī)）的總長度 (m)； A— 水泵機(jī)組間的凈空距離，一般可選取 ～ (m)； 泵房寬度 按下式計(jì)算： mbbbB jb 21 ??? (52) 式中 : bj— 水泵基礎(chǔ)寬，一般可按水泵底座外形尺寸在其長度和寬度方向上每 邊增加～ ； b1— 水泵基礎(chǔ)邊到有軌一側(cè)墻壁之間的距離，以通過最寬設(shè)備為原則，一般可中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 34 選取 ～ ； b2— 泵基礎(chǔ)邊到吸水井一側(cè)墻壁之間的距離，一般可選取 ～ 。 對 方案四 ：泵房長 L=（ m）；泵房的寬度 bB =（ m） ；由于 D50057 8 的葉輪直徑 D=430mm≥ 350mm，所以取泵房高度 bH = 。在冊系數(shù)按井下工 ，見下表： 表 司機(jī)定員 水泵臺數(shù)（臺） 班 /日 每日出勤人 數(shù) 每日在冊人數(shù) 技術(shù)等級 3 3 3 4 5 5 3 6 8 5 7 3 6 8 5 8 3 9 12 5 中北大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 35 11 3 9 12 5 根據(jù)上表和水泵臺數(shù)ｎ可確定司機(jī)定員為：每日 3 班，每日出勤人數(shù)，每日在冊人數(shù)，技術(shù)等級為 5級。 ③．附加工資：井下和地面工人的附加工資按占基本工資和輔助工資之和的13%計(jì)算。F =（ +） 13%=（元）； 總工資： M=++=（元）。作為概算，設(shè)備安裝工程費(fèi)（包括水泵、電動(dòng)機(jī)、三閥及真空泵等 ）按設(shè)備價(jià)格總值的 %（其中，材料費(fèi)為 %，安裝費(fèi)為 %，工人工資占安裝費(fèi)中的 35%），外加工資調(diào)整 58%（按安裝工資計(jì)算），施工管理費(fèi)率為 %（工資總額）。 對方案二 ： 設(shè)備安裝工程費(fèi) = %=（萬） 其中材料費(fèi) = %=（萬），安裝費(fèi) = %=（萬） 工人工資 = 35%=（萬），外加工資調(diào)整 = 58%= 施工管理費(fèi) =（ +） %=（萬）； 配電設(shè)備安裝費(fèi) =60 %=（萬），其中工資 = 18%=（萬） 外加工資調(diào)整 = 58%=（萬）， 施工管理費(fèi) =（ +） %=（萬） 排水管路安裝率，管長為 487 米每一百米安裝費(fèi) 元，則： 487 3 =（元），工人工資 = 35%=（萬），