【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 0 8 ??? = IHHI ?? =90? = 因計(jì)算時(shí)還要考慮管件當(dāng)量長(zhǎng)度損失 ,考慮至少用 3 個(gè) 090 標(biāo)準(zhǔn)彎頭， 2 個(gè)閘板閥，090 標(biāo)準(zhǔn)彎頭折算管 道長(zhǎng)度為 ，閘板閥折算管道長(zhǎng)度為 ，所以計(jì)算時(shí)還應(yīng)加上它們折算管道長(zhǎng)度，總的為 x ， ????x ， x =。 xHHHH IX ????? ???? ? 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 10 頁(yè) 水泵選型 選泵的依據(jù) 水泵選型，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的工藝流程和排水要求，從以下幾個(gè)方面加以考慮： (1)、流量是選泵的重要性能數(shù)據(jù) 之一，它直接關(guān)系到整個(gè)排水系統(tǒng)的排水能力。 (2)、水泵的理論揚(yáng)程是選泵的又一重要數(shù)據(jù)，一般要按放大 5%— 10%余量后得到的揚(yáng)程來(lái)進(jìn)行水泵選型。 (3)、液體性質(zhì)，包括液體介質(zhì)名稱，物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)和其它性質(zhì)，物理性質(zhì)有溫度 C，密度 D，粘度 U，介質(zhì)中固體顆粒直徑和氣體的含量等，這涉及到系統(tǒng)的揚(yáng)程，有效氣蝕余量計(jì)算和合適泵的類型；化學(xué)性質(zhì)，主要指液體介質(zhì)的化學(xué)腐蝕性和毒性，是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據(jù)。 (4)、排水系統(tǒng)的管路布置條件。吸入側(cè)的最低液面，排出側(cè)的最高液 面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長(zhǎng)度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等都要加以考慮，以便進(jìn)行水泵揚(yáng)程計(jì)算和汽蝕余量的校核。 但是其中最主要的依據(jù)是所需要的流量和揚(yáng)程。 選泵原則 水泵的選擇應(yīng)該以以下幾個(gè)為原則： (1)、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。 (2)、機(jī)械方面可靠性高、噪聲低、振動(dòng)小。 (3)、經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)， 維修 費(fèi)和管理費(fèi)等，力求使 成本 最低。 綜上所述，水泵的選擇原則就是要滿足在最不利工況的條件下水泵同樣能夠正常工作，并且在考慮各種工況下，盡可能節(jié)約投資，減少能耗。對(duì)水泵臺(tái)數(shù)和型號(hào)進(jìn)行選定，滿足對(duì)水量和水壓的要求。從經(jīng)濟(jì)和管理上對(duì)水泵臺(tái)數(shù)和工作方式進(jìn)行確定，做到投資，維修費(fèi)最低，正常工作能耗最低。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 11 頁(yè) 水泵選型 本設(shè)計(jì)中使用了三臺(tái)水泵，分別為一用一備一檢修，三臺(tái)水泵共用一套排水管路。為了便于采購(gòu)及系統(tǒng)的管理，選取相同型號(hào)的三臺(tái)水泵。 在選取水泵的時(shí)候主要考慮兩個(gè)參數(shù)，即排水流量 Q 及揚(yáng)程 H。設(shè)計(jì)依據(jù) 是hmQ /90 3? ， mH 100? 。由于存在沿程損失，局部阻尼損失等，所以水泵的揚(yáng)程要比設(shè)計(jì)的揚(yáng)程大。 根據(jù)上面計(jì)算得 mHH X ?? 。立式水泵雖然節(jié)約安裝面積，但由于煤礦礦井安裝空間有限，吊裝困難，所以選擇臥式離心水泵。 綜合上述因數(shù)考慮，參照《給水工程》，選取 IS8050315 型臥式離心水泵。其參數(shù)為：流量 hmQ /60~30 3? ，揚(yáng)程 mH 123~128? 。與之 匹配的電機(jī)型號(hào)為 Y200L22，電動(dòng)機(jī)參數(shù)為：額定轉(zhuǎn)速 min/2900rnN ? ，額定功率 KWPN 37? 。 為了自動(dòng)控制方便，這里將水泵進(jìn)行以下分組編號(hào)，如表 21。 表 21 水泵分組（自動(dòng)控制排水）動(dòng)作順序表 備用機(jī)組 運(yùn)行機(jī)組 檢修機(jī)組 1號(hào) 2 號(hào) 3號(hào) 2號(hào) 3 號(hào) 1號(hào) 3號(hào) 1 號(hào) 2號(hào) 水泵安裝基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 目前，廠家都是將水泵和電動(dòng)機(jī)組裝在一個(gè)的鋼制底座上，在安裝時(shí)，只要用地腳螺栓將底座安裝在鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，就完成了水泵的 安裝?；炷粱A(chǔ)作用是支承并固定機(jī)組，使其運(yùn)行平穩(wěn)，不致發(fā)生劇烈振動(dòng)。因此，不允許混泥土基礎(chǔ)產(chǎn)生沉陷。因此，基礎(chǔ)的剛度強(qiáng)度足夠，除了要能承受機(jī)組的靜荷載外，還要能承受機(jī)械震動(dòng)荷載。 查閱《給水工程》， IS8050315 型臥式單級(jí)離心泵安裝尺寸如下（單位： mm）： 1650?L ， 14091?L ， 1252?L ， 8403?L ， 4004?L ， 850?B ， 550?b ， 350?H ，貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 12 頁(yè) 4501?H ， 3552 ?H ， 2803?H 。于是得到水泵安裝鋼筋混凝土基礎(chǔ)圖 .再根據(jù)水泵型號(hào)和電機(jī)型號(hào)查閱《給水工程》得出配筋表，于是可畫出水泵安裝鋼筋混凝土圖（如圖21）及水泵安裝鋼筋混凝土基礎(chǔ)配筋圖（如圖 ）。 水泵安裝鋼筋混 水泵安裝鋼筋混凝土基礎(chǔ)配筋圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁(yè) 水泵房設(shè)置及排水設(shè)備的布置 水泵 房設(shè)置 水泵房根據(jù)煤礦礦井實(shí)際情況和機(jī)械電氣設(shè)備布置要求，以及煤礦消防要求。主要有以下幾點(diǎn)要求： （ 1） 、 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程（ 2021）》 第二百七十九條 ，主要泵房至少設(shè)置有 2 個(gè)出口，一個(gè)出口用斜巷通到井筒，并應(yīng)高出泵房底板 以上；另一個(gè)出口通到井底車場(chǎng)，在此出口通路內(nèi)，應(yīng)設(shè)置易于關(guān)閉的既能防水又能防火的密閉門。而泵房和水倉(cāng)的連接通道，應(yīng)設(shè)置可靠的控制閘門。 （ 2）、在裝有大型機(jī) 組的泵站內(nèi)，應(yīng)當(dāng)留出適當(dāng)?shù)拿娣e作為檢修機(jī)組使用，機(jī)組周圍的周圍要預(yù)留有 ～ 。 （ 3）、 相鄰機(jī)組的基礎(chǔ)之間應(yīng)有一定寬度放入過(guò)道，以便工作人員通行，電動(dòng)機(jī)容量不大于 55KW,凈距應(yīng)不小于 ，電動(dòng)機(jī)容量大于 55KW時(shí)，凈距不小于 ，電動(dòng)機(jī)容量小于 20KW時(shí)，過(guò)道寬度可適當(dāng)減小，但在任何情況下，設(shè)備的突出部件之間或突出部件與墻之間應(yīng)不小于 ，如電動(dòng)機(jī)容量大于 55KW時(shí)，則不得小于 。 (4)、泵站內(nèi)主要通道寬度應(yīng)不小于 。 (5)、水管與水管之間的凈距 B值應(yīng)大于 ,保證工作人員能較為方便地通過(guò)。 (6)、水泵外形凸出部分與墻壁的凈距 D，須滿足管道配件安裝的要求，但是，為了便于就地檢修水泵， D值不宜小于 。如水泵外形不凸出基礎(chǔ)， D值則表示基礎(chǔ)與墻壁的距離。 (7)、對(duì)于非水平接縫的水泵，在檢修時(shí)，往往要將泵軸和葉輪沿軸線方向取出。因此，在設(shè)計(jì)泵房時(shí)，要考慮在這個(gè)方向上有一定的余地，即水泵離開墻壁或者其他機(jī)組的距離應(yīng)大于泵軸長(zhǎng)度加上 ，為了從電動(dòng)機(jī)中取出轉(zhuǎn)子，應(yīng)同樣地留出適當(dāng)?shù)木嚯x。 排水設(shè)備的布置 在布置水泵房的時(shí)候， 水泵機(jī)組的布置和排列是其主要內(nèi)容，它決定著水泵房建貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 14 頁(yè) 筑面積的大小。一方面，各機(jī)組的間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。另一方面，各機(jī)組的布置應(yīng)保證運(yùn)行安全，裝卸和管理方便。而且，管道總長(zhǎng)度最短、接頭配件最少最小、水頭損失最小并應(yīng)考慮泵站有擴(kuò)建的余地。根據(jù)上述要求，在保證水泵房水泵工作可靠性的前提下，力求運(yùn)行安全和管理方便，綜上兩點(diǎn)可畫出泵房布置圖 (如圖)。 圖 水泵房設(shè)備布置圖 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁(yè) 第三章 主電路設(shè)計(jì) 電氣負(fù)載計(jì)算及啟動(dòng)方案選擇 電流計(jì)算 水泵電機(jī)型號(hào)為 Y200L22，已知：轉(zhuǎn)速 min/2900 rn ? ；額定電壓 VUN 380? 。額定功率 KWPN 37? ；功率因數(shù) ?? 。 根據(jù)功率計(jì)算公式 ?cos3UIP ? 31 得 ?cos3 NNN UPI ? 32 10373?? ?? ? 啟動(dòng)方案選擇 IS8050315 離心泵所用的電動(dòng)機(jī)的功率為 37KW,額定電流約為 66A，電機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流一般為額定電流的 57 倍，以 6 倍記，則 AIst 396? 。啟動(dòng)電流較大，直接啟動(dòng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，可能導(dǎo)致同一電網(wǎng)中其他正在工作的大功率電器因電壓供應(yīng)不足而停機(jī)。 為了有效地減少啟動(dòng)電流，采用星 — 三角降壓?jiǎn)?dòng)，此時(shí)啟動(dòng)電流為直接啟動(dòng)的3/1 ，所以降壓?jiǎn)?dòng)電流 AI st 13239。39。 ? 。顯然，啟動(dòng)電流下降明顯，對(duì)電網(wǎng)的沖擊程度大為減少。減小啟動(dòng)電流，能有效避免對(duì)電網(wǎng)的沖擊。在水泵啟動(dòng)前應(yīng)當(dāng)先關(guān)閉出口閥門，貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 16 頁(yè) 待水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再將其開啟；在水泵停止前又必須關(guān)閉出口閥門，再停止水泵，以免水泵發(fā)生反轉(zhuǎn)而被損壞。 電氣元件選型 根據(jù)電機(jī)的額定電流，查閱《電工手冊(cè)》，主要電器元件選型如下： 電線選擇 電線電纜無(wú)論是在輸電系統(tǒng)還是在用電系統(tǒng)中都承擔(dān)著電力的傳輸與分配，在電力系統(tǒng)里面，電線選擇至關(guān)重要，它關(guān)系 到整個(gè)系統(tǒng)的用電安全，選擇不當(dāng)會(huì)造成絕緣皮的燒損而漏電，甚至造成火災(zāi)更嚴(yán)重的事故。在我國(guó)現(xiàn)目前常用的電線電纜是銅線和鋁線，如果按導(dǎo)體電阻看，鈮和錫的電阻最小，是常用的超導(dǎo)材料，其次就是銀的電阻最小。 在選擇電線時(shí)， 一般應(yīng)考慮發(fā)熱，電壓損失，經(jīng)濟(jì)電流密度，機(jī)械強(qiáng)度等選擇條件。 同時(shí)還要考慮導(dǎo)線的工作環(huán)境。一般情況下， 低壓動(dòng)力線因其負(fù)荷電流較大，故一般先按發(fā)熱條件選擇截面，然后驗(yàn)算其電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度；低壓照明線因其對(duì)電壓水平要求較高，可先按允許電壓損失條件選擇截面，再驗(yàn)算發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度；對(duì)高壓線路，則先按 經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，然后驗(yàn)算其發(fā)熱條件和允許電壓損失；而高壓架空線路，還應(yīng)驗(yàn)算其機(jī)械強(qiáng)度。 然而因?yàn)槊旱V排水系統(tǒng)的工作環(huán)境惡劣，并且環(huán)境潮濕，雖然鋁導(dǎo)線不易生銹， 電阻小，質(zhì)軟不易折斷，造價(jià)便宜，但是鋁導(dǎo)線的耐高溫能力低，長(zhǎng)時(shí)間在高溫條件下使用就會(huì)燒壞，因而會(huì)縮短使用壽命。而銅導(dǎo)線就改善了鋁導(dǎo)線的缺點(diǎn)，但是造價(jià)比鋁導(dǎo)線貴。 一般銅導(dǎo)線載流量導(dǎo)線的安全載流量是根據(jù)所允許的線芯最高溫度、冷卻條件、敷設(shè)條件來(lái)確定的。 一般銅導(dǎo)線的安全載流量為 5~8A/ 2mm ，鋁導(dǎo)線的安全載流 量為3~5A/ 2mm 。 主線電路同時(shí)供應(yīng)三臺(tái) 37KW 三相繞線式異步電機(jī)和一臺(tái) PLC、一臺(tái)觸摸屏等。主線路電流約為 280A，所以采用 2100mm 鋁芯線，其載流量大概 300A 左右。水泵電機(jī)分路上，每臺(tái)電機(jī)電流在 67A 左右，選擇 225mm 的銅芯線，能通過(guò)在 130A 左右的電流，在降壓?jiǎn)?dòng)過(guò)程時(shí)產(chǎn)生的電流通過(guò)也沒(méi)有問(wèn)題。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 17 頁(yè) 交流接觸器 交流接觸器常用來(lái)接通和斷開電動(dòng)機(jī)和其他設(shè)備的主電路，每小時(shí)可以開閉千余次 ，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。主要由電磁鐵和觸點(diǎn)兩部分組成，它是利用電磁鐵的吸引力而動(dòng)作的。接觸器主要技術(shù)參數(shù)除額定電流、電壓之外還有使用類別、機(jī)械壽命、操作壽命和電壽命。 根據(jù)用途，接觸器的觸點(diǎn)分主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)兩種。輔助觸點(diǎn)通過(guò)的電流較小，常接在電動(dòng)機(jī)得控制回路中；主觸點(diǎn)能通過(guò)的較大電流，接在電動(dòng)機(jī)的主回路中。如CJ1020 型交流接觸器有三個(gè)動(dòng)合主觸點(diǎn)，四個(gè)輔助觸點(diǎn)（兩個(gè)動(dòng)合，兩個(gè)動(dòng)斷）。 在選用接觸器時(shí)，應(yīng)注意它的額定電流，線圈電壓及觸點(diǎn)數(shù)量等。 CJ10 系列接觸器的主觸點(diǎn)額定電流有 5,10,20,40,60,100,150A等數(shù)種；線圈額定電壓通常是 220V或 380V，也有 36V和 72V的。 CJ10 系列交流接觸器是一般任務(wù)型接觸器，主要使用于交流電動(dòng)機(jī)得啟停和控制。 水泵電機(jī)的接觸器 KM19， 由于電機(jī)啟動(dòng)電流較大，為 左右，選用 CJ 系列額定電流為 100A 的交流接觸器，技術(shù)參數(shù)如下：控制電機(jī)最大功率 50KW，額定電壓VuN 380? ，額定電流 AIN 100? 。主觸頭數(shù)目為 3，輔助觸頭數(shù)目為 2 常分 2 常合。電壽命 60 萬(wàn)次，機(jī)械壽命 300 萬(wàn)次。 自動(dòng)空氣短路器 斷路器具有過(guò)載、短路和欠電壓保護(hù)的功能，有油浸式斷路器、真空式斷路器和空氣式斷路器三大類，在低壓電路中空氣式斷路器目前是應(yīng)用最多的?？諝馐綌嗦菲鹘Y(jié)構(gòu)型式可分為框架式和塑料式外殼，框架式分?jǐn)嗄芰^高，常用于主電路或大容量電路中，塑料式結(jié)構(gòu)緊湊，便于獨(dú)立安裝。 主電路斷路器 QF：根據(jù)總得電路額定電流和電壓，選用框架式斷路器，型號(hào)為40015?Dw 框架式自動(dòng)空氣開關(guān)，適用于 HzAc 60~50 ，額定工作電壓為 VuN 380? ，額定電