【正文】 ? ，額定電流 AIN 5? 。 電器元件選型如下： (1)電動閥 ： 查閱【給排水設計手冊】，選用型號為 的電動閥。停止排水系統(tǒng)時，要先關閉電動閥，使管路中水的壓力逐漸減小，再關閉水泵電動機，減小對官網(wǎng)的沖擊。所以電動閥的設計是必須的。當水泵關閉時，由于水泵出口的壓力驟然減小，管路中的水就會出現(xiàn)自由落體現(xiàn)象，但由于逆止閥的存在，使管路中水的重量突然集中在逆止閥上，產(chǎn)生巨大的能量。 主電路 的電路圖如圖 所示。因此選用 3/15016?JR ，熱元件額定電流為 85A。電壽命 60 萬次，機械貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 15 頁 壽命 300 萬次。繞線式異步電機分支回路分電路接觸器 KM112， 選用 10010?CJ 型交流接觸器，技術參數(shù)如下：控制電機最大功率 50KW，額定電壓 VuN 380? ，額定電流AIN 100? 。接觸器主要技術參數(shù)除額定電流、電壓之外還有使用類別、機械壽命、操作壽命和電壽命。 異步電機分支回路分電路斷路器 QF14 ：根據(jù)電機額定電流 AIN 84? ；額定電壓VuN 380? ，選用塑料外殼式空氣開關，型號 DZ10100，適用于 HzAc 60~50 ，額定工作電壓為 VuN 380? ，額定電流 AIN 100? ，過電流脫扣范圍 60100A?？諝馐綌嗦菲鹘Y構型式可分為框架式和塑料式外殼，框架式分斷能力較高，常用于主電路或大容量電路中，塑料式結構緊湊，便于獨立安裝。 (2)元件選型。 同理， 1kw 電機的線電流： i=p/=1000/*380*=1000/=2a 考慮啟動電流后，線電流為 2a，選擇 2mm 的 銅線 比較合適。由三相電機功率公式可推出線電流公式： i=p/ 式中： p 為電機功率 u 為線電壓，一般是 380v cosφ 是電機功率因素，一般取 45kw 電機的線電流： i=p/=45000/*380*=45000/= 由于電機的啟動電流很大，是工作電流的 4 到 7 倍，所以還要考慮電機的啟動電流，但啟動電流的時間不是很長，一般在選擇導線時只按 到 的系數(shù)考慮。 對于 70、 95 2mm 的導 線可將其截面積數(shù)乘以 倍。 對于 1 25 2mm 的導線可將其截面積數(shù)乘以 4 倍。 (3) 水泵機組安裝圖設計 由以上 水泵機組的布置設計和 泵房設計得如下 水泵機組安裝圖： 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 12 頁 圖 水泵房的配置圖（ 1） 圖 （ 2） 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 13 頁 第 三 章 電氣與電路設計 第三章中根據(jù)水泵型號得到與水泵型號相匹配的電動機，其電動機型號為Y200L22， 電動機性能參數(shù)如下： 同步轉速： n=30000r/min 功率： P=45KW 額定電壓： P=380V，額定電流 AIN 84? 轉速 :n1=2970r/min (1)線徑選擇。 ⑧泵房的耐火等級不應低于二級。 ⑤安裝檢修間宜設置在泵房內(nèi)對外交通運輸方便的一端或進水側，其尺寸應根據(jù)機組安裝、檢修要求確定， ⑥泵房對外至少應有兩個出口，其中一個應能滿足運輸最大部件或設備的要求。 ③泵房長度應根據(jù)機組臺數(shù)、布置形式、機組間距，邊機組段長度和安裝檢修間的布置等因素確定 ，并應滿足機組吊運和泵房內(nèi)部交通的要求。其等于最大設備的寬度加 lm ，但不得小于 2m 。泵房布置應符合下列規(guī)定： ① 泵房大門口要求通暢，既能容納最大的設備（水泵或電機），又有操作余地。 ⑦裝有大型機組的泵站內(nèi)，應當留出適當?shù)拿娣e作為檢修機組只用，其尺 應保持檢修機組的周圍有 ～ 。 ⑥對于非水平接縫的水泵，在檢修時，往往要將泵軸和葉輪沿軸線方向取出。 ⑤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 。 ④水管外壁與配電設備應保持一定的安全操作距離 C。 ②泵站內(nèi)主要通道寬度應不小于 。機組布置應保證運行安全，裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短、接頭配件最小、水頭損失最小并應考慮泵站有擴建的余地。 圖 水泵安裝圖 水泵機組的布置設計 （ 1）水泵機組的布置 水泵機組的排列是泵站內(nèi)布置的重要內(nèi)容，它決定泵房建筑面積的大小。 圖 基礎配筋圖 查【手冊】并結合實際安裝情況得出對應的安裝設備材料如下：閥門 DN=100，可曲撓偏心橡膠接頭型號為 KYP1， DN為 100，鋼制短管 DN=100，鋼制異徑管 DNdn為100~50和 100~80，可曲撓橡膠接頭型號為 KXT1,DN=80,消聲止回閥 DN=100，閥門DN=100， 90度彎頭 DN=100，壓力表型號為 ，壓力范圍為 0~。 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 9 頁 水泵基礎圖如圖 所示。 查手冊，得出 IS8050315 型臥式單級離心泵安裝尺寸如下： mL 2100? ， mL 18811 ? ， mL 6412 ? ， mL 11153 ? ， mL 3444 ? ， mL 1685 ? ，mL 8576 ? ， mB 850? ， mB 5551 ? ， mB 4652 ? ， mB ? ， mB ? 。因此，對基礎的要求是： (1)堅實牢固，除能承受機組的靜荷載外，還能承受機 械震動荷載。 泵基礎設計 機組（水泵和電動機）安裝在共同的基礎上。 .與之相匹配的電機型號為 Y225M2。 3? ，查文獻【建筑給排水設計手冊 】 ，選取 101001 ??DA 型臥式單 級離心泵。 3??? 。 ∴ mHhHH c 1 8 5 0 ???????? 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 8 頁 Hi=150 = 總水頭損失 =沿層阻力損失 +局部阻力損失 ： mhhh i ????? ? 選擇水泵 則水泵揚程 H： HhHH c ???? 式中： cH 為實際揚程， mHc 100? ； h 為總水 頭損失； H? 為富余揚程，一般為 10~30m，取 mH 25?? 。 查文獻【 簡明設計手冊】 知 mmd 100? 時，管道各處局部阻力系數(shù)如表 。 當 DN80 時 sm/?? u ≤，符合要求 。 . 排水管路計算 （ 1）管徑確定 本系統(tǒng)共用 3臺水泵 ， 按一用一備設置 ,根據(jù)流量公式 : udqg 42?? 可確定計算管徑公式為 : uqd g?4? 其中當 DN25~DN40， u=~ m/s， DN50~70， u ≤， DN80 及以上的管徑，u ≤。熱鍍管保護層均勻致密，附著力強， 目前大量使用。現(xiàn)在鋼管均采用鍍鋅鋼管，鍍鋅管分冷鍍管和熱鍍管。 鋼管的機械強度較最好，可以承受內(nèi)外高壓，公稱壓力一般可達 5Mpa；管材可焊性較好，能適用于復雜的地形，適用于建筑內(nèi)要求較高的供水管路。鋼管中還有一類為不銹鋼管，但造價較高， 未曾推廣使用。焊接鋼管分為螺旋縫焊和直焊鋼管，其中直焊鋼管較為常見。但金屬管道又分好多種， 應用較多的金屬管分為鋼管和球墨鑄鐵管。 管道材料的選擇 市面上管道分好多種，主要由金屬管道和非金屬管道。當使用多臺水泵時，即使所選用的水泵型號相同，但由于實際加工生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生誤差，性能指數(shù)不盡相同，會使實際運行中負荷發(fā)生變化，且有時非共用管路段的阻力損失不能忽略，這些都會影響其排水系統(tǒng)的效率。為保證排水系統(tǒng)的安全性，必須要選用結實耐用且不容易腐蝕的管道，而優(yōu)質(zhì)管道價格又相對過高，所以要平衡好安全性與經(jīng)濟性。 排水方案的確定 煤礦排水系統(tǒng)的可靠性是建整個煤礦工作人員及煤礦安全的重要保障系統(tǒng)。開啟排水系統(tǒng)時先開啟水泵，然后打開電動閥門，來防止水倒灌。這樣可以防止有的水泵因長時間工作而損壞，而備用水泵因長時間不工作而發(fā)生故障。這就能保證整個排水系統(tǒng)的正常運行。根據(jù)需要一般煤礦采用 3臺水泵工作，一臺水泵備用。如果水泵出現(xiàn)故障，涌水不能及時排出，將大大影響整個煤礦系統(tǒng)的安全性。關閉排水系統(tǒng)時應先關閉閥門，再停止水泵的運轉。 為了防止開啟水泵是管路中的水倒灌，設計還采用電動閥來防止管路中的水倒流。因此過載保護極為重要，主要采用空氣開關和熱繼電器進行保護。因此自動保護功能顯得尤為重要。報警系統(tǒng)主要為了防止水泵發(fā)生故障時，發(fā)出警報，提醒工作人員及時檢修及更換備用水泵。水泵排水系統(tǒng)主要是排凈煤礦中的涌水，確保煤礦的安全。自動選擇主要用于無人監(jiān)視時水泵工作。這在整個系統(tǒng)的安裝過程中非常重要。 控制系統(tǒng)主要有手動選擇、自動選擇的切換，備用水泵的選擇，水位監(jiān)控系統(tǒng)，水泵排水系統(tǒng)，閥門開關系統(tǒng)，報警系統(tǒng)等組成。對于傳統(tǒng)控制， PLC 住要有以下優(yōu)點： 1 可靠性高，抗干擾能力強； 2 配套齊全，功能完善，適用性強； 3 易學易用，深受工程技術人員歡迎 4 系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造； 5 體積小，重量輕，能耗低。傳統(tǒng)的繼電器控制存在著很多問題，如：接線復雜，抗干擾能力差，壽命短等。隨著透水量的多少、開采強度的變化，要求控制系統(tǒng)的開發(fā)必須有更高的工作效率、穩(wěn)定性及普遍適用性來確保整個煤礦的安全。并且已經(jīng)成為今后發(fā)展的趨勢。通過編程能實現(xiàn)水泵的只能控制，合理利用水泵，對延長水泵的壽命起到了很大的作用。 （ 4）該系統(tǒng)采用采用 PLC 控制。 （ 3）將煤礦排水的水泵站的數(shù)據(jù)傳送到電器控制柜，采用觸摸屏控制水泵的啟停，增加了控制按鈕的壽命，并且能更直 觀的觀察水泵的工作狀況及水位狀況。當水位達到高、低水位，或者系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)將自動報警，以確保煤礦的安全生產(chǎn)，對故障的診斷及檢修節(jié)省了寶貴的時間。充分響應了節(jié)能減排的政策。其主要有以下優(yōu)點： （ 1）在沒有人工看守的情況下，可實現(xiàn)基于水泵的自動啟動和停止。這些都對工作效 率產(chǎn)生了不小的影響。傳統(tǒng)的繼電器控制整個排水系統(tǒng)的工作及停止存在著很多問題。 貴州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 3 頁 第二章 礦井排水系統(tǒng)選擇與計算 重要性及 特點 煤礦排水系統(tǒng)的順利工作關系到煤礦工作人員甚至整個煤礦的安全。 （ 4）電器 控制 部分的