煤礦機電一體化畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 QBmax≥ QM=*1110=1332m3/h 畢業設計 34 2. 初選水泵： 選用 D45060 型泵，最大效率 η max=,對應流量 Q1=140L/S=504m3/h 對應揚程 :Hj=57m 0 流量揚程： H0=70m 額定流量 Qe=450m3 3. 計算凈排水高度 . Hg=Hx+Hp=+401= 式中 Hx吸水高度 Hp=400+1=401m 4. 水泵需要揚程估算： HB=gHg?= =450m 式中 η g:為管路效率，管路架設在立井時 η g取 。 5. 初選水泵級數： i=?HHB= 57450 = i=8 6. 校驗水泵的工作穩定性 Hg=405m≤ *H0=*8*70=504m 7. 確定水泵的臺 數 工作泵的臺數 n1≥ Qb/Qe=852/450=,取 2臺 備用水泵的臺數 n2≥ =*2=,同時 n2≥ Qm/Qen1=1110/4502= 取 n2=2 檢修水泵的臺數 n3≥ =*2=，取 1臺 故而共需要水泵的臺數為 2+2+1=5 臺。 四、選擇管路的條數及規格 1. 選定管路條數 《煤礦安全規程》第 278 條規定，工作水管能力應配合工作水泵在 20小時排完礦井 24 小時的正常涌水量，工作和備用水管的總能力應能配合工作和備用水泵在 20畢業設計 35 小時內排完礦井 24 小時的最大涌水量。 根據泵的總臺數，選用典型的五泵三趟管路系統，二條管路工作，一條管路備用。 正常涌水時，二臺泵向二趟管路供水，最大涌水時，只要四臺泵同時工作就能在20h 內排出 24h 的最大涌水量。故從減少能耗的角度采用三臺泵向三趟管路供水。 計算管內徑 已知在正常涌水期有 n1=2 臺泵工作，選泵工作管路條數為 np=2 條，則每條排水管的平均涌水量應為 Qp=n1Q1/np=Q1=450m3/h=450m3/h 如取排水管內經濟流速為 Vp=2m/s，則排水管內徑為 dp= = =298mm 選擇管材計算管壁厚度 排水垂高超過 200m 因采用無縫鋼管，管壁厚度可用下式計算 cppdp ????????? ???? ???= * *** ??????? ???= 式中 dp：標準管內徑，計算可用上式樣計算值代入 σ 2許用應力，無縫鋼管 σ 2=80MPa P管內水流壓強取 P=*450= C附加厚度 ,c 取 因而排水選用 Φ 325*10 的無縫鋼管 ,內徑 dp=,吸水管選用 Φ 351*11 無縫鋼管，內徑 dx=。 吸排水管沿程阻力系數 λ p=λ x=五、確定水泵工況 見五臺泵 3條排水管路布置圖。 畢業設計 36 吸水管名稱 數量 系數 底閥帶慮網 1 90 度彎頭 1 漸縮管 1 共 ? ? 排水管名稱 數量 系數 漸擴管 1 逆止閥 1 閘閥 2 2*= 90度彎頭 3 3*= 60度彎頭 2 2/3*= 轉彎三通 2 2*=3 直流三通 5 5*= 共 ? ? 取吸水高度 Lx=8m，排水高度 Lp=H+50=400+60=460m 管路特性方程 H=Hg+*107( )14545 dpbpdpLppdx bxdxLxx ?? ???? ?? Q2 =+*107( ) 8* 4545 ????Q2 =+ Q2(L/S) 畢業設計 37 Q (L/S) 120 130 140 150 160 H（ m） 得交點 Q180。=152L/S H180。= η180。 =78% H180。s= η =〉 max=*= 滿足要求 Vx=2/4xdQ?= sm /* *4 2 ?? HX=HSgVbdL XxxXX 2)1( 2????= *2 ) 8*( 2??=〉 滿足要求。 六、工況點（最大涌水期） n1/np=4/3 吸水管路情況不變 ? ? 排水管并聯前的管件為：漸擴管、逆止閥、閘閥各一個。 ? ???? 排水管并聯后 ? ??? H=Hg+*107 )]12()34([ 452445 dpbpdpLppdp bpdx bxdxLxx ??? ????? ??Q2 =+*107 )] (*)34( 8*[ 452445 ?????Q2 =+ Q2(L/S) Q (L/S) 130 140 145 150 H（ m） 得交點 Q″ =145L/S H″ = η″ =% H″ s= 畢業設計 38 η =〉 max=*= 滿足要求 水高度 Vx=2//4xdQ?= sm/* *4 2 ?? HX=HSgVbdL XxxXX 2)1( 2????= *2 ) 8*( 2??=〉 滿足要求。 KWgQ HN *1000 ***10202100 ??? ?? 小于配套電機功率 N=850KW，可以使用。 3600**4 1110*243600*4 24// ?? Q QMTM=20h 滿足要求 七、電耗 ][*100 0 // ////1/ // mmBB TrnHQTrnHQwdc gE ????? ? ?? 年/10*]45**4* ***2* *[* 10* 7 hkw ???? 式中： η c傳動效率，取 1。 ρ 礦水密度， 1020kg/m3, ρ g/1000=10。 η d電動機效率，取 。 η w電網效率，取 。 η180。 正常涌水期水泵效率 。 η″ 最大涌水期水泵效率 。 H180。正常涌水期水泵揚程 。 H″ 最大涌水期水泵揚程 。 n1正常涌水期水泵臺數 2。 n180。最大涌水期 水泵臺數 4。 TB正常涌水期每臺水泵工作小時數 。 畢業設計 39 TM最大涌水期每臺水泵工作小時數 。 rB一年內正常涌水期持續天數 320 天。 rM一年內最大涌水期持續天數 45 天。 第六章 礦井壓力設備的選型計算 原始資料 某礦空壓機供氣系統圖所示： 各段長度分別為（單位米）： AB=200 BC=205 BD=300 LM=CL=DE=150 FI=130 KN=30 EH=KC=200 DF=FG=170 機站15015020030020530130 170150200150170150掘進工作面網絡圖 工作面采用 YT30 型鑿巖機， G7 型風鎬 工作面臺數為： M K G H I J N 總計 工 作 面 工 具 畢業設計 40 鑿巖機（ YT30） 2 1 3 4 2 1 2 15 風鎬（ G7） 4 1 2 2 1 1 2 13 工作班時 選空壓機型號及輸氣管網直徑 一、選定空壓機型號及臺數 所需總供氣量 YT30 型鑿巖機耗氣量為 G7 型風鎬耗氣量為 1m3/min 所需的總供氣量為 Q=α 1α 2Y??ni1 式中： ni 第 I 種風動機具的總臺數，如在同一工作面內，同時有鑿巖機和風鎬，因不可能同時工作，通常按耗氣量大的鑿巖機計算， ni=15。 qi：每臺風動機具的耗氣量。 ki：風動機具同時工作系數取 α 1：輸氣管網漏氣系數，按最遠輸氣距離選取。α 1取 α 2：考慮風動機具磨損后，耗氣量增加的系數。α 2取 Y：海拔修正系數。 Q= 15 =估算空壓機出口壓力 空壓機的出口壓力應能保證所有風動機具的壓力比額定壓力高出一個大氣壓（ ） P=P 進 +λ L+ 式中： Pe：為風動機具的額定壓力 Pe= λ：為每 Km輸氣管阻力損失λ = Mpa/Km L: 至最遠處的輸氣距離： L= 所以 P=+ += 選空壓機型號及臺數 依據 Q 和 P 的估算值，選擇 L860/8 型空壓機兩臺， 一臺工作，一臺備用，額定排氣壓力為 ，排氣量 60m3/min。 畢業設計 41 二、選定輸氣管網 計算原則是在整個服務期限內，從空壓機站到任何金屬輸氣管終端，其阻力損失不超過 計算各管段輸氣量 計算某一段管路的輸氣里時，按該段管路供氣范圍內最大作業班同時工作的風動機具耗氣量與管路漏氣量計算。 Q=α 1α 2Y??ni1/I . QAB=QBc= 5 =QcL=QLM= 2 =QcK= 3 =QKN= 2 =QBD= 10 =QDE= 7 =QED= 3 =QEH= 4 =QDF= 3 =QIF= 2 =QFJ= 1 2 =選擇輸氣管徑 依據輸氣量，各部分管段長度，查圖表選擇各部分管徑 三、計算電耗 空壓機實際軸功率 功率降低程度系數 Ki=NeNK Ne：空壓機額定功率 Ne=350kw Ki 由表查得 Ki= 實際軸功率 NK=KiNe= 350=310kw 管段代號 干 — 支管 通過自由空氣量 選擇計算管長 標準管徑 畢業設計 42 m3/min /m 機房 A 干 850 φ 108 4 AB 干 850 φ 108 4 BC 干 705 φ 76 4 CL LM 支 705 φ 54 4 CK 支 635 φ 57 4 KN 支 635 φ 54 4 BD 支 850 φ 95 4 DE 支 850 φ 83 4 EG 支 800 φ 68 4 EH 支 850 φ 73 4 DF 支 170 φ 4 IF 支 130 φ 54 4 FJ 支 17. φ 42 4 空壓機耗電量： E=wdcZ Nk tdkwdcZ Nk td ?????? ??? )1( =（ +）wdeZKktd??? 式中： K：空壓機負載系數 K= ?MpaMpa Z：工作空壓機臺數 Z=1 t：空壓機每天工作小時數 t=21 小時 d: 空壓機工作 天數 320 天 η c：傳動效率 η c=1 η d：電動機效率 η c= η w：電網效率 η w= ∴ E=（ + ） 32 02131 01 ?? ??? = 2383524 畢業設計 43 =1954490 度 第七章 通風設備選型 原始資料 礦井所需風源風量為： 通風容易期 QY′ =95m3/s 通風困難期： Qy″ =114m3/s 所需的負壓： 通風容易期 Py′ st=3170Pa 通風 困難期 Py″ st=4290Pa 設計任務： 按離心式風機的類型特性選離心式風機。 利用 2k60 型軸流式風機的類型特性選軸流式風機。 一、利用類型特性選擇離心式風機 利用教材 P146 圖 168， G47311 型離心風機的類型特性選擇離心式風機。 選定風機擴散器。 目前礦井一般選用塔式擴散器。 取面積比 n=， 相對長度 I=4m，則擴散器損失系數 Lk=（其中動能損失系數畢業設計 44 ?n 擴散器內部損失系數 L=LK 21n =）此時，擴散角α≈ 176。 求風源的靜壓特性： 設通風機的全壓系數為 p ，動壓系數為 pd G473″型通風機 pd = 2Q 靜壓系數 p st，風源的靜壓系數 p Yst 風源特性曲線： P Yst=p Lkpd =p 2Q =P 2Q 利用效率與負壓之間的比例關系，得風源的靜壓效率曲線： η Yst=η )( 2P QpppY st ?? ? 式中η：為通風機的全效率。 由 G47311 型離心風機類型參數表可知，最大靜效率點位于 nQ =， pn = 得風機和等積孔系數： An = 432 ??npnQ 計算礦井等積孔： 通風容易期最大等積孔： A′ = 22 my s tp yQ ??????? 通風困難期最大等積孔： A″ = 22 my stp yQ ?????? ?? 所以平均 等積孔 Ap=21 （ A′ +A″） =21 （ 2+2）