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（毕业设计全套）瑞隆矿排水系统选型设计（打包下载）

。对于台水泵来讲，容积损失包括通过大小口环的循环流损失和通过填料函和平衡盘的泄露损失等。水力损失对水泵特性的影响泵的水力损失直接影响泵的水力效率和特性。泵的水力效率是泵效率的项重要组成部分，它与水力损失的关系表达式为水力损失包括摩擦损失涡流和冲击损失。水力损失愈小，水力效率愈高。叶轮叶片入口边缘磨损后，由于如口角改变，将产生不正常的入口冲击。叶片间溜到玷污后，减少了有效过水断面，水流速度增加，从而加大了水力损失。新配叶轮时，应尽可能清除流道中毛刺，保持内壁光滑，以减少额外的水力损失。特别值得注意的是，装配水泵时，由于叶轮出口与导水圈吻合不当而造成的水力损失，对泵的效率和特性影响较大。机械损失对水泵特性的影响机械损失是指叶轮平衡盘的表面与水的摩擦，以及轴承和填料等处的损失，它与机械效率之间的关系可表达为其中轮盘摩擦损失取决于比转速。比转速高时损失较小，比转速低时损失较大。轴承和填料的摩擦所占比例较小。摩擦损失与采用的轴承形式和润滑情况有关，经常保持轴承的良好润滑可以减少损失。.节能措施合理选择水泵的工况点水泵运行工况离设计工况越远，效率越低。因此，在水泵的整条特性曲线上，只有最佳效率的段，才符合这要求，需要选择合理的水泵工况点。采用新型高效泵些老煤矿的主要排水泵仍是老产品，效率很低，急需更新，采用高校泵，以节约电能。采用国产高效水泵，经济效果是十分明显的。高效水泵的特点是设计制造精度高，个部分配合间隙小，具有扭曲叶片的叶轮，降低了水力损失。般，对于级叶轮采取加宽进水口和叶片扭曲角的办法，以改善泵的气蚀性能。遇到水泵特性发生变化，效率降低的情况，应认真分析与水泵特性有关的各种因素，并加以解决，以保持水泵在高效区内运行。采用负荷质量标准的零部件换用叶轮及导翼等主要部件时，必须严格检查是否与图纸要求致。矿用离心式水泵，为后倾式叶片，出口角小于.出口角越大，扬程也增大。出口角太小，摩擦损失程度会增加，出口宽度对扬程排量也有定影响。铸造精度和粗糙度对水泵性能影响也较明显。据试验，清除叶轮流道的飞边，毛刺及铸造缺陷后，可提高效率。保证各部件配合间隙水泵工作过程中不可避免的会产生容积损失水力损失和机械损失。容积损失包括密封缝隙循环流损失填料和平衡的泄露损失等。叶轮大小口环的配合间隙对水泵特性和效率影响较大。保持合适的轴向窜量多级泵单吸叶轮，因两侧压力不等而产生轴向力，会使泵的转子发生窜动。窜动是泵转子沿轴向的移动量，也是泵在运行过程中应有的轴向间隙。轴向窜动量过大，会造成壳体与转子的碰磨使泵不能正常工作。因转子不会长时间停留在定的位置上，而是缓慢的向前移动，使叶轮出口与导翼入口中心偏离，这时叶轮与导翼中心不对中，造成较大的水力损失，对泵的效率和特性影响较大。联轴器端面间隙电动机与水泵的联轴器端面间隙，般规定为水泵最大轴向窜量加.水泵的最大轴向窜量是水泵转子的前向窜量与后向窜量之和外加的数值。在确定两联轴器间隙时，可将水泵侧半联轴器拨远到极限位置向平衡盘侧，或将水泵侧半联轴器拨近向电动机侧以确定其间隙。调整水泵扬程当水泵选择不当，扬程过高时，为防止过负荷或气蚀现象的发生，有的采取关小闸阀的方法来控制流量，这是非常不经济的。此时，应该调整水泵扬程，使之与实际需要扬程相适应。降低扬程的方法有两种减少叶轮数目，降低水泵扬程，切削叶轮叶片外径，降低扬程。降低排水管阻力管路进过长期使用后，矿井水中的杂质挂在内壁上形成污垢层，使管径减小，阻力系数增加，管路效率降低。降低管路阻力，可以使管阻特性曲线变缓，工况点右移，阻力损失减少，流量增加，系统效率提高排水电耗下降。新建排水系统，采用大管径管路，阻力损失小，可以降低运行费用，但管路投资费用高。因此，选择管路时，应做经济技术比较。对现有排水系统，降低管路阻力的方法主要有以下几种清扫排水管路积垢排水管路积垢后使管路阻力增加，管路特性曲线变陡，工况点左移。这时要清扫管路，改善工况。清扫方法有用刷子清扫这种方法是利用安设在井下的小绞车，牵引放在清扫管路中的钢丝刷子，同时不断地从井上管口注入压力水，靠刷子清扫积垢。用块石清扫选用直径不超过有效管径的，具有棱角的岩石约，分批地投入管路出口断的管口内，外注压力水，借块石棱角与管壁冲击，来清扫积垢。以上方法虽然行之有效，效果良好，但所需设备较多，清扫时间也比较长。棘球清扫法此法，简单易行，效果良好。清扫时，用木质带刺的圆球，投入被清扫的出口，同时注入压力水，借球表面嵌入的钢丝，冲刷管内积垢，直到恢复管的原有的断面为止。操作方法先用软木旋制的光球个，清扫前先把光球投入管口内，用以探通管路，接到光球后，就可以进行清扫。光球的直径要略小于管路积垢最厚处的管径。清扫时投入的棘球是表面布满钢丝的圆型带刺的木制球，如图所示。可制作组，每组个，其规格从小到大，依次增大。直径最小的组，应略大于光球直径最大的组，应等于管路的原来内径。投入每个棘球的时间视管路长短而定，从井下管路出口，发现棘球后，清扫工作就算结束。清扫完毕后，仍要不断从井上注水，以清洗管内残留泥垢。停止注水后，把井下拆开的段管路接好，开动水泵，恢复正常排水。为了清扫工作的正常进行，井下的管口，应设挡球网，否则水与泥浆喷出管口时，不易发现棘球，影响清扫时间。实行多管，大直径管排水煤矿安全规程规定矿井排水设备都必须有备用管路。为了降低管路阻力，在设计排水管路时，多设趟管路以满足两台水泵的排水需要，可在平时采用台泵走趟管路，另外也可以充分利用备用管路，使之管阻减小。多管排水工况点右移越过最佳效率工况时，水泵效率下降，电动机功率增加，但流量的增加大于电动机功率增长，系统效率提高，每排水的电耗仍下降。如果采用多管排水，必须注意单管排水时水泵的实际工况点。如果工况点在最高效率点的左侧，则实行多管排水效果显著若单管排水工况点已在高效点的右侧，实行多管排水后的工况点将会右移，若不出现气蚀，电动机也不过载，多管排水仍是经济的因为流量增大，系统效率增大若超出最大流量点，出现气蚀现象，则效率将会显著地下降，不易采用多管排水。斜井采用垂直钻孔管路排水在与井下水泵房位置对应的地面，选择最近垂直距离打钻孔，在钻孔内敷设排水管通向泵房，这种排水方法，比斜井排水优越。采用钻孔垂直管路排水，有如下优点提高排水系统效率，节约电能，同时可节约大量钢材。此外，管路铺设在斜井巷道中，占用了巷道空间，为保证巷道运输安全，必须加大巷道端面，增加了井巷建设投资。钻孔排水应注意以下几个问题钻孔尽量布置在岩石相对稳定地段，以免岩石移动而破坏钻孔钻孔不应直接设在水泵房或运输大巷正上方，这样会破会顶板。应布置在水泵房两侧附近需要布置两个或两个以上钻孔时，孔的间距不少于，以免钻孔偏斜引起相互干扰原有斜井水泵房水泵改为钻孔排水时，应考虑泵原来工作工况点，如改为垂直钻孔排水，管路阻力降低，扬程富余最大时，应调整扬程。降低系统吸上真空度与减少吸程阻力水泵的总扬程包括吸水和排水几何高度和管路阻力损失。但吸上真空高度对排水系统效率的影响不仅是几何吸水高度和阻力损失，而且与水泵结构吸水特性有关。水泵工作工况必须与吸上真空高度相适应，保持必须的气蚀余量，才能充分发挥排水效率。为降低系统吸上真空高度，有以下几种方法采用无底阀排水无底阀排水就是去掉水泵底阀，利用真空泵或射流泵抽出吸水管和泵体内的空气，而使泵体内充水，给开泵创造条件。这种方法操作简单，便于实现自动化，减少了由于底阀而产生的各种故障。使用射流泵不需要动力，更加经济可靠。无底阀排水，因取消底阀，吸水阻力减小，降低吸上真空高度，可提高排水效率。当吸水管内流速为.时，底阀阻力损失为.。单纯计算阻力损失，无底阀排水效率并不显著。无底阀排水主要作用是降低吸上真空高度，增大气蚀余量。对气蚀余量较小的排水系统，采用无底阀排水后效果显著。根据测定，煤矿采用无底阀水泵，效率可提高。采用正压排水正压排水就是将水仓布置在泵房水平以上淹没式泵房，利用水位静压向水泵内注水，可显著提高排水系统效率，减少吸水故障。当然静压排水必须有可靠的安全措施，这是个很关键的问题。如泵房的防水闸门应安全可靠，最好有双道闸门，泵房内要在通至大巷的安全出口以及泵风内设安全泵等。此外，正压排水水仓，硐室不得有裂隙漏水。高水位排水矿井水仓最高水位和最低水位之差般达，水仓水位高低，对排水效率有定影响。保持在高水位排水时，排水总扬程降低。经济效果的大小，同样与工况点在特性曲线上所处的位置有关。如调节水位前的工况点位于最佳效率值的左侧，其效果会更好些。高水位排水，水仓容积相对减少。在雨季水量大的矿井，应特别注意，不易采用，以确保矿井安全。及时清理吸水小井和水仓吸水井内含有煤泥沙粒杂物等，不仅增加吸水阻力，同时吸入水泵体内会加速叶轮平衡盘等部件的磨损，使水泵的运行尚未达到规定的检修周期时，效率就会下降。所以应根据具体情况，制定小井的清扫周期，并坚持执行。对水仓也应定期清扫，特别是水沙充填矿井，有的水仓含泥量高达以上，水泵检修周期还要缩短。酸性水的处理水泵所吸排的液体，应无损与水泵的零件，否则水泵的运行周期过短，不利于正常运行。在排酸性矿井水时，必须保护好排水系统与酸性水接触的金属表面，消除对设备的腐蚀作用。矿井酸性水的处理方法有种，即水的中和法用耐酸水泵和管路的防酸保护。水的中和法中和法即利用石灰与酸性水的中和作用，处理酸性水。石灰与酸性水作用后，其反映速度缓慢，并有大量沉淀物，因此要在专门的水池中进行中和，中和水的方法只适用于处理少量或局部涌出的酸性水，对大量酸性水，如采用此方法会遇到大量的排渣问题。用耐酸水泵排水用耐酸材料制造的耐酸水泵，可以直接吸排酸性水。目前生产的型耐酸泵，是专供矿井排酸性水之用，凡直接与酸性水接触，受冲击易腐蚀的零件，分别选用耐酸钢或耐酸玻璃制成。管路的防酸保护为保护排水管路不受腐蚀，般在馆内加防酸衬，防酸衬主要有胶衬和搪瓷加衬两种。馆内加衬解决不了外部淋水对管路的腐蚀，如巷道有淋水的地方。要采取妥善的隔离措施。利用用电低谷时期排水矿井排水设备属于大功率用电设备，年用电量占矿用总用电量的比重很大，年运行费用大。因此，矿井排水设备采取节电运行，不但可以明显的提高经济效益，而且还可以改善电网的供电质量。排水节能的方法很多，除选用效率高节能的电动机和控制设备外，调整水泵运行时间，“削峰填谷”，也可以取得较明显的节能效果。在狂降生产高峰，矿井用电基本达到最大负荷，供电设备般运行在满负荷状态，如此时进行排水，势必增加供电系统的负担，甚至可能使供电系统过负荷运行，从而导致供电设备及供电线路的损耗增加。损耗的增加不但造成直接的经济损失，而且，还会导致供电母线端电压的降低，影响其他用电设备的正常运行，可能造成间接的经济损失。另外，根据我国供电有关规定，高峰时段电价要比其他时段电价高得很多，合理避开用电的高峰时期进行排水，可减少上述原理导致的损耗和经济损失，是种效果比较明显的节能措施。结论本次设计的主要内容是瑞隆排水系统的选型设计，在此过程中，首先对排水系统进行了选型设计和计算，然后确定了泵房水仓和管子道尺寸，并绘制了设备的布置图，最后论述了水泵的节能方法。设计完成后，绘制中央水泵房的安装图。这次设计让我对排水系统有了深刻的理解和认识，同时也使我认识到以前学习中的不足，在学习方法和学习态度上还应该要更加完善和提高。通过这次设计使我对做任何事情变的更加认证和仔细，在今后的学习中我会加紧这方面的学习，使自己不断的得到提高。由于知识水平的限制，加之时间仓促，本次设计尚有许多不足之处，错误在所难免，请各位老师批评指正，谢谢！致谢本设计的完成是在我的导师魏孝玲和王桂梅的亲切关怀与细心指导下完成的。魏孝玲和王桂梅导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作