空气压缩机选择的计算.docVIP

宏达煤矿空压机选型计算与设计 第一节 空压机的选型计算 一、压缩机供气量 A、按最大班下井人数计算风量，最大班下井人数60人，供气量依据《六大系统规范》中急救袋供气量每人不得少于0.3m3/min计算,总供气量: Q=0.3×60=18m3/min B、按风动工具计算： 该矿现在正在进行600kt/a的改扩建工程设计，预计明年即可完成立项批复前期准备工作，为避免重复投资，井下每班同时使用的风动工具选为MFC-1094/2465单体锚杆钻机4台或PZ-5B型混凝土喷射机一台； 风动工具型号 工作台数 同时工作系数 每台耗气量 （m3/min） 使用压力，MPa MFC-1094/2465钻　　机 3 0.9 3.1 0.5 PZ-5B喷射机 1 0.3 7～8 m3 0.2～0.4 MPa Q=a1a2Y∑niqiKi =1.2×1.2×1.09×4×3.1×1 =19.5(m3/min) 式中:a1—沿管路全长的漏风系数； a2—风动工具磨损后耗气量增加的系数; Y—海拔高度修正系数; ni—风动工具同时使用台数; qi—每台风动工具的耗气量,(单台MFC风动单体锚杆钻机:空气消耗量为3.1 m3/min,工作压力为0.4～0.7MPa;单台PZ-5B型混凝土喷射机:空气消耗量为7～8 m Ki—同型号风动工具的同时工作系数; 二、压缩机必须的出口压力 A.根据压风自救装置系统，压机源压力为0.3～0.7MPa，设计取0.4MPa计算： P=PP+ΔPi+0.1=0.4+0.04×3.2+0.1=0.63MPa 式中:P—压缩机必须的出口压力,MPa; 　　　PP—压气源压力, MPa; ΔPi—最远一路管道各段损失之和,可按每km管长压力损失0.03～0.06 MPa计算,本设计取0.04MPa,最远一路管长取3200m. 0.1—考虑橡胶管、管子连接不良及旧管内粗糙度增加的压力损失，一般软管长度不超过15m。 B、按井下用风设备计算出口压力： P=PP+ΔPi+0.1=0.5+0.04×3.2+0.1=0.728MPa 三、压缩机的选型 根据计算，选用双螺杆空气压缩机2台，并留有一台压缩机的备用位置，额定排气量20m3/min，额定排气压力0. 8MPa配用电机功率110kW，外形尺寸2540×1640×1860mm，重量3800kg。正常生产时1台工作，1台完好备用。当井下发生特殊灾害时，1台工作，可满足井下最大班作业人员的供风需求。压缩机房在地面副立井30m以外处，压气管路沿副立井铺设。 四、压气管路内径确定 1、主管管径计算： 若使用风动机械或发生灾变时，一台工作，Q=20m3/min， p=0.8×106N/m2, Δp=105N/m2； =101.2mm18618βRTLG2 =101.2mm 18618βRTLG2 d1=5 p=Δ p=Δp 式中：L—主管管路计算长度，3200m。 　　　G—通过该管段的空气重量流量N/h，G=ｙ×Q×60 　　　Q—通过该管段的空气体积流量，m3/min； 　　　R—管内平均绝对压力； 　　　p—自压缩机至工作面金属管道末端的压力损失； 　　　T—管内平均绝对温度，一般为T=346K； 　　　　2.86 　　　β—摩擦系数，β=————； 　　　　G0.148 根据计算，地面、副立井和南皮带大巷敷设主管，主管选取标准管径为ф133×4.5的无缝钢管，满足空压机工作供气要求。 2、干管压力损失计算： F133×4.5的无缝钢管压力损失计算： l Pi=10－12—Q。1.85=0.03MPa ds 式中：l—考虑局部损失在内的该管段折算长度，ｌ=1.15/m； l—该管段的实际长度，3200m； d—该管段的标准内径，0.124m； Q—通过该管段的空气流量，20m3/min。 根据计算，主管出口压力为0.77MPa，满足风动力工具工作压力要求。 3、支管管径计算： 根据作业程序先后，随着掘进辅设管路，掘进完成移交生产后，随着回采工作面的推进回收管路。回采工作面作业人数多，按回采工作面人数需风量计算管径： d1 d1=5 18618RTl0G p= p =56.39mm 式中：L—支管管路计算长度，725m； 　　　Q—急救风量，按30人计算； 　　　P—管内平均绝对压力，7.7×105N/m2； 　　　p—自压缩机至工作面金属管道末端的压力损失，p=105N/m2。 根据以上计算，95301回采面运输顺槽和回风顺槽、备用工作面运输顺槽、东回风大巷掘进面敷设支管，支管选取标准管径为ф89×4.5的无缝钢管，随着掘进铺设管路，随着回采回收管路。 4、支管压力损失计算： F89×4.5的无缝钢管压力损失计算： l Pi=10－12—Q。1.85=0.02MPa ds