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流体机械,水泵的选型设计

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1 流体机械课程设计 题目：矿井排水设备选型设计 1概述 2设计的原始资料 开拓方式为立井，排水高度为342m，正常涌水量为655m3/h；最大涌水量为850m3/h；持续时间60d。矿水PH值为中性，重度为10003N/m3，水温为15℃。该矿井属于高沼气矿井，年产量为5万吨。

3排水方案的确定 在我国煤矿中，目前通常采用集中排水法。集中排水开拓量小，管路敷设简单，管理费用低，但由于上水平需要流到下水平后再排出，则增加了电耗。当矿井较深时可采用分段排水。 涌水量大和水文地质条件复杂的矿井，若发生突然涌水有可能淹没矿井。因此，当主水泵房设在最终水平时，应设防水门。 在煤矿生产中，单水平开采通常采用集中排水；两个水平同时开采时，应根据矿井的具体情况进行具体分析，综合基建投资、施工、操作和维护管理等因素，经过技术和经济比较后。确定最合理的排水系统。 从给定的条件可知，该矿井只有一个开采水平，故可选用单水平开采方案的直接排水系统，只需要在2343车场附近设立中央泵房，就可将井底所有矿水集中排至地面。 2

4水泵的选型与计算 根据《煤矿安全规程》的要求，主要排水设备必须有工作水泵、备用水泵和检修水泵。工作水泵的能力应能在20h内排除矿井24h的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%，并且工作水泵和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大泳水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况在主水泵房内预留安装一定数量水泵的位置，或另增设水泵。 排水管路必须有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排完24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。

4.1水泵必须排水能力计算 正常涌水期 hmqqQzzB/7866552.12.120243 最大涌水期 hmqqQ/10208502.12.120243maxmaxmax

式中 BQ——工作水泵具备的总排水能力，3/mh； maxQ——工作和备用水泵具备的总排水能力，3/mh；

zq ——矿井正常涌水量，3/mh；

maxq————

矿井最大涌水量，3/mh。 3

4.2水泵所需扬程估算 由于水泵和管路均未确定，无法确切知道所需的扬程，所以需进行估算，即 385m0.94342HHgsyB

式中 BH——估算水泵所需扬程，m； syH——侧地高度，即吸水井最低水位至排水管出口间的高度差，一般可取syH=井底与地面标高差+4（井底车场与吸水井最低水位距离），m； g——管路效率。当管路在立井中铺设时，g=0.9～0.89；当管路在斜井中铺设，且倾角>30时,

g=0.83～0.8；＝30～20时，g＝0.8～0.77；＜20时，g＝0.77～0.74。 4.3水泵的型号及台数选择 4.3.1水泵型号的选择 根据计算的工作水泵排水能力，初选水泵。从水泵产目录中选取D450-60×11型号泵，流量550～400 m3/h额定扬程594～676.5m。则： 4

4.3.2水泵级数的确定 0.65594385HHiiB

取i=1级 式中 i——水泵的级数； iH——单级水泵的额定扬程，m。 4.3.3水泵台数确定

工作泵台数 1.32594786QQneB1 取n1=2 备用水泵台数 n2≥0.7n1=0.7×2=1.4和n2≥Qmax/Qe-n1=1020/594-1=1.72 取n2=2 检修泵数 n3≥0.25 n1=0.25×2=0.5，取n3=2 因此，共选5台泵。 5管路的选择 5.1管路趟数及泵房内管路布置形式 根据泵的总台数，选用典型五泵两趟管路系统，一条管路工作5

一条管路备用。正常涌水时，两台泵向一趟管路供水；最大涌水时，四台泵同时工作就能达到20h内排出24h的最大涌水量，故从减少能耗的角可采用两台泵向两趟管路供水，从而可知每趟管路内流量Qe等于两台泵的流量。 5.2管材的选择

由于井深远大于200m ，确定采用无缝钢管。 5.3排水内径

0.374m～0.3092.2～1.55940.0188vQ0.0188v36004Qdppp

式中 pd——排水管内径，m； Q——排水管中的流量，3/mh； pv——排水管内的流速，通常取经济流速pv＝１.５～２.２ （ｍ／s）来计算。 从表1－１预选Φ351×８无缝钢管，则排水内径pd=（351-2×8）mm = 335mm 表1-1热轧无缝钢管 （YB231-70） 外径/mm 壁厚/mm 外径/mm 壁厚/mm 外径/mm 壁厚/mm 6

89 3.5～24.0 146 4.5～36.0 273 7.0～50.0 95 3.5～24.0 152 4.5～36.0 299 8.0～75.0 102 3.5～28.0 159 4.5～36.0 325 8.0～75.0 108 3.5～28.0 168 5.0～45.0 351 8.0～75.0 114 4.0～28.0 180 5.0～45.0 377 9.0～75.0 121 4.0～32.0 194 5.0～45.0 402 9.0～75.0 127 4.0～32.0 203 6.0～50.0 426 9.0～75.0 133 4.0～32.0 219 6.0～50.0 459 9.0～75.0 140 4.5～36.0 245 7.0～50.0 480 9.0～75.0 常用壁厚尺寸系列 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 25 28 30 32 36 40 50 56 60 63 70 75 5.4壁厚验算

p0.40.5d11.3pCp



式中 pd——所选标准内径，cm； 7

z——管材许用应力。焊接钢管z=60MPa，无缝钢管z=80MPa； p——管内水压，考虑流动损失，作为估算0.011pa； C——附加厚度。焊接钢管0.2Ccm，无缝钢管0.1~0.2Ccm。 0.8cm0.780.111-2960.0111.3-803710.0110.48035.50.5

所选标准壁厚应等于或略大于按上式计算所得的值。吸水管壁厚不需要验算。因此所选壁厚合适。 5.5吸水管径

据根选择的排水管径，吸水管选用Φ377×８无缝钢管。 6工况点的确定及校验 6.1管路系统 管路布置参照图1-2所示的方案。这种管路布置方式任何一 台水泵都可以经过三趟管路中任意一趟排水，排水管路系统图如1-2所示。 8

图1-2泵房管路布置图

6.2估算管路长度 Lp=排水管长度可估算为： Hsy+（40～50）m=346+（40～50）m=（386～396）ｍ 取Lp=390m ，吸水管长度可估算为Lx=7m 。

6.3管路阻力系数R的计算 沿程阻力系数 吸水管 λx = 0.3dx021.00.30.3510.021 = 0.0288

排水管 λp = 0.3pd021.0=0.0210.30.335= 0.0292 9

局部阻力系数 吸、排水管及其阻力系数分别列于表1-3、表1-4中

表1-3吸水管附件及局部阻力系数 附件名称 数量 局部阻力系数 底阀 1 3.7 90。弯头 1 0.294 异径管 1 0.1 4.094x

表1-4排水管附件及局部阻力系数 附件名称 数量 局部阻力系数 闸阀 2 25.511.04

逆止阀 1 3.2 转弯三通 1 1.5 90。弯头 4 40.2941.176

异径管 1 0.5 直流三通 4 40.72.8

30。弯头 2 20.29430/900.196

20.412p 10

][454521)1(8pppppxxxxxddlddlgR 

454520.335120.41210.3353750.02920.3514.0940.35170.02889.818

=380.72 式中 R——管路阻力系数，25/sm；

xl、pl——吸、排水管的长度，m；

xd、pd——吸、排水管的内径，m

x、p——吸、排水管的沿程阻力系数，对于流速v≥1.2m/s，其值

可按舍维列夫公式计算，即

0.30.021d

x、p——吸、排水管附件局部阻力系数之和，

根据排水管路系统中局部件的组成，见表1-3、1-4。

6.4管路特性方程 新管 252126613.87110syKRQQ 旧管 25222661.73.87110syKRQQ 式中 K——考虑水管内径由于污泥淤积后减小而引起阻力损失增大的系数，对于新管K=1，对挂污管径缩小10%，取K=1.7，一般要同时考虑K=1和K=1.7两种情况，俗称新管和旧管。

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水泵的选型与配套

水泵的选型与配套


第七章 水泵的选型与配套
三、选型中的几个问题
1、水泵类型比较与选择
排灌水泵主要有离心泵、混流泵和轴流泵三种。
高扬程泵站
：离心泵
小 流 量 ：单级单吸
大 流 量 ：双吸
扬程特别高 ：多级
中低扬程泵站 ：混流泵和轴流泵
第七章 水泵的选型与配套
2、水泵结构型式比较与选择
水泵结构型式通常有立式、卧式和斜式三种。
第七章 水泵的选型与配套
(二)电动机的安装形式 电动机的安装形式一般与水泵的安装形式一致，即卧式水
泵配用卧式电动机，立式水泵配用立式电动机，否则要在电动 机与水泵之间配以中间传动机构。
第七章 水泵的选型与配套
(三)电动机电压的选择 优先选择低压电动机，即380V(或380V／220V)等级的电动
安装要求：在安装机组时，应特别 注意水泵轴线与动力机轴线的重合。为 了防止由于地基的不均匀沉陷造成轴线 的偏差，水泵和动力机最好安装在一个 共同的基础上。
第七章 水泵的选型与配套
二、间接传动
1.齿轮传动 齿轮传动是用齿轮与齿轮进行两轴间的动力与运动传递。
齿轮传动效率较高，可达96％－98％，且结构紧凑，可靠耐久。 1）圆柱形齿轮 适用于动力机与水泵轴线相互平行
不同的传动装置决定了动力机与水泵之间的不同的传动
方式。 传动方式
直接传动 间接传动
刚性连接 弹性连接 齿轮传动 皮带传动
第七章 水泵的选型与配套
一、直接传动
用联轴器把水泵和动力机的轴联接 起来，借以传递能量，称为直接传动。
特 点：结构简单，运行安全， 传动平稳，效率高(接近100％)
适用条件：水泵与动力机的转速相 同或比较接近，且轴线在同一直线上。
水泵计算选型

水泵计算选型

水泵计算选型水泵的选型对于冷冻水系统的性能和效果至关重要。

正确的水泵选型可以保证冷却水的流动和供应能力，同时也可以确保系统的高效运行，降低能耗和维护成本。

本文将介绍冷冻水泵的选型要素和详细步骤，帮助读者了解如何选择合适的水泵。

1.确定冷冻水系统的需求在进行水泵选型之前，需要先明确冷冻水系统的需求。

主要包括以下几个方面：-流量需求：根据冷却负荷和设计参数确定所需的水泵流量。

通常情况下，冷冻水系统的流量必须满足制冷设备和冷却塔的需求。

-扬程需求：扬程是指水泵克服阻力将冷却水从低压区域输送到高压区域所需的能力。

根据冷却塔的高度和管道的长度，可以确定所需的扬程。

-工作条件：包括水温、环境温度、冷却水的粘度和特殊工况等。

2.确定水泵类型根据冷冻水系统的需求和工作条件,确定合适的水泵类型。

常见的水泵类型包括离心泵、轴流泵和混流泵。

离心泵适用于中小型冷冻水系统，提供中等扬程和高流量。

轴流泵适用于大型冷冻水系统，提供高流量和较低扬程。

混流泵则结合了离心泵和轴流泵的特点，适用于中大型系统。

3.计算水泵流量根据冷冻水系统的流量需求和工作条件，计算所需的水泵流量。

流量的计算可以通过下列公式完成：Q=G/(ρ×ΔT)其中，Q为流量，G为冷却负荷，ρ为冷却水的密度，ΔT为供回水温度差。

根据G值和要求的回供水温度差，求得流量Q。

4.计算水泵扬程根据冷冻水系统的扬程需求和工作条件，计算所需的水泵扬程。

扬程的计算可以通过下列公式完成：H=Hf+Hs+Hv+Hr其中，H为总扬程，Hf为摩擦头损失，Hs为再循环泵头，Hv为冷却塔泵头，Hr为管路阻力损失。

5.选择合适的水泵根据所计算的流量和扬程，选择合适的水泵。

选泵时需要考虑以下几个要素：-水泵额定流量和扬程：根据所需的流量和扬程，选择水泵的额定流量和扬程。

确保水泵的额定工况符合实际应用要求。

-水泵效率：水泵的效率直接影响能耗和运行成本。

选择具有高效率的水泵可以降低能耗和运维成本。

水泵的选型

水泵的选型

水泵的选型泵的选型泵的选择要点：泵的选型就是根据泵的工作环境、条件，泵正常运行必需的性能参数，以及被输送介质的物理、化学性能全面地考虑泵装置系统中泵的技术性能指标、泵材质选用、电动机的匹配、密封的可靠性及节能、使用维护等综合经济指标的要求，在定型的泵产品中选择出最合适的泵类型与型号规格。

泵选型的原则（1）满足工艺参数的原则1、流量：工艺要求给出泵的额定、最小、最大三种流量，则选泵时应以最大流量为依据；在没有给出最大流量时，通常应以额定流量的1.1倍作为依据。

2.扬程：选择泵所用的扬程值应注明最小吸入液位和最大出液高度，同时留有余量；一般情况下，所选泵的额定扬程为装置所需扬程的1.05~1.1倍。

3、温度：在给出工艺过程中泵进口介质的额定、最低和最高温度时，应以最高温度为依据。

4、压力：指进、出口压力即泵进出接管法兰处的压力，进出口压力的大小影响到壳体的耐压、轴封和冷却装置的选择。

5.机组汽蚀余量：根据工艺特点和机组设备布置要求，提出泵所需汽蚀余量的初始值。

然后根据所选泵的NPSH曲线确定必要的NPSH值和设备安装高度，然后计算装置的NPSH。

注：如果输送的是粘性液体或带有颗粒的污水，则应将工艺参数转换为清水条件下的参数来选择泵。

（2）满足被输送液体性能原则腐蚀性液体：1.泵溢流部件和轴封应满足输送液体的腐蚀性（pH值）要求；2、腐蚀性较强的液体过流部件应选用非金属材料制造，如陶瓷玻璃钢、f46、石墨等；3、腐蚀性液体中还带颗粒时，过流部件应选用既耐腐蚀，又耐磨的金属耐腐蚀材料制造，如高硅铸铁、不锈钢、高镍合金、钛合金等；4.一般来说，耐腐蚀金属泵的耐磨性、耐压性和耐高温性优于非金属泵，而耐腐蚀非金属泵的耐腐蚀性优于金属泵。

不允许泄露性的液体：有毒、易燃、易爆、有气味的液体、有价介质、无菌运输、真空运输等，应符合不泄漏的原则。

泵的密封部分应安全可靠，或选用屏蔽泵、磁力泵、隔膜泵等。

含有固体颗粒的液体：1、根据被输送液体中所含固定颗粒的大小、含量的比例来选择不同的过流部件；2、输送的液体中含固体颗粒较大、较多时，可选择无堵塞设计的过流部件泵，如族流泵、单通道叶轮泵；3.根据输送液体中所含固体的硬度、含量和腐蚀性选择流道部件的材料。

水泵设计计算范文

水泵设计计算范文

水泵设计计算范文水泵设计计算是指根据给定的工况参数和设计要求，确定水泵的工作点和选取合适的水泵型号的过程。

水泵的设计计算包括以下几个方面的内容：确定水泵的工作参数、水泵的流体力学计算、水泵的选型计算以及水泵的安装和使用说明。

首先，确定水泵的工作参数是进行水泵设计计算的基础。

工作参数包括流量Q、扬程H、轴功率P、效率η等几个方面。

流量是指单位时间内通过水泵的水量，单位为m3/h。

扬程是指水从进口到出口所需要克服的高度差，单位为m。

轴功率是指水泵的输出功率，单位为kW。

效率是指水泵将输入的机械功率转化为输出的液体流能的比值，通常以百分比表示。

其次，进行水泵的流体力学计算。

流体力学计算主要包括对水泵的进出口径的选取和水泵内部各个部件的设计。

进出口径的选取是根据流量和扬程来确定的，可以根据流量和扬程的关系曲线来寻找合适的进出口径。

水泵内部各个部件的设计包括叶轮、泵壳、轴和轴承等，需要考虑流体力学性能参数和结构强度等因素。

然后，进行水泵的选型计算。

根据工作参数和流体力学计算的结果，可以从相关的水泵型录中查找合适的水泵型号。

水泵型录中通常包括水泵的性能曲线、技术参数和主要尺寸等信息，可以根据工作参数和流体力学计算的结果来确定合适的水泵型号。

最后，进行水泵的安装和使用说明。

水泵的安装需要考虑水泵的基础、进出口管道的布置和水泵与电动机的联接等方面。

水泵的使用说明包括水泵的启动和停止操作、运行和维护保养等方面的内容，以确保水泵的安全和可靠运行。

综上所述，水泵设计计算是一个较为复杂的过程，需要考虑多个方面的因素。

应该在充分理解水泵的工作原理和设计要求的基础上，进行逐步的计算和分析，确保设计出满足要求的水泵。

水泵设计计算的正确与否直接影响到水泵的性能和使用寿命，因此在进行设计计算过程中要保持科学、严谨、细致的态度，以达到预期的设计目标。