盘县煤矿西一区620水平自动排水控制系统设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

盘县煤矿西一区620水平自动排水控制系统设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

根据所需扬程 mH 100 ，流量为 hmQ /4039。 3 ，查文献【建筑给排水设计手册 】 ，选取 101001 DA 型卧式单 级离心泵。 相关参数：流量 7236  NQ ，额定扬程)194142( NH。 .与之相匹配的电机型号为 Y225M2。 相关参数：额定转速min/2940 rnN  ，额定功率 KWPN 45。 泵基础设计 机组（水泵和电动机）安装在共同的基础上。 基础的作用是支承并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈振动，更不允许产生基础沉陷。 因此，对基础的要求是： (1)坚实牢固，除能承受机组的静荷载外，还能承受机 械震动荷载。 （ 2）要浇制在较坚实的地基上，不宜浇制在松软地基或新填土上，以免发生基础下沉或不均匀沉陷。 查手册，得出 IS8050315 型卧式单级离心泵安装尺寸如下： mL 2100 ， mL 18811  ， mL 6412  ， mL 11153  ， mL 3444  ， mL 1685  ，mL 8576  ， mB 850 ， mB 5551  ， mB 4652  ， mB  ， mB 。 混凝土机座 mH 200 ， mh 335 ， mh 3101 ， mh 5552 。 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 9 页 水泵基础图如图 所示。 图 基础图 查阅【水泵安装与隔 振手册】，得出混凝土基座的配筋图如图 所示。 图 基础配筋图 查【手册】并结合实际安装情况得出对应的安装设备材料如下：阀门 DN=100，可曲挠偏心橡胶接头型号为 KYP1， DN为 100，钢制短管 DN=100，钢制异径管 DNdn为100~50和 100~80，可曲挠橡胶接头型号为 KXT1,DN=80,消声止回阀 DN=100，阀门DN=100， 90度弯头 DN=100，压力表型号为 ，压力范围为 0~。 可曲挠同心异径橡胶接头型号为 KYT1,DNdn范围为 150，管制短管 DN=150，可曲橡胶弯头型号为贵州大学本科毕业论文（设计） 第 10 页 KWT1,DN=150。 图 水泵安装图 水泵机组的布置设计 （ 1）水泵机组的布置 水泵机组的排列是泵站内布置的重要内容，它决定泵房建筑面积的大小。 机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则。 机组布置应保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短、接头配件最小、水头损失最小并应考虑泵站有扩建的余地。 为了保证泵站的工作可靠，运行安全和管理方便，在布置机组时，应遵照以下规定： ① 相邻机组的基础之间应有一定宽度放入过道，以便工作人 员通行，电动机容量不大于 55KW,净距应不小于 ，电动机容量大于 55KW时，净距不小于 ，电动机容量小于 20KW时，过道宽度可适当减小，但在任何情况下，设备的突出部件之间或突出部件与墙之间应不小于 ，如电动机容量大于 55KW时，则不得小于。 ②泵站内主要通道宽度应不小于。 ③水管与水管之间的净距 B值应大于 ,保证工作人员能较为方便地通过。 ④水管外壁与配电设备应保持一定的安全操作距离 C。 当为低压配电设备时 C值不小于 ，高压配电设备 C值不小于 2m。 ⑤水泵外形凸出 部分与墙壁的净距 D，须满足管道配件安装的要求，但是，为了便于就地检修水泵， D值不宜小于。 如水泵外形不凸出基础， D值则表示基础与墙贵州大学本科毕业论文（设计） 第 11 页 壁的距离。 ⑥对于非水平接缝的水泵，在检修时，往往要将泵轴和叶轮沿轴线方向取出。 因此，在设计泵房时，要考虑在这个方向上有一定的余地，即水泵离开墙壁或者其他机组的距离应大于泵轴长度加上 ，为了从电动机中取出转子，应同样地留出适当的距离。 ⑦装有大型机组的泵站内，应当留出适当的面积作为检修机组只用，其尺 应保持检修机组的周围有 ～。 （ 2） 泵房设 计 泵房布置应根据泵站的总体布置要求和站址地质条件，设备型号和参数，进、出水流道（或管道），电源进线方向，对外交通以及有利于泵房施工、机组安装与检修和工程管理等，经技术经济比较确定。 泵房布置应符合下列规定： ① 泵房大门口要求通畅，既能容纳最大的设备（水泵或电机），又有操作余地。 其内部场地宽度一般用水管外壁和墙壁的净距 A表示。 其等于最大设备的宽度加 lm ，但不得小于 2m。 ②满足机电设备布置、安装、运行和检修的要求。 ③泵房长度应根据机组台数、布置形式、机组间距，边机组段长度和安装检修间的布置等因素确定 ，并应满足机组吊运和泵房内部交通的要求。 ④泵房宽度应根据机组及辅助设备、电气设备布置要求，进、出水流道（或管道）的尺寸，工作通道宽度，进、出水侧必需的设备吊运要求等因素，结合起吊设备的标准跨度确定。 ⑤安装检修间宜设置在泵房内对外交通运输方便的一端或进水侧，其尺寸应根据机组安装、检修要求确定， ⑥泵房对外至少应有两个出口，其中一个应能满足运输最大部件或设备的要求。 ⑦泵房内，四周均应设将渗水汇入集水廊道或集水井的排水沟。 ⑧泵房的耐火等级不应低于二级。 泵房内应设消防设施，并应符合现行国家标准《煤矿设计规范》和国家现行标准《给排水安装规范》的规定。 (3) 水泵机组安装图设计 由以上 水泵机组的布置设计和 泵房设计得如下 水泵机组安装图： 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 12 页 图 水泵房的配置图（ 1） 图 （ 2） 贵州大学本科毕业论文（设计） 第 13 页 第 三 章 电气与电路设计 第三章中根据水泵型号得到与水泵型号相匹配的电动机，其电动机型号为Y200L22， 电动机性能参数如下： 同步转速： n=30000r/min 功率： P=45KW 额定电压： P=380V，额定电流 AIN 84 转速 :n1=2970r/min (1)线径选择。 口诀中的阿拉伯数字与倍数的排列关系如下： 对于 、 、 10 2mm 的导线可将其截面积数乘以 5 倍。 对于 1 25 2mm 的导线可将其截面积数乘以 4 倍。 对于 3 50 2mm 的导线可将其截面积数乘以 3 倍。 对于 70、 95 2mm 的导 线可将其截面积数乘以 倍。 对于 1 150、 185 2mm 的导线可将其截面积数乘以 2 倍 首先要计算电机的线电流，对于单相电路而言，电机功率的计算公式是： p=iucosφ； 对于三相平衡电路而言，三相电机功率的计算公式是： p=。 由三相电机功率公式可推出线电流公式： i=p/ 式中： p 为电机功率 u 为线电压，一般是 380v cosφ 是电机功率因素，一般取 45kw 电机的线电流： i=p/=45000/*380*=45000/= 由于电机的启动电流很大，是工作电流的 4 到 7 倍，所以还要考虑电机的启动电流，但启动电流的时间不是很长，一般在选择导线时只按 到 的系数考虑。 这取 ，贵州大学本科毕业论文（设计） 第 14 页 那么电流就是 ,选择 70 2mm 的铜线 也可以满足正常工作。 同理， 1kw 电机的线电流： i=p/=1000/*380*=1000/=2a 考虑启动电流后，线电流为 2a，选择 2mm 的 铜线 比较合适。 导线截面积和载流量的计算有口诀如下： 导线安全载流量 10 下五， 100 上二， 125 四， 3 50 所以主回路线径选择为 300 2mm ，允许通过电流为 3+2 3+2=，选择线径为 185 2mm 的铜线。 (2)元件选型。 断路器： 断路器是具有过载、短路和欠电压保护的保护电器 ，断路器有油浸式断路器、真空式断路器和空气式断路器三大类，在低压电路中空气式断路器目前是应用最多的。 空气式断路器结构型式可分为框架式和塑料式外壳，框架式分断能力较高，常用于主电路或大容量电路中，塑料式结构紧凑，便于独立安装。 主电路断路器 QF：根据总得电路额定电流和电压，选用框架式断路器，型号为60015Dw 框架式自动空气开关，适用于 HzAc 60~50 ，额定工作电压 为VuN 380 ，额定电流 AIN 100 ，过电流脱扣范围 200600A。 异步电机分支回路分电路断路器 QF14 ：根据电机额定电流 AIN 84 ；额定电压VuN 380 ，选用塑料外壳式空气开关，型号 DZ10100，适用于 HzAc 60~50 ，额定工作电压为 VuN 380 ，额定电流 AIN 100 ，过电流脱扣范围 60100A。 ③ 接触器；接触器是一种适用于远距离频繁通断电路的控制电器，主要控制对象为电动机。 接触器主要技术参数除额定电流、电压之外还有使用类别、机械寿命、操作寿命和电寿命。 CJ10 系列交流接触器是一般任务型接触器，主要适用于交流电动机的启动和控制。 绕线式异步电机分支回路分电路接触器 KM112， 选用 10010CJ 型交流接触器，技术参数如下：控制电机最大功率 50KW，额定电压 VuN 380 ，额定电流AIN 100。 主触头数目为 3，辅助触头数目为 2 常分 2 常合。 电寿命 60 万次，机械贵州大学本科毕业论文（设计） 第 15 页 寿命 300 万次。 ④ 热继电器： 热继电器主要用于电机的过载保护，一般情况按照电机额定电流选用热继电器，依据电机的实际负载情况，选取热继电器整定值为电机额定电流的 倍，水泵驱动电机的额定电流 AIN  ，热继电器整定值在 之间。 因此选用 3/15016JR ，热元件额定电流为 85A。 刻度中可调范围为 53~85A。 主电路 的电路图如图 所示。 图 电路主回路图 电动阀电路设计 电动阀的设计是为了防止启停水泵时发生水锤现象。 当水泵关闭时，由于水泵出口的压力骤然减小，管路中的水就会出现自由落体现象，但由于逆止阀的存在，使管路中水的重量突然集中在逆止阀上，产生巨大的能量。 这股巨大的能量甚至能损坏设备，对整个排水系统造成损坏。 所以电动阀的设计是必须的。 为了防止这种现象发生，启动排水系统时要先开启水泵电动机，当水泵运转起来以后，管路中的压力逐渐升高，打开电动阀会平衡管路中水的自身的重力，对整个官网冲击较小。 停止排水系统时，要先关闭电动阀，使管路中水的压力逐渐减小，再关闭水泵电动机，减小对官网的冲击。 这样能大大增加排水系统的寿命，也保证了煤矿贵州大学本科毕业论文（设计） 第 16 页 的安全。