空气压缩机设备的选型设计

空气压缩机设备的选型设计该矿空压机距井口m200，井口标高为m171，输气管路布置如图10－1。11.2.1矿井所需风动工具明细表（按每班）表11-1风动机具明细表11.2.2矿井所需供气量iii1233QnqK1.21.151.0116.8206.2457.8m/min式中a1——沿管路全长的漏气系数，管路全长Km2，取2.11；a2——风动工具工作磨损耗气量增加系数，取15.12；名称型号单位数量压气消耗量m3/min同时使用系数所需空气量m3/min备注单耗总耗凿岩机YTP-18台82.5200.8416.8喷射机WG-25台210200.8020风镐03-11台6160.784.68a3——海拔高度修正系数，取01.13；1n——风镐1103同时工作台数为24台；1q——风镐1103耗气量为min13m；1K——风镐1103同时工作系数，查表并用插入法求78.01K；2n——凿岩机18YT同时工作台数为12台；2q——凿岩机18YT耗气量为min5.23m；2K——凿岩机18YT同时工作系数，查表并用插入法求得84.02K。11.2.3估算空压机的出口压力1LgPPP45.7145.15P个大气压式中gP——取18YT的额定工作压力为5gPLP——)6.03.0(～×最远管道长度，LP=0.6×2.421=1.45大气压0.1—《煤炭工业矿井设计规范》规定的用气地点压力高于风动工具的额定压力0.1aMP（注意：一个工程大气压为0.1aMP）11.2.4空压机型的选择及台数根据Q值为57.8m3/min，选取4L-20/8型空压机4台，其中3台同时工作供气量为60m3/min，可满足要求，另一台备用。对于同一空气压缩机站，应尽量选用一种型号、同一制造厂的空气压缩机，以便于站房的布置和备品、配件的互换，有利于操作、箁理和维修。11.2.5压气管路的选择选择输气管路的选择原则：投资少、压力损失少、确保供气的需要。输气管跫一般选用焊接钢管、螺旋焊缝钢管或无缝钢管，工作面采㔨橁胶软管，其长度一般小于15m.所以压气管均采用焊接钢管。空压机竑至主井井庑车场为主管段，采用φ133×4的钢管。从井下主管段分支点到-250m北运输ᤧ巷和-250m南运输大巷均采用φ108×4的钢管，采区䆅或工作面采用二寸或一寸钢管。主干线管径的计算式为：0.370.200.370.26.5636.563*57.8*6216.563*4.5*3.7109.dQl123mm所以根据表可以选择采用φ133×4的钢管。大巷分支管径的计算式为：所以从井下主管段分支点到-250m北运输大巷和-250m南运输大巷均采用φ108×4的钢管。采区内或工作面分支管径的计算式为0.370.234220.370.26.5636.563*17.42*6006.563*2.88*3.566dQlmm所以采区内或工作面采用φ73×4钢管采区内或工作面分支管径的计算式为0.370.246330.370.26.5636.563*17.43*3006.563*2.88*356.7dQlmm所以采区内或工作面采用φ57×4钢管其中通过计算可得3332357.8min42.93min17.42minQmQmQmQ11.2.6检验管路的压力损失取最远一路的管道进行验算，该管道中各管的压力损失由下式可得:120.851151120.8557101.156211057.80.133105369.531.50.031ilpQdMPa120.8522252120.85512101.1512001042.950.1081012777.824.40.031lpQdMPa120.8533353120.85512101.156001017.420.0571012105.211.350.012lpQdMPa所以：1230.0310.0310.0120.074ppppMPa总根据《煤炭工业矿井设计规范》的要求，用风地点要比风动机械工作压力高0.1Mpa，即：0.1Heppp式中ep—压缩机额定的排气压力，0.5MpaHp—风动机械的工作压力，0.8Mpa所以Hpp=0.8-0.074=0.726Mpa0.1ep=0.5+0.1=0.6Mpa即上述符合要求：冷却水泵及管路系统选择空压机站水冷系统分为循环供水和直流供水两种，此空压机站采用循环供水。压缩空气站一般设置3台同型号的水泵，1台将冷水送进空气压缩机的水套及中间冷却器，1台将空气压缩机出来的热水送入喷水池或冷却塔，另一台备用。1.冷却水量wQ30.060.06720325.2/wQqQZmh式中q——冷却1m³空气所需的水量，对矿用L型空压机排气量大于10m³/min时，q=3.5~4.5L/m³，如有后冷却器，q=5.5~8L/m³。此设计中取7；Q——空压机的排气量，m³/min；Z——空压机的台数。2.冷却水泵所需扬程冷却水泵的总扬程一般不超过20m。查泵样本可选2BA-6B型水泵。轴功率1.57KW11.2.6经济指标概算1）电费1(0.80.2)57.8311821360600.950.900.9526762400.812253204880kcdwZNtdEkh（0.8+0.2）（0.77+0.2）（W）/ak—空压机的负荷系数k=—同型号空压机工作的台数：N—每台空气压缩机的轴功率，KWt—空气压缩机工作小时数，三班作业取t=21hd—空压机的年工作天数c—传动效率，对4L-20/8型的空气压缩机，属于皮带传动，取c=0.95~0.97d—电动机的效率，其值可以查阅电机手册选取d=0.90~0.94w—电网效率，取w=0.95~0.940.2——空压机的空载功率因数：2、三台冷却水泵所需冷却水量为：30.060.065.520319.8/WQqQzmh3、冷却水泵年电耗的计算21131.572136039564()/0.9dEZNtdKWha4、年总电耗：6123204880395643.3410()/EEEkwha