第十四章 空压机的选型计算

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第十四章 空压机的选型计算
一 、学习目的和要求
/ Q% J" ]1 ?) _8 l+ k通过本章学习，了解空压机的选型计算方法。
二、重点与难点
6 ?7 {; C% U4 O2 d（1）空压机的选型计算；
（2）空压机的选型计算。
三、课程内容
一、设备选择的原则与要求
. _7 {8 }- |& E6 h选择矿山压缩设备设备的原则是，必须保证能在整个矿井服务期限内，在用气量最多、输送距离最远的情况下，供给足够数量和压力的压缩空气，同时应该经济合理。
1．选型设计时必须的资料
: I! C2 \0 L( D(1)风动工具的台数、型号、使用地点和距离；
7 H/ F  s! r( F4 k1 X* p9 Q# z(2)巷道开拓系统图和地面工业广场布置图；
(3)井口及各开采水平标高，最远采区的距离；
(4)矿井年产量和服务年限。
2．选型设计的主要任务
/ b# K" w9 p, _8 z" ?(1)选择空压机的型式和确定所需的台数；
$ u5 {$ N& E1 n. {' n(2)选择电动机、电控设备和附属装置；
; z4 N, N/ P/ @(3)确定压气管道；
, n8 K2 c+ Z, x(4)提出主要技术经济指标；
(5)绘制空压机站的布置图和管道布置图。
4 b% ^9 Q2 I+ _1 C二、选型设计的步骤和方法
1．确定空压机站必须的供气量
空压机站必须的供气量由风动工具的耗气量决定的。常用风动工具的耗气量如表1所列，但在风动工具日久磨损后，耗气量将会有所增加，同时风动工具一般都是间歇性工作，因此在确定风动工具的总耗气量时，必须考虑到各种风动工具的间歇工作使总耗气量减少以及沿途泄漏使总耗气量增加等因素。
2 Q  {3 U* q. g表1  煤矿常用风动工具型号规格表

# u3 I% G2 Z$ t3 D7 L8 f7 e名称及型号        工作压力(表压)
105        耗气量
m3/min
03-11型风镐
YT-18型风钻
YT-25型风钻
& L) O# Y6 X- O4 Y. L) UYT-26G型风钻
. q+ O+ W: j  ~8 k& @7 ~2 W# V7655型风钻
东风-1型风动装岩机
9 a6 h2 ]- M% X7 L2 ?* \IR-50型锻钎机
HP2-5型锚喷机        3.924
( Q  f! n) O$ U$ r4.905
4.905
4.905
4.905
& ?: x  p& z8 v  p/ o3.434~4.905
; C) D, Q$ T/ m! O. H4.905~6.867
4 ^5 R( T3 K0 M2 N; A2.943~3.924        1
3 V& K* M$ f& H& ^' j- F; }2.5
2.6
4.5
3.6
. m  f, |5 u# B5 u- J( y( d4.8~9.5
2 C" _, h' W4 {' |. Z) k0 U3~4
, p5 ]* k4 q/ K, r6
空压机站必须的供气量可按下式计算
) ?% I4 l2 ^, W( P5 M" j% A                                     公式1
" ^. u/ D. I% e' o* V- O6 v( X式中：——空压机站的供气量，。
7 X0 d  u( Z* T——沿管路全长的漏风系数。它与管路的连接方法、接头数量、衬垫种类、管道直径和管内压力大小有关。在设计时，一般依管路的长度进行估算。的值可按表2选取；
4 I+ c1 \4 W" t8 B7 k表2  沿管路全长的漏气系数
! s: _, d2 Y- q) {管路全长  km        ＜  1        1  ~  2        ＞   3
        1.1        1.15        1.2
( Y' R8 ^! \% ^$ \: h7 T——机械磨损使压气消耗量增加的系数。对于风钻或风镐，=1.15；对于其它风动机械，=1.1 ；
/ H& j# ?) Y, e+ k" [——海拔高度修正系数，其值见表3；
表3  海拔高度修正系数
. v! f  ?" V' u5 b& z- E海拔
高度m       
% W- j, [0 I8 x+ D6 Z6 C400       
0 W4 [! N, z" }3 X+ n# I500       
600       
, M9 O. b; X" i1 e* u700       
7 v; T0 ^- }( R/ j4 X& o1 G800
       
900       
3 Q* D5 R7 Z& H$ D1000       
/ k1 \. J0 x- X  y9 Z, L' |1 w. `, H2 A1100       
& A. [4 B+ P" o5 l( e6 R/ P1200       
1300       
6 N& ?. R; o- A3 [. ]6 |1400       
1500
8 r5 ^2 H9 }' R0 c2 Y; ]+ f        1.04        1.05        1.06        1.07        1.08        1.09        1.10        1.11        1.12        1.13        1.14        1.15
ni——同型号风动工具的同时使用台数；
qi——每台风动工具的耗气量，
ki——同型号风动工具的同时使用系数，其值见表4。
0 ~: L( `* s- n% k, W  a# X表4   风动工具的同时使用系数
同型号风动工具的
同时使用台数        ≤10        11~30        31~60        ＞60
. }" Z, u8 C; Q7 p' ^$ Q! Nki        1.00~0.85        0.84~0.75        0.74~0.65        0.65
& s% B3 y5 V8 Z( ]1 R2．估算空压机必须的出口压力
3 \8 y9 W5 Y# l, X/ `( \  b, A  空压机的出口压力，除了应保证工作地点的压力比风动工具的工作压力大9.81×105外，尚需考虑管路的最大压力损失。因此，空压机必须的出口压力应按下式计算
4 Q( q5 d3 K+ Z" C4 K; J. a( Q                          公式2
6 S2 n& Y5 @" F/ h5 D' Y式中：p——空压机的出口压力， ；
9 v% @; _+ ~) Q6 S9 a' {5 {      pg——风动工具的工作压力， ；
" O1 t& T8 f# h! `7 Y* m     ——压气管路中，最远一趟管路的压力损失之和，可按每公里管路损失(0.3 ~0.6)×105进行估算；
0.981×105——考虑到橡胶软管、旧管和上下山的影响而增加的压力值，。
3．确定空压机的型式和台数
空压机站一般设于地面，站内空压机的台数一般不超过5台。在低沼气矿井中，送气距离较远时，也可在井下主要运输巷道附近新鲜风流通过的地方，设置空压机站，每台空压机能力一般不大于20m3/min ，数量一般不超过3台，空压机和储气罐必须分别装设在两个铜室内。为便于维修和管理，应尽可能选用相同的产品。
: c& X+ p+ J; N& f3 |: v备用空压机一般为一台，备用风量为总风量的20~50%。
" G$ m7 u6 x0 M* M根据计算的空压机站必须的排气量Q和出口压力p，从空压机技术规格表4中选取空压机。
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