空气压缩机设备选型能力核算

1空气压缩机设备选型能力核算一、计算依据根据国家煤矿安全监察局安监总煤装[2010]146号文件精神，要求“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成”的要求。压风管路通过主斜井送至井下。最大班下井人数73人，其中回采工作面34人，每个掘进工作面14人。现根据国家安监总局、国家煤监局2007年8月9日颁发安监总煤行[2007]第167号文件，按用于灾害防治时，最大班下井总人数每人0.3m3/min计算确定压风系统供风量。矿井风动设备配备见表7-4-1。表7-4-1风动工具配备表名称及型号技术参数台数压力耗风量湿式混凝土喷射机ZP-Ⅱ0.5MPa5～8m3/min1风镐G100.5MPa1.2m3/min2气动锚杆钻机MFC-1218/29620.5MPa2.8m3/min2凿岩机ZY240.5MPa2.8m3/min2风煤钻ZQS-200.5MPa1.2m3/min3二、空气压缩机选型1.压缩机必须的供气量2（1）风动工具所需压缩机必须的供气量Q=a1a2γΣqiniki=32.72m3/min式中：a1——沿管路全长的漏气系数，a1=1.2；a2——机械磨损耗气量增加系数，取1.15；γ——海拔高度修正系数，a3=1.01；qi——每台风动工具的耗气量，ZP-Ⅱ型混凝土喷射机耗风量8m3/min，G10型风镐耗风量1.2m3/min，MFC-1218/2962型气动锚杆钻机耗风量2.8m3/min，ZY24型凿岩机耗风量2.8m3/min，ZQS-20型风煤钻耗风量1.2m3/min；ni——用气量最大班次内，同型号风动机具的台数，ZP-Ⅱ型混凝土喷射机1台，G10型风镐2台，MFC-1218/2962型气动锚杆钻机2台，ZY24型凿岩机2台，ZQS-20型风煤钻3台；ki——同型号风动机具的同时工作系数，ZP-Ⅱ型混凝土喷射机取1，G10型风镐取0.90，MFC-1218/2962型气动锚杆钻机取0.9，ZY24型凿岩机取0.90，ZQS-20型风煤钻取0.90。（2）井下发生事故时，工作人员所需压缩机必须的供气量Q＝3.0731＝1.2×1.01×73×0.3＝26.54m3/min。式中：0.3——每人所需供气量0.3m3/min；73——压风供氧人数。2.压缩机必须的出口压力：p=pg+ΣΔp+0.1=0.7Mpa式中：pg——风动工具所需的工作压力，pg=0.5Mpa；ΣΔp——压气管路的最大压力损失之和，ΣΔp=0.1Mpa；0.1——考虑到橡皮软管、旧管和上、下山的影响而需要增加的压力值，Mpa。3.压缩机的选择3经过计算压缩机供气量和出口压力，利用矿方已有3台AED132A-10型双螺杆式空气压缩机，2台工作，1台备用，GA132VSD-10双螺杆式空气压缩机额定排气量：20m3/min，额定排气压力：1.0MPa，冷却方式为风冷式，配套电动机功率Pe=132kW，转速1480r/min。当井下发生灾害时，2台空压机工作，满足井下工作人员的供风要求。4.储气罐的选择当Q30m3/min时，Vc=0.15Q则min/3.02015.015.03mQVc式中：Q——空气压缩机每分钟排气量，Q=20m3/min。配套储气罐公称容积为4.0m3，工作压力为1.1MPa，满足储气罐容积要求。5.压气管道的选择(1)管径的选择：d=Q20=114.4mm选用无缝钢管φ133×4.0mm，内径125mm。主管路铺设到最远距离1500m。支管设计采用标准管径φ108×4.0mm无缝钢管，支管路铺设到最远距离1200m。管路交叉处安装闸门，减少漏风。井下压风管路布置示意图见C1824-217-01。（2）验算管道压力损失MPaQdLQdLPPPiiH39.010'100.185.1511285.15121式中：PH——空气压缩机额定排气压力，PH=1.0MPa；主管△Pi=85.1512'10QdL=0.0319MPa；支管△Pi1=85.1512'10QdL=0.036MPa；L——主管管路长度，L=1.15L=1500m；41L——支管管路长度，1L=1.15L1=1200m；Pp+0.1=0.6MPaPp——风动工具额定工作压力，Pp=0.5MPa；PH-△Pi-△Pi1＞Pp+0.1，满足要求。6.年电耗计算年电耗：W=wdZNtdK2.08.01362660.5kW·h/a。式中：K——压缩机的负荷系数，经计算得0.818；Z——同型号空气压缩机的工作台数，2台；d——空气压缩机的年工作天数，330天；t——每天工作小时数，16小时；ηd——电动机效率，取0.92；ηw——电网效率，取0.95；0.2——空气压缩机的空载功率因数；N——每台空气压缩机的电动机功率，132kW。四、配电及控制空气压缩机采用“一对一”供电方式，三台空压机分别接在矿井10kV变电所0.4kV不同母线段。当一回电源停止供电时，另一回路能够保证空气压缩机房全部负荷的运行，保证空气压缩机连续可靠的运行。