Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




Выбор типа и количества насосов

Читайте также:
  1. I ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА И АНАЛИЗА ПОСТАНОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА В КОЛЛЕКТИВЕ.
  2. Автоматический выбор пределов измерения
  3. Агрегирование данных при выборке
  4. Альтернатива выбора производственной программы
  5. Анализ влияния форм и методов розничной торговли сети гипермаркетов «Ашан» на потребительский выбор.
  6. Анализ информации и выбор РА
  7. Важный момент отчета — обоснование выбора тех или иных методов оценки.
  8. Виды торговых посредников, критерии выбора посредников
  9. Влияние мотивации на выбор форм анимационных услуг
  10. Вопрос 1. Понятие о выборочном наблюдении

Расчет водоотливной установки главного водоотлива

 

Рассчитать главную водоотливную установку горизонта 529 м. Нормальный суточный приток по шахте Qн.сут. = 12480 м3/сут. Максимальный суточный приток составляет Qmax.п. = 13680 м3/сут. Вода нейтральная.

 

1 Выбор схемы водоотлива, места расположения насосной камеры и водосборников

 

На шахте применена одноступенчатая схема водоотлива с расположением насосной камеры в околоствольном дворе горизонта 529м. Составляем расчетную схему трубопровода, которая показана на рисунке 1.

 

 

2.1 Определим минимальную потребную производительность насоса из условия требований ПБ о максимально-допустимой продолжительности откачки нормального суточного притока.

Qн.сут 12480

Qн. = ¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 624 м3/ч.

20 20

2.2 Определим ориентировочный потребный напор насоса:

Нг

Нор = ¾¾¾, м.вод.ст.;

hтр

где Нг - геодезическая высота, м; Нг = Нн + Нв = 529 + 3 = 532м.

Нн - высота нагнетания, м; Нн = 529м;

Нв - высота всасывания, м; принимаю Нв = 3м;

hтр - к.п.д. трубопровода, hтр = 0,9-0,95.

Нор = ¾¾¾ = 575м.

0,925

Принимаем к установке насос типа НСШ 750-250-1400. Техническая характеристика насоса приведена в таблице 1.

 

Таблица 1 - Техническая характеристика насоса НСШ 750-250-1400

Наименование показателей Значение
1. Номинальная подача, м3/ч 2. Номинальный напор на одно рабочее колесо, м.в.с. 3. Номинальный к.п.д. 4. Частота вращения вала, мин-1 5. Диаметр подводящего патрубка, мм 6. Диаметр напорного патрубка, мм 7. Ширина насоса, мм 8. Высота насоса, мм 0,72

 

2.3 Определим необходимое число рабочих колес:

Hор 575

Zк = ¾¾ = ¾¾¾ = 4,6.

Нк 125

К установке принимаю 5 колес. Определим напор насоса:

Н = Нк × Zк = 125 × 5 = 625м.в.с.

Окончательно, к установке принимаю три насоса НСШ 750-625 по пять рабочих колес в каждом. Один насос находится в работе, один – на техническом обслуживании и один насос – резервный.

 

3 Проверка работы насоса на устойчивость

 

Проверка устойчивой работы насоса проводится согласно неравенству:

Нг £ 0,95 × Н0, м;

где Н0 - напор насоса при закрытой задвижке, м.в.с. Н = НК0 × Zк;

где НК0 - напор одного колеса насоса при закрытой задвижке, НК0 = 132 м.в.с. Берётся из характеристики насоса.

Тогда Н0 = 132 × 5 = 660м.в.с.

Нг = 532м £ 0,95 × 660 = 627м.в.с.

Условие выполняется, следовательно, работа насоса будет устойчивой.

 

4 Выбор труб для напорного и всасывающего трубопроводов

 

4.1 Определим оптимальный диаметр труб:

dопт = k × 0,0131 × Q0,476;

где k - коэффициент, зависящий от числа напорных трубопроводов, при двух трубопроводах k = 1,0.

dопт = 1,0 × 0,0131 × 7500,476 = 0,306м.

4.2 Определим толщину стенок труб по формуле:

100 × (d0 + dк)

d = ¾¾¾¾¾¾¾, мм;

100 – К0

где d0 - толщина стенки труб из условия прочности, мм;

d0 = К1 × Д × р;

где К1- коэффициент, учитывающий материал, из которого изготавливаются трубы; для стали 20 К1 = 2,27;

Д - наружный диаметр труб, определенный ориентировочно, м.

Д = dопт + 2dор = 0,306 + 2 × 0,007 = 0,32 м.

Ориентировочно, в соответствии с ГОСТ8752-78, принимаем трубы диаметром 325 мм.

р - расчетное давление, МПа; р = 1,4 × рраб;

где рраб = 5,32МПа - рабочее давление.

р = 1,4 × 5,32 = 7,45МПа.

Тогда d0 = 2,27 × 0,306 × 7,45 = 5,2мм;

dк - коррозионный износ труб, мм. Определяется из выражения:

dк = (a1 + a2) × Т;

где a1- скорость коррозионного износа наружной поверхности труб, мм;

a1 = 0,25 мм/год при ведении БВР в шахте;

a2 - скорость коррозионного износа внутренней поверхности труб, мм;

a2 = 0,1мм/год - при перекачивании нейтральных и щелочных вод;

Т - срок службы трубопровода, лет; принимаем Т = 10 лет.

Тогда dк = (0,25 + 0,1) × 10 = 3,5мм;

К0 - коэффициент, учитывающий минусовый допуск при изготовлении труб, %; по ГОСТ8732-78 при толщине труб до 15 мм, К0 = 15%.

100 × (5,2 + 3,5)

d = ¾¾¾¾¾¾¾ = 10,2мм.

100 – 15

По ГОСТ8732-78 принимаем трубы с толщиной стенки 11 мм, наружным диаметром dн = 325 мм и внутренним – dв = 303 мм.

4.3 Проверяем скорость воды в напорном трубопроводе, которая должна находиться в принятых пределах 2-2,5м/с.

4× Q 4 × 750

uнап. = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 2,9 м/с.

3600 × p × dв2 3600 × 3,14 × 0,3032

Условие не выполняется. Принимаем трубы с наружным диаметром 351мм и внутренним – 329мм.

 

4 × Q 4 × 750

uнап. = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 2,45 м/с.

3600 × p × dв2 3600 × 3,14 × 0,3292

Окончательно к установке принимаем для напорного трубопровода трубы стальные горячедеформированные с внешним диаметром 351мм и толщиной стенки 11мм. Для всасывающего трубопровода принимаем трубы с наружным диаметром 400мм с толщиной стенки 7мм и внутренним диаметром 386мм.

4 × Q 4 × 750

uвс. = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 1,78 м/с,

3600 × p × dв2 3600 × 3,14 × 0,3862

что удовлетворяет условию uвс. < 1,8 м/с.

 

5 Определение рабочего режима насоса

 

Определение рабочего режима насоса проводим графическим методом, для чего наносим характеристику рабочего колеса насоса. На этом же графике, в том же масштабе, строим характеристику трубопровода по уравнению Н = Нг + R × Q2 (рисунок 2 ). Для построения характеристики трубопровода необходимо определить значение R для данных условий.

Определим коэффициент гидравлического трения в всасывающем и напорном трубопроводах из выражения:

0,021

li = ––––––¾.

di0.3

Для всасывающего трубопровода

 

0,021

lвс. = ¾¾¾¾ = 0,0279.

0,3860,3

Для напорного трубопровода:

0,021

lнап. = ¾¾¾¾ = 0,0293.

0,3290,3

Определим суммарные потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах, с учетом местных сопротивлений, принимаемых в соответствии с расчетной схемой водоотлива (рисунок 1).

lвс. uвс.2 12 1,782

åhвс. = (lвс. × ¾¾ +åx)× ¾¾¾ = (0,0279× ¾¾¾ + 4,5 + 0,6 × 3) × ¾¾¾¾ = 1 м. dвс. 2 × g 0,386 2 × 9,8

 

lн uн2 529 + 207

åhнап.= (lн × ¾¾ + åx)── = (0,0293× ¾¾¾¾¾ + 0,26 × 3 + 10 + 1,5 × 2 + 0,6 × 10 + 0,25) ×

dн 2×g 0,329

2,452

× ¾¾¾¾ = 31,6м.

2 × 9,81

Суммарные потери в трубопроводе составят:

åh = åhвс + åhн = 1,0 + 31,6 = 32,6м. Принимаем åh = 33 м.

Напор насоса составит Н = Нг + åh = 532 + 33 = 565 м.

Характеристика строится в соответствии с выражением Н = Нг + R × Q2, откуда найдем R:

H - Hг 33

R = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 0,000058

Q2 7502

Cледовательно, уравнение характеристики будет иметь вид:

H = 532 + 0,000058 × Q2.

Результаты расчета приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 - Построение характеристики трубопровода

Q, м3/ч
Н, м 532,6 534,3 537,2 547,6

 

Наносим характеристику сети на рабочую характеристику насоса НСШ-750-625 (рисунок 2).

 

 

 

Рисунок 2 - Определение рабочего режима насоса НСШ 750-625.

Рабочий режим насоса:

Qр = 770 м3/ч; Н­р = 570 м; при к.п.д. 70% (hр = 0,7).

Вакуумметрическая высота всасывания составит 3,2 метра.

Определим к.п.д. трубопровода:

Нг 532

hтр = ¾¾ = ¾¾¾ = 0,93.

Нр­ 570

 

6 Выбор электродвигателя насоса

 

Для выбора электродвигателя определим его потребную мощность из выражения:

Qр × r × g × Hр 770 × 1000 × 9,81 × 570

N= k × ¾¾¾¾¾¾¾ = 1,1× ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 1879 кВт;

3600 × 1000 × hр 3600 × 1000 × 0,7

где k- коэффициент запаса мощности, k = 1,1-1,2;

r - плотность воды, r = 1000 кг/м3;

К установке принимаем ВАО2-630L4, мощностью 2000 кВт на напряжение 6000В.

Техническая характеристика электродвигателя приведена в таблице 3.

 

Таблица 3 - Техническая характеристика электродвигателя ВАО2-630L4

Наименование показателей Значение
1. Номинальная мощность, кВт 2. Напряжение, В 3. Номинальный ток, А 4. К.п.д., % 5. Соs j 6. Пусковой ток, А 7. Частота вращения, мин-1 8. Масса, кг 0,92

 

7 Проверочный расчет водосборника

 

Проверочный расчет потребного объема водосборника производится по условию:

 

Vв.сб.= 4 × Qн.пр. = 4 × 620 = 2480 м3;

 

Определим скорость потока воды при работе одного водосборника:

Qр × 1000 770 × 1000

u1 = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = 14,2 мм/с.

Sсвету × 3600 15 × 3600

Данная скорость перемещения воды в водосборнике обеспечит оседание всех частиц крупностью 0,1 мм и более на дне водосборника.

Для предварительного осветления воды перед водосборником предусматривается сооружение предварительного отстойника. Очистка отстойника от ила осуществляется гидроэлеватором с питанием от насоса главного водоотлива. Откачка шлама производится в выработанное пространство.

 

8 Организация работы насосов при откачивании нормального и максимального притоков

 

Время для откачивания нормального суточного притока воды составит:

Qн.сут. 12480

tн = ¾¾¾ = ¾¾¾ = 16,2 часа.

Qр 770

Время для откачивания максимального суточного притока воды составит:

 

Qmax.сут. 13680

t max. = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 17,8 часа.

Qр 770

Что удовлетворяет требованию ПБ п.7.1.4. [3]. Следовательно, к установке следует принимать 3 насоса НСШ-750-625.

 

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

 

1. Хаджиков Р.Н., Бутаков С.А. Горная механика. – М.: Недра, 1982 .

2. Попов Г.А. Шахтные водоотливные установки. Справочник. – М.: Недра, 1988.

3. ДНАОП 10.0-1.01-05. Правила безопасности в угольных шахтах. – К.: Основа, 2005.

4. Дзюбан В.С. и другие. Справочник энергетика угольной шахты. – М.: Недра, 1983.

 

 


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Охрана окружающей среды при эксплуатации водоотливных установок | Адиабатный процесс сжатия

Дата добавления: 2014-02-27; просмотров: 570; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.008 сек.