Главная страница
Навигация по странице:

  • 9.5 РАСЧЕТ НАПОРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВНЕШНЕЙ СЕТИ

  • 9.6 ДОПУСТИМАЯ ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВСАСЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НАСОСОВ

    		•

    Расчет водоотливной установки. Расчет водоотливной установки исходные данные для расчета


    Скачать 450.15 Kb.
    НазваниеРасчет водоотливной установки исходные данные для расчета
    Дата31.05.2018
    Размер450.15 Kb.
    Формат файлаrtf
    Имя файлаРасчет водоотливной установки.rtf
    ТипДокументы
    #45565

    9. РАСЧЕТ ВОДООТЛИВНОЙ УСТАНОВКИ

    Исходные данные для расчета:

    1. Нормальный суточный приток воды в шахту ― Qн = 5600 м3/сут.

    2. Максимальный суточный водоприток ― Qmax = 14800 м3/сут.

    3. Глубина шахтного ствола ― Нш = 480 м.

    4. Длина трубопровода на поверхности ― L1 = 210 м.

    9.1 РАСЧЕТ ИСХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ ВОДООТЛИВНОЙ УСТАНОВКИ
    9.1.1 Расчетная производительность насосной станции главной водоотливной установки шахты:

    а) по нормальному водопритоку ―

    б) по максимальному водопритоку ―

    где Тн = 20 ч/сут ― нормативное число часов для откачки суточных водопритоков согласно Правилам Безопасности (ПБ).

    9.1.2 Экономически целесообразная скорость движения воды по трубам нагнетательного става

    где Qр ― расчетная производительность водоотливной установки по нормальному суточному водопритоку, м3/ч.
    9.1.3. Расчетный диаметр нагнетательного трубопровода

    9.1.4 Расчетный коэффициент линейных гидравлических сопротивлений трубопроводов

    где Dр ― расчетный диаметр трубопроводов, м.
    9.1.5 Геодезическая высота подъема воды на поверхность

    где Нвс = 4÷5 м ― ориентировочная высота всасывания насосов; hп = 0,5÷2 м ― высота переподъема воды над поверхностью шахты.

    9.1.6 Расчетная протяженность трубопроводов

    где Lвс = 8÷12 м ― длина всасывающего трубопровода; Lтх = 15÷20 м ― длина трубопровода в трубной ходке; Lнк = 20÷30 м ― длина трубопровода в насосной камере водоотливной установки.
    9.1.7 Расчетный напор насосной станции водоотлива

    где ∑ξр = 25÷35 ― расчетная сумма коэффициентов местных гидравлических сопротивлений системы трубопроводов.

    9.2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ТРУБОПРОВОДОВ
    9.2.1 Расчетное давление воды в нагнетательном трубном ставе

    где ρ = 1020÷1030 кг/м3 ― плотность откачиваемой шахтной воды.
    9.2.2 Минимальная по условиям прочности толщина стенки труб нагнетательного става

    где Dр ― расчетный диаметр труб, м; σв ― временное сопротивление разрыву материала труб, МПа. В соответствии с данными табл. на стр. 162 [Л-1] принимаем для трубопроводов сталь марки Ст4сп с временным сопротивлением разрыву σв = 412 МПа.
    9.2.3. Расчетная толщина стенок труб

    где 1,18 ― коэффициент, учитывающий минусовый допуск толщины стенок труб; δкн ― скорость коррозионного износа внутренней поверхности труб, мм/год; t = 10÷15 лет ― расчетный срок службы труб.

    В соответствии с данными, приведенными на стр. 162 [Л-1], для кислотных шахтных вод с водородным показателем рН = 6÷7 скорость коррозионного износа составляет δкн = 0,20 мм/год.

    9.2.4 Выбор труб для нагнетательного става производим по расчетным внутреннему диаметру Dр = 212 мм и толщине стенки δр =12,4 мм. Для нагнетательного става принимаем трубы с внутренним диаметром Dн = 217 мм и толщиной стенки δ = 14 мм (табл. 2.1―[Л-1]):

    9.2.5 Для всасывающего трубопровода (Dвс = Dн + 25 мм) принимаем трубы с внутренним диаметром Dвс = 231 мм и минимальной толщиной стенки δ = 7 мм:

    9.2.6 Количество трубопроводов нагнетательного става. Принимаем zтр = 2 (рабочий и резервный).

    9.3. Выбор насосов и схемы их соединения
    9.3.1 Выбор насосов производим по расчетным расходу Qр = 280 м3/ч и напору Нр = 521,7 м с ориентацией на многоступенчатые секционные насосы марки ЦНС. В соответствии с полями рабочих режимов, представленными на рис. 2.9 [Л-1], принимаем для водоотлива насос марки ЦНС 300-120…600 со следующей технической характеристикой: номинальная подача ― Qн = 300 м3/ч; номинальный напор ― Нн = 120÷600 м; максимальный КПД ― 0,71; частота вращения ― п = 1475 об/мин; количество ступеней ― iст = 2÷10.
    9.3.2 Напорная характеристика ступени насоса марки ЦНС 300-120…600 приведена в табл. 1. (из табл. 2.4 ― [Л-1]).
    Таблица 1

    Q, м3/ч
    0
    75
    150
    225
    300
    375

    Н1, м
    67
    68
    67,5
    66
    60
    48,5

    η, %
    0
    36
    59
    69
    71
    66

    Δhд, м
    ―
    ―
    ―
    3,2
    4,0
    5,8


    9.3.3 Расчетное число ступеней насоса :

    где Н1 = 59 м ― напор ступени насоса при расходе, близком к расчетной производительности водоотливной установки. Принимаем iст = 9.
    9.3.4 Количество рабочих насосов и схема их соединения.
    Принимаем zр = 1, так как расчетные напор и расход обеспечиваются одним насосом.
    9.3.5 Количество насосов горячего резерва назначается из следующих условий: насосы должны быть однотипными; объем резерва – не менее 100%; суммарная подача насосов рабочих и горячего резерва должна обеспечивать расчетную производительность водоотливной установки по максимальному суточному водопротоку Qpm = 740 м3/ч. Принимаем zгр = 2.
    9.3.6 Количество насосов холодного резерва выбирается из условия, что их суммарная производительность должна быть не менее 50% от суммарной производительности рабочих насосов. Кроме того, насосы должны быть однотипными.

    Принимаем
    z хр = 1.
    9.3.7 Общее количество насосов на насосной станции водоотлива
    zн = zр +zгр +zхр = 1+2+1 = 4.

    9.4 КОММУТАЦИОННАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СХЕМА НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВОДООТЛИВА
    Насосы на водоотливной установке должны быть соединены с трубопроводами таким образом, чтобы любой из них мог подключаться к любому трубопроводу нагнетательного става. При диаметре труб нагнетательного става D ≤ 300 мм обычно используют типовую коммутационную схему с кольцевым трубопроводом у потолка насосной камеры и общим приемным зумпфом.
    9.5 РАСЧЕТ НАПОРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВНЕШНЕЙ СЕТИ
    9.5.1 Коэффициенты линейных гидравлических сопротивлений:
    а) нагнетательного трубопровода:

    б) всасывающего трубопровода:


    где Dн = 0,217 м и Dвс = 0,231 м ― диаметры соответственно нагнетательного и всасывающего трубопроводов.
    9.5.2 Протяженность трубопроводов: а) всасывающего Lвс = 10 м;

    б) нагнетательного: Lн = Lр – Lвс = 743 – 10 = 733 м.
    9.5.3 Суммы коэффициентов местных гидравлических сопротивлений принимают на основе следующих рекомендаций:
    а) на всасывающем трубопроводе: ∑ξвс = 3,7÷7,2;
    б) на нагнетательном трубопроводе: ∑ξн = 24÷32.
    Принимаем ∑ξвс = 5,15 и ∑ξн = 28,9.
    9.5.6 Обобщенный коэффициент сопротивления внешней сети

    9.5.7 Расчет напорной характеристики внешней сети производим по формуле


    где Q― расход насоса, м3/ч.

    Результаты расчета приведены в табл. 2.
    Таблица 2

    Q, м3/ч
    0
    75
    150
    225
    300
    375

    Нс, м
    486
    490,7
    495,3
    507,0
    523,4
    544,4


    9.6 ДОПУСТИМАЯ ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВСАСЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НАСОСОВ
    9.6.1 Допустимая высота всасывания насосов

    9.6.2 Обеспечение необходимой всасывающей способности насосов при работе без кавитации. Так как Нвсд > 3,5 м, для обеспечения бескавитационной работы водоотливной установки не требуется дополнительных технических средств. Достаточно расположить насосные агрегаты таким образом, чтобы ось вращения находилась на высоте не более 4 м над уровнем воды в водосборнике.

    написать администратору сайта