Розрахунок водовідливної установки
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
гідравлічного тертя в трубопроводі - 0,03;
- довжина трубопроводу, м;
- сумарний коефіцієнт місцевих опорів;
- стандартний внутрішній діаметр трубопроводу, м.
Для нагнітального трубопроводу:
Для усмоктувального трубопроводу:
Довжина трубопроводу при відкритому водовідливі:
(1.12)
де l1 довжина трубопроводу по насосній камері 20 м;
l2 довжина труб у трубному ходці 20 м;
l3 довжина труб на поверхні від устя стовбура до місця зливу 60 м
- Визначення сумарних втрат напору в трубопроводі
Таблиця 1 - Визначення коефіцієнта місцевого опору для нагнітального трубопроводу
№Найменування місцевого опоруВеличинаКількістьСума1.Коліно 1350,19530,5852.Засувка відкрита0,2710,273.Коліно 900,6431,924.Зворотний клапан14,5114,5Усього17,275
Таблиця 2 - Визначення коефіцієнта місцевого опору для усмоктувального трубопроводу
№Найменування місцевого опоруВеличина Кількість Сума1.Коліно 900,642 1,282.Прийомний клапан4,41 3,6Усього4,88
Підставивши у формулу (1.10) значення Нг і R, одержимо рівняння зовнішньої мережі.
1.7 Установлення дійсного напору насоса
Режим роботи насосного агрегату визначається графоаналітичним методом. Спочатку визначають графічне зображення зовнішньої характеристики мережі (залежність Н=f(Q)), тобто в аналітичне рівняння зовнішньої мережі підставляють різні значення Q. Дані зводять у таблицю 3.
Таблиця 3 - Характеристика нагнітального трубопроводу
Параметри0Q0.5Q1.0Q1.5Q2.0QПодача, м3/год 0 250500750 1000Напір, м309309,9 312,5316,8 323
Маючи каталожну характеристику (графік) прийнятого насоса й графічну аналітичну характеристику зовнішньої мережі насосної установки, можна одержати режим роботи насоса на цю зовнішню мережу. Координати режиму роботи виходять, якщо накласти характеристику мережі на характеристику насоса.
За графіком нагнітального трубопроводу визначаємо =508; =346; =0,7
Після чого визначається число годин роботи насоса в добу при відкачуванні припливу води:
(1.13)
де дійсна подача насоса;
- нормальний приплив води в шахту.
1.8 Визначення потужності електродвигуна й вибір його типу
Даних координат крапки режиму роботи насосної установки досить, щоб визначити потужність двигуна насоса (кВт):
(1.14)
де щільність рудничної води, 1050 кг/м3;
коефіцієнт запасу потужності двигуна, при, при 100м3/год, = 1,1 1,15.
- дійсний напір;
Таким чином, знаючи потужність двигуна, приймається найближчий більший по потужності двигун, частота обертання якого збігається із частотою обертання насоса. Приймаємо двигун ВАО630M4. Номінальна потужність - 800 кВт, напруга - 6000 У, КПД - 95%, синхронна частота обертання - 1500 про/хв.
1.9 Розрахунок витрати електричної енергії й установлення КПД водовідливної установки
Число роботи насоса в добу при відкачуванні нормального припливу, (година):
(1.15)
Те ж при максимальному припливі, (година):
(1.16)
Річна витрата електроенергії ,кВт:
(1.17)
де ?д - КПД двигуна, 0,95;
?мережі - КПД електричної мережі, 0,95;
? - КПД насоса;
- кількість днів у році з нормальним водо припливом, 305;
- кількість днів у році з максимальним водо припливом, 60.
Річний приплив води (м3/рік ):
(1.18)
Питома витрата електроенергії (кВтгодина/м3):
(1.19)
Корисна витрата електроенергії ( кВтгодина/м3):
(1.20)
Коефіцієнт корисної дії водовідливної установки:
(1.21)
2. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА. ЗАХИСТ АПАРАТУРИ Й НАСОСІВ ВІД ГІДРАВЛІЧНИХ УДАРІВ
Основна причина, що викликає гідравлічні удари в напірних трубопроводах, - аварійне відключення електроживлення двигунів насосів. Гідравлічних ударів, що виникають у результаті зміни ступеня відкриття запірних арматур, практично можна уникнути, змінюючи режим закриття й відкриття. При відключенні електродвигунів насосів, що подають воду по напірних трубопроводах у відкриті ємкості, процес гідравлічного удару протікає в такий спосіб. Після відключення насосів зменшуються частота обертання роторів агрегатів, подача й напір. Тиск на насосній станції починає знижуватися. Знижуються й швидкості руху води в трубопроводі. У якийсь момент вода зупиниться й далі почне рухатися із прискоренням у зворотному напрямку. При наявності зворотних клапанів на напірних лініях насосів зміна напряму руху води в трубопроводі викликає закриття їхніх дисків, що різко сповільнює рух потоку й значно підвищує тиск - відбувається гідравлічний удар.
Показники труб міцності для прокладки напірних водоводів призначають по розрахунковому тиску, прийнятому рівним робочому тиску, або тиску при гідравлічному ударі, помноженому на коефіцієнт 0,85 для сталевих труб і на 1 для труб з інших матеріалів. Підвищення тиску при гідравлічному ударі може бути визначальним при виборі показників труб. Розраховують показники міцності труб зовнішнього навантаження трубопроводу при наявності в ньому вакууму (практично це ставиться до сталевих труб великого діаметра). Тому повинні бути використані засоби захисту від гідравлічного удару щоб не збільшувати показники міцності труб у порівнянні з тими, які можуть бути прийняті по максимальному робітнику. Засобу захисту від гідравлічного удару можна розділити на дві більші групи: перша - засобу захисту