Розрахунок водовідливної установки
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
Курсова робота:
Розрахунок водовідливної установки
ВСТУП
Розробка корисних копалин підземним і відкритим способами характеризується значними припливами підземних вод. Тому необхідно робити комплекс складних робіт з попередження їхнього надходження в карєрні виробітки. Частка витрат на осушувальні заходи в загальному комплексі гірських робіт досягає 10-15% капіталовкладень. При осушенні родовищ осушувальні роботи мають за мету завчасно знизити припливи й напори вод, а так само здійснити їхній плавний перехід за межі карєрного поля. Для видалення води з карєру обладнаються складні водовідливні установки, безперебійна робота яких забезпечує безпечне відпрацьовування родовищ і створює необхідні умови праці. Частка припливів шахтних вод у карєр має велике значення при проектуванні й експлуатації водовідливних установок. Вона визначає: тип насосних агрегатів, їхню продуктивність, режими роботи, розташування водовідливних установок по горизонтах карєру. Невідповідність між продуктивністю водовідливних установок і припливами вод, як правило, тягне за собою затоплення робочої зони карєру. Причини подібних явищ у неправильному виборі встаткування водовідливної установки без обліку очікуваних припливів вод.
1. РОЗРАХУНОК ВОДОВІДЛИВНОЇ УСТАНОВКИ
1.1 Визначення нормального й максимального припливів
Номінальна подача насоса при максимальному числі годин його роботи в добу:
(1.1)
де - нормальний годинний приплив, м3/год;
- максимальне число годин роботи насоса в добу, відповідно до
правилами безпеки, 20ч.
Для шахт геодезична висота
(1.2)
де Hш - глибина шахти, м;
- висота усмоктування насоса, м. При позитивній висоті усмоктування ставиться знак “+”, при негативній висоті - “-“ ,
- перевищення зливу води на поверхні щодо устя стовбура, 1,5(2 м;
1.2 Необхідний орієнтовний напір насоса
(1.3)
де - геодезична висота шахти, м.
1.3 Вибір типу насоса і їхньої кількості
Орієнтовно виробляється вибір типу насоса, для чого будується ескізний графік характеристики насосів, близьких до параметрів насосної установки (Нн, Qн).
На підставі раніше обчислених: номінальної подачі насоса Qн і орієнтовного напору Нм по каталозі насосів вибираємо найбільш підходящий тип і марку насосів.
Виписується з каталогу тип насоса і його марка із вказівкою подачі й напору на одне колесо.
ЦНС 500-160-800
Оптимальна подача 500 м/ч;
Напір одного робочого колеса - 81,3 м.
Обраний насос перевіряється на наявність робочого режиму в зоні
промислового використання й на стійкість.
(1.4)
де - напір насоса при закритій засувці, м;
- число коліс насоса. Для спіральних насосів їхнє число міняти не можна. Для насосів серії ЦНС їхня кількість повинне бути в межах від 2 до 10.
Кількість робочих коліс:
(1.5)
Де Н напір одного робочого колеса при нульовій подачі
Округляємо кількість робочих коліс до найближчого цілого значення - 4.
1.4 Розрахунок потрібного діаметра трубопроводу і його вибір
Трубопровід є одним з найважливіших елементів водовідливної установки. До трубопроводу предявляються наступні вимоги:
- доступність для огляду й ремонту;
- наявність резервних ставків і можливість швидкого перемикання на резервний трубопровід в автоматичному режимі;
- стійкість до агресивних впливів рудничної води;
- мінімальні капітальні й експлуатаційні витрати;
- мінімальні гідравлічні опори.
Оптимальний діаметр напірного трубопроводу
(1.6)
де - номінальна подача насоса при максимальному числі годин його роботи в добу, м3/год;
- коефіцієнт, що враховує кількість напірних трубопроводів, кількість трубопроводів 2,отже =1.
За отриманим значенням вибирається стандартний діаметр трубопроводу. Діаметр усмоктувального трубопроводу приймається на 25(50 мм більше напірного.
Приймаємо діаметр напірного трубопроводу 245 мм, що всмоктує - 299 мм.
Товщина стінки напірного трубопроводу (мм)
(1.7)
де - стандартний зовнішній діаметр нагнітального трубопроводу, м;
- тиск - 6 Мпа в напірного патрубка; 3 Мпа в що підводить.
- термін служби трубопроводу, 10 років.
Приймаємо товщину стінки напірного трубопроводу - 7 мм.
Внутрішній діаметр напірного трубопроводу:
Dвнутр=Dст-2? (1.8)
Dвнутр=245-27=231 мм
Товщина стінки усмоктувального трубопроводу:
Приймаємо товщину стінки усмоктувального трубопроводу - 7 мм.
Внутрішній діаметр усмоктувального трубопроводу:
Dвнутр = 299 2• 7 = 285 мм
Обрані стандартні діаметри трубопроводу перевіряються по швидкості руху води:
(1.9)
де - стандартний внутрішній діаметр трубопроводу, м.
Швидкість руху води в нагнітальному трубопроводі повинна бути в межі 1,5(2,5 м/с, в усмоктувальному - 0,5 1,7 м/с.
м/з
м/з
1.5 Розрахунок характеристики мережі
Основне рівняння мережі водовідливної установки
(1.10)
де - постійна трубопроводу, год2/м5.
Постійну трубопроводу можна визначити по формулі
(1.11)
де (- коефіцієнт