Проектування водовідливної установки шахти - Контрольная работа

Для надійності відкачки води з шахти подача кожного насоса (або кількох одночасно працюючих насосів) повинна забезпечувати відкачку максимального добового припливу не більше ніж за 20 годин. У розрахунках приймаємо орієнтовну геометричну висоту всмоктування насосів hв = 3 м, заглиблення напірного трубопроводу під рівнем поверхні землі (трубопровід заглиблюють для виключення його замерзання), hп = 2 м.Вибір типу насоса по розрахунковому мінімальному поданню виконаємо по приведених в додатку Б графічним характеристикам насосів. Один насос або дещо одночасно працюючих завжди повинні створювати подання велику або рівну значенню мінімально розрахунковому поданню при відкачуванні максимального припливу води.Внутрішній діаметр трубопроводу у першому наближенні визначиться по залежності: , (1) де розрахунковий внутрішній діаметр нагнітального трубопроводу; Оптимальна швидкість води в трубопроводі визначається за методикою, розробленою науково-дослідним галузевим інститутом ИГТМ ім.М. М. Федорова, суть якої зводиться знаходити оптимальну швидкість води по відносному припливу води і глибині шахти [3]. 1,0 1,8 1,95 2,1 2,2 2,3 відносний приплив, значення якого визначається по залежності де середній годинний приплив води в шахту за рік, значення якого визначається по рівнянню: м3/ч водовідливна установка шахта насосРозрахунковий максимальний тиск води у нагнітальному трубопроводі: , (2) де - еквівалентна довжина всіх місцевих опорів, яка визначається за формулою: , (3) де діаметр i - го трубопроводу, на якому розташовані місцеві опори; У даному випадку сума коефіцієнтів місцевих опорів визначиться за виразом: , (4) де - коефіцієнт гідравлічного опору відповідно колекторного і нагнітального трубопроводів. До прийнятої гідравлічної схеми коефіцієнти опору визначається за формулою: = 1,3 1,4 1,5 1,9 2,1 2,5 2,9 ?з - коефіцієнт опору повністю відкритої засувки, для засувки Лудло це значення дорівнює ?з = 0,05 (див. довідкові дані, приведені в додатку Г методичних вказівок). У наведеному прикладі бічного потоку немає, оскільки кожен насос працює на свій трубопровід, тому . коефіцієнт місцевого опору плавного повороту трубопроводу на 90°, по старій термінології коліна, по новій - відведення, рекомендується приймати рівним =1,0. коефіцієнт місцевого опору виходу з труби, значення якого рівне . коефіцієнт місцевого опору зварного стикового зєднання, значення якого можна набути, рівним , незалежно від діаметру трубопроводу. ? - коефіцієнт Дарсі, який розраховується за формулою Ф.А.Для визначення робочого режиму насоса зазвичай використовують графоаналітичний метод. Спочатку розрахунковим шляхом отримують рівняння напірної характеристики насоса, а потім в однаковому масштабі будують напірну характеристику насоса і мережі. Рівняння напірної характеристики трубопроводу має вигляд: , (8) де - опір трубопровідної системи водовідливної установки, включаючи всмоктуючий, нагнітальний і колекторні трубопроводи обвязування насосів в насосній камері. Уточнюємо значення гідравлічного опору трубопроводу а у відповідності з вибраними діаметрами трубопроводів: Коефіцієнти Дарсі трубопроводів всмоктуючого, нагнітального та обвязки насосних агрегатів у насосній камері: , , . коефіцієнт гідравлічного опору всмоктувального трубопроводу, відповідно до прийнятої гідравлічної схеми коефіцієнт опору визначається за формулою: , де ?пк - коефіцієнт опору приймального клапана із захисною сіткою, який в залежності від діаметра трубопроводу dвс визначається за таблицею Г.2.Для забезпечення безкавітаційної роботи необхідно виконання наступної вимоги: , (9) де - допустима вакууметрична висота всмоктування, значення якої зазвичай додається до паспортних даних насоса у вигляді кривої лінії, яка відображає функціональну залежність . Якщо така характеристика відсутня, то значення для робочого режиму насоса можна отримати розрахунковим шляхом. Нвак - розрахункова вакууметрична висота всмоктування, значення якої визначається за залежністю: , (10) де Нвс - геометрична висота всмоктування насосів (визначається з реальних умов застосування насоса), приймаємо Нвс = 3,5 м, Рис.Для приводу до дії насосів серії НСШ 320-720 підійдуть вибухобезпечні електродвигуни з короткозамкненим ротором серії ВАО 315S-6 потужністю 250 КВТ й частотою обертання ротора n =1480об/хв (додаток Д).Норми технологічного проектування вугільних шахт [5] вимагають, щоб загальна кількість насосних агрегатів головних водовідливних установок визначалася залежно від кількості одночасно працюючих агрегатів, значення яких приведене в таблиці 5 методичних вказівок.Згідно з п.7.1.1 [1] головні та дільничні водовідливні установки повинні мати водозбірники, які складаються з двох та більше ізольованих одна від одної гілок. Місткість водозбірників головного водовідливу повинна розраховуватися не менше ніж на 4-годинний максимальний приплив, не враховуючи замулення. Обєм частини водозбірника, яка приймає приплив води у період планових (за вимогою енергопостачальної організації) простоїв водовідливу за час, щ

Зміст

Розрахунок головної водовідливної установки шахти

1. Розрахунок вихідних параметрів

2. Вибір типу насоса і кількості робочих коліс

3. Розрахунок внутрішнього діаметра трубопроводу

4. Визначення товщини стінки напірного трубопроводу

5. Визначення робочого режиму насосної установки

6. Розрахунок допустимої висоти всмоктування насоса

7. Вибір приводних двигунів насосів і пускової апаратури

8. Визначення кількості насосів

9. Визначення параметрів водозбірника та попереднього відстійника

10. Техніко-економічні показники роботи водовідливної установки

Розрахунок головної водовідливної установки шахти

Вихідні дані для розрахунку: нормальний добовий приплив Qн = 8500 м3/добу;

максимальний добовий приплив Qmax = 9000 м3/добу;

глибина шахтного ствола Нш = 630 м;

водневий показник шахтної води РН = 7;

щільність шахтної води ? = 1015 кг/м3;

температура шахтної води t = 15?C;

середньорічна тривалість максимального припливу води nmax = 55 діб.

1. Розрахунок вихідних параметрів