- •Введение
- •1. Исходные данные для выполнения работы
- •1.1 Исходные данные
- •1.2 Технологические схемы вентиляторных установок
- •Центральная нагнетательная
- •2. Эксплуатационный расчет вентиляторной установки главного проветривания
- •2.1. Расчет производительности вентиляторов.
- •2.2 Выбор вентилятора.
- •2.3. Определение численных значений коэффициентов сопротивления вентиляционной сети
- •2.4. Расчет напорных характеристик вентиляторной установки
- •2.5. Расчет мощности, потребляемой вентилятором
- •2.6. Проверка правильности расчета и выбора вентилятора
- •2.7. Регулирование рабочего режима
- •2.8. Реверсирование вентилятора
- •2.9. Технико-экономический расчёт вентиляторной установки
- •3. Порядок расчета и выбора насосов и трубопроводов водоотливной установки
- •3.1. Выбор гидравлической схемы водоотлива
- •3.2. Расчетная подача производительности насосной установки, м /ч
- •3.3. Расчетная геодезическая высота подъема воды насосом
- •3.4. Расчетный напор насоса при закрытой задвижке определяют по формуле
- •3.5. Подбор насоса
- •3.6. Расчет внутреннего диаметра всасывающего трубопровода
- •3.7. Расчет внутреннего диаметра нагнетательного трубопровода
- •3.8. Расчет характеристики сети насосной установки
- •3.9. Расчет манометрического напора насоса
- •3.10. Расчет постоянной трубопровода
- •3.11. Расчет характеристики трубопроводной сети
- •3.12. Расчет характеристики насоса
- •3.13. Определение режима работы насосной установки
- •3.14. Проверка режимных параметров работы насоса
3.9. Расчет манометрического напора насоса
м.
3.10. Расчет постоянной трубопровода
с2/м5.
3.11. Расчет характеристики трубопроводной сети
м,
где: Q - расход жидкости через трубопровод, м3/с
Расчетные данные для построения уравнения характеристики трубопроводной сети занесем в таблицу 2.
Таблица 2. Характеристика трубопроводной сети
Параметры сети |
Расчетные значения параметров при |
|||||
Q = 0 |
Q = 0,25∙Qр |
Q = 0,50∙Qр |
Q = 0,75∙Qр |
Q = Qр |
Q = 1,25∙Qр |
|
Q, м3/с |
0 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
Q2, м3/с |
0 |
0,0001 |
0,0004 |
0,0009 |
0,0016 |
0,0025 |
|
0 |
2,519 |
10,365 |
23,321 |
41,46 |
65,78 |
Нтр, м |
830 |
832,519 |
840,365 |
853,321 |
871,46 |
895,78 |
3.12. Расчет характеристики насоса
Определение числа Zк рабочих колес выбранного насоса:
где: напор, создаваемый одним рабочим колесом, м.
Принимаем число колес Z, округлив число Zк до целого числа.
Индивидуальную напорную характеристику для одного колеса увеличиваем в Z раз по оси координат и строим на графике характеристику насоса с числом рабочих колес равным Z. При этом цифровые значения производительности Q по оси абсцисс оставляем без изменения. Принимаем напорную характеристику, КПД и вакуумметрическую характеристику одинаковыми для всех насосов данной серии, поэтому на графике оставляем их неизменными.
Рис. 6. – Расчетная характеристика центробежного насоса.
3.13. Определение режима работы насосной установки
По результатам расчетов, строим характеристику принятого насоса. В точке пересечения характеристик определяем режим работы насосной установки при открытой задвижке:
Qф - фактическая подача насоса в сеть, м3/с;
Нф - фактический напор насоса при подаче Qф, м;
ηф - КПД насоса;
Нвак - допустимая вакуумметрическая высота насоса, м.
Требуемый режим насоса устанавливается путем прикрытия задвижки на 10-20%:
.
3.14. Проверка режимных параметров работы насоса
Устойчивость режима работы насоса проверяется по напору, создаваемому насосом при закрытой задвижке (Q=0):
830≥821,7
Бескавитационный режим работы обеспечивается правильным выбором высоты всасывания насоса (Нв):
Нвак ≥ Нв,
где: Нвак - допустимая вакуумметрическая высота всасывания насоса, определяемая из графика. Правильность выбора насоса проверяется по числу часов работы насосной установки в период нормального притока (tн):
В период максимального притока воды определяется время работы второго насоса, включаемого в работу параллельно с первым насосом:
.
.
3.15. Расчет мощности потребляемой насосной установкой
Мощность на валу насоса рассчитывается по фактическим рабочим параметрам установки, определяемым из графика
,
где: ρ - плотность жидкости, кг/м3;
Нф - фактический напор, м;
Qф - фактическая подача, м3/ч;
ηф - фактический КПД.
3.16. Среднегодовой расход электроэнергии
, кВт·ч,
где: 1,05 - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на освещение камеры, сушку электродвигателя и т.п.;
ηэ - КПД электродвигателя;
ηс - КПД сети;
Тп - число суток максимального притока воды в периоды весенних и осенних паводков.
3.17. Расход электроэнергии на 1 м3 откачиваемой воды
3.18. Расход электроэнергии на водоотлив, приходящийся на 1 т добычи полезного ископаемого
кВт·ч/т,
где: А - добыча полезного ископаемого за год, т.
Список используемой литературы
Автоматизация шахтных вентиляторных установок. Изд. 2-е /Б.Х. Богопольский, М.А. Левин, К.П. Бочаров, К.В. Бакшт М.: Недра 1976
ГОСТ 11004-84 Вентиляторы шахтные главного проветривания. Технические условия. Изд-во стандартов.
Картавый Н. Г. Стационарные машины: Учебник для вузов. М.: Недра, 1981, 327 с.
Попов В.М. Водоотливные установки: Справочное пособ. - М.: Недра. 1990. - 254 с.
Правила безопасности в угольных шахтах. – Самара: Самф. Дом печати, 1995. – 242 с.
Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. М.: Недра, 1996
Подкользин А.А., Пискунов О.М.: Расчет и выбор электромеханического оборудования шахтных стационарных установок. Тула: 2005.