124198 (689908), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Расчетным путем определим характеристику внешней сети водоотливной установки для наиболее удаленного участка сети.

Внутренний диаметр нагнетательного трубопровода

(3.8)

где V_н - скорость движения воды в нагнетательном трубопроводе, м/с (V_н=2 м/с).

Внутренний диаметр всасывающего трубопровода

(3.9)

где V_н - скорость движения воды во всасывающем трубопроводе, м/с (V_н=1,5 м/с).

Коэффициенты местных гидравлических сопротивлений в нагнетательном и всасывающем трубопроводе

(3.10)

Постоянная трубопровода

(3.11)

где l_вс - длина всасывающего трубопровода, м (по рис 3.3);

l_вс=l₁+l₂=3+3=6 м (3.12)

l_н - длина нагнетательного трубопровода, м (по рис 3.3);

l_н=l_пов+H_ш+l_ходка+b₂+l_камеры+h_камеры=30+480+20+3+30+2=565 м (3.13)

, - эквивалентная длина арматуры всасывающего и нагнетательного трубопровода.

(3.14)

(3.15)

где ξ_с, ξ_к.п., ξ_о.к., ξ_у.к., ξ_з.к., ξ_з, ξ_т - гидравлические коэффициенты потерь соответственно в приемной сетке, приемном клапане, обратном клапане, угловом колене, закругленном колене, задвижке, тройнике (ξ_с=2,51, ξ_к.п.=0,5, ξ_о.к.=1,7, ξ_у.к.=0,32 - при угле поворота 135⁰, ξ_з.к.,=1,265 - при повороте 90⁰, ξ_з=0,07, ξ_т=1,5);

n_о.к., n_у.к., n_з.к., n_з., n_т. - число обратных клапанов, угловых колен, закругленных колен, задвижек, тройников (n_о.к.=1, n_у.к.=2, n_з.к.=3, n_з.=2, n_т.=2).

Расчет напорной характеристики внешней сети водоотливной установки производится по формуле

и ведется в табличной форме

Графики характеристик напорной внешней сети и насоса представлены на рис.3.5. Работа насоса с шестью и семью рабочими колёсами не обеспечивает выдачу на поверхность нормального суточного водопритока, следовательно, принимаем насос с восемью рабочими колесами.

Пересечение кривых характеристики внешней сети и технической характеристики напора насоса на 4 рабочих колес (т.С), является действительным режимом работы насоса.

Н_нд = 560 м; η_нд = 71 %; Q_нд= 390 м³/ч.

Рис.3.4. Определение действительного режима работы насосной установки

3.8 Проверка действительного режима работы насосной водоотливной установки

Проверка режима работы на обеспечение необходимой подачи

Q_нд > Q_р; 390м3/ч > 347 м³/ч

Проверка режима работы на экономичность

η_нд > 0,9·η_max; 71 % > 65%

Проверка режима работы на обеспечения напора

Н_нд > Н_г (Н_ш); 560 м > 485 м

Водоотливная установка проверяется на время для откачки нормального водопритока. Которое должно быть не менее 20 ч.

3.9 Расчет мощности на валу насоса электропривода

Мощность на валу насоса электродвигателя

Расчетная мощность N_p электродвигателя рассчитывается

N_{р.эл.дв.}=(1,1÷1,15)·N_в=1,15· =103,5 кВт

На водоотливных установках горных предприятий используется электропривод, работающий в длительном режиме с относительно постоянной нагрузкой. Применительно к такому режиму работы наиболее экономичны асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, которые получили наибольшее распространение на водоотливных установках.

По мощности электродвигателя N_р.эл.дв = 103,5 кВт и синхронной частоте вращения 1500 мин^-1 принимаем ближайший больший по мощности электродвигатель, 4А280-4, N_эл.дв.=110 кВт, КПД = 92,5 %.

3.10 Обоснование объема водосборника

Объем водосборника определяется по формуле согласно требованиям ЕПБ.

Q_вод > 4·Q_норм, следовательно объем водосборника равен Q_вод=4·300 = 1200м³.

Параметры водосборника (ширину, длину, высоту) подбираем таким образом, что бы его объем был равен 1200 м³.

Ширина а = 8м. Высота h = 6 м. Длина l = 25 м.

4. Эксплуатационный расчет вентиляторов главного проветривания

4.1 Описание схемы проветривания и выбор типа вентилятора

Схема проветривания рудника фланговая, по вспомогательному стволу, пройденный параллельно главному, свежий воздух подается, по второму вспомогательному - выдается.

Способ проветривания нагнетательный, так как применяется в шахтах опасных по взрыву газа и пыли. На таких рудниках главные вентиляторные установки могут состоять из одного агрегата с резервным электроприводом.

Выбор вентилятора главного проветривания производится по графику промышленного использования центробежных вентиляторов. Выбор центробежных вентиляторов обоснован тем, что они являются более производительными по сравнению с осевыми.

По расходу воздуха Q_возд=430 м³/с, максимальным и минимальным депрессиям, h_min = 235мм.вод.ст.=235/0,102=2304 Па, h_max=465мм.вод.ст.=455/0,102=4461 Па, по рис. 4.1.,

примем вентилятор ВЦД-47,5У/495.

Рис.4.1.График промышленного использования центробежных вентиляторов.

4.2 Определение действительного режима работы вентилятора главного проветривания

Характеристика внешней сети для минимальной и максимальной депрессии определяются по общему уравнению

(4.1)

где Н_с - сопротивление внешней сети вентиляторной установки, Па; Q - расход воздуха, м³/с; R_c - коэффициент сопротивления внешней сети.

Коэффициент сопротивления сети при минимальной депрессии

(4.2)

Коэффициент сопротивления сети при максимальной депрессии

(4.3)

Расчеты характеристики внешней сети в начале и конце эксплуатации ведем в табличной форме

(4.4)

По полученным табличным значениям на индивидуальной характеристике вентилятора строим кривые h₁, h₂ (Рис.4.2.).

Рис.4.2.Характеристика вентилятора ВЦД-47,5У и характеристика сети

Регулирование режимов работы вентилятора производится изменением угла установки лопастей направляющих аппаратов.

Угол установки лопастей направляющих аппаратов определяется по пересечению перпендикуляра, исходящий из расхода воздуха необходимый для проветривания шахты, и кривых характеристик углов установки лопаток направляющего аппарата на вентиляторе. Определяются статические давления при соответствующих углов.

Время, через которое необходимо заменить установку угла лопаток

года (4.5)

лет (4.6)

лет (4.7)

лет (4.8)

Резерв производительности вентилятора

- в начале эксплуатации

(4.9)

- в конце эксплуатации

, (4.10)

где , -необходимый расход воздуха, принимаемый по заданию

4.3 Расчет электропривода вентилятора главного проветривания

Мощность электропривода

- в начале эксплуатации

(4.11)

- в конце эксплуатации

(4.12)

Необходимую мощность привода определяем по большей из полученных расчетов.

Принимаем электропривод сдсз-2-17-76-12. N=4000кВт, частота вращения. 500 мин^-1, КПД 95,5%.

5. Эксплуатационный расчет пневмоснабжения рудника

5.1 Схема пневмосети и потребителей сжатого воздуха

150

50

БЗМ

Ц Ц

480

100

300

350

250

250

200

100

50

УК

Р

ЦКС

ис.5.1. Расчетная схема централизованного снабжения подземных горных работ сжатым воздухом

Таблица 5.1.

Технические характеристики потребителей сжатого воздуха на каждой стрелке (см. схему)

5.2 Расчет производительности выбор типа и количества компрессоров

, м³/мин 5.1

Характеристики

Список файлов курсовой работы