diplom (716830), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Максимальный водоприток 983 м³/час.

Высота нагнетания Н_наг. = 241 м.

Высота всасывания Н_вс = 2,5 м

Водоотлив из карьера осуществляется круглосуточно с помощью насосов ЦНС-300. На нижнем горизонте с помощью экскаватора находится зумпф глубиной 2,5м, который оборудован полустационарными насосами. С нижнего горизонта вода подается в коллектор, расположенный на борту карьера, и, пройдя через очистные сооружения, направляется в водоотливный канал. По каналу вода поступает в ручей который впадает в Кахозеро.

Насосная станция должна обеспечить откачку воды не более чем за 20 часов, а также располагать резервными насосами.

Определяем обходимую производительность насосной станции при откачке суточного притока:

(1.56)

где Q норм - нормальный приток воды, м3/час

Техническая характеристика насоса

Производительность - Q=300м³/час

Напор на 1 секцию - 60 м

КПД - 0,71

Скорость вращения - 1450 об/мин.

Ваккуметрическая высота - 5 м

Необходимое количество насосов при откачке нормального притока выбираем из расчета имеющихся в наличии насосов ЦНС -300

n _норм = 540 / 300 = 1,8.

Принимаем в период нормального притока 2 насоса.

Определяем геодезическую высоту нагнетания:

Н _г = Н _н + Н _вс = 241+2,5 = 243,5 м. (1.57)

Необходимый манометрический напор:

Н _м = Н _г /  = 243,5 / 0,95 = 256,3 м; (1.58)

где:  = 0,95 - КПД трубопровода.

Фактическая длина трубопровода

L _ф = 1789 м

Расчетная длина трубопровода:

L _р = L _ф  1,2 = 1789  1,2 = 2146 м. (1.59)

Выбор оптимального диаметра нагнетательного става производится по технико-экономическому анализу возможных вариантов по методу профессора С.С. Смородина.

Внутренний диаметр трубопровода рассчитывается на параллельную работу двух насосов.

По характеристикам двух параллельно работающих насосов ЦНС-300 определяем потери напора при любой заданной производительности насосов в пределах рабочей зоны.

Удельные потери напоров определяем для 3-х вариантов при производительности:

Q _min = 570 м3/час Н₁ = 29,5

Q _норм = 600 м3/час Н₂ = 40,5

Q _max = 630 м3/час Н₃ = 52,5

Значения коэффициентов удельных потерь:

Для I варианта при Н₁ = 29,5; Q = 570 м3/час

(1.60)

Для II варианта при Н₂ = 40,5; Q = 600 м3/ час

Для III варианта при Н₃ = 52,5; Q = 630 м3/ час

Так как мы знаем значения коэффициентов удельных потерь К_п для разных диаметров труб, то по таблице находим диаметры для всех трех вариантов:

I вариант - L₁ = 350 мм

II вариант - L₂ = 325 мм

III вариант - L₃ = 300 мм

Исходя из расчетных диаметров трубопроводов по ГОСТу - 8732-78 выбираем ближайший диаметр (стандартный)

Таблица 1.6.

Определяем время работы насосной станции при откачке нормального притока:

(1.61)

Максимального притока:

(1.62)

где: Q _сут.н - суточный нормальный приток;

Q _сут.max - суточный максимальный приток;

Q _д - действительная производительность установки двумя

насосами на 1 став.

Для I варианта:

Для II варианта:

Для III варианта:

Принимаем III вариант работы, т.к. он обеспечивает меньшее время работы насосной установки. По III варианту принимаем внутренний диаметр нагнетательного трубопровода - 309 мм, а всасывающего трубопровода - 333 мм.

3.11.2. Расчет характеристики трубопроводов нагнетания и всасывания

Потери напора во всасывающем трубопроводе определяем в соответствии с количеством установленной аппаратуры.

Н _вс = (₁ +  _вс  L _вс/L _вс + _с +  _з + _к.п.)  V²_вс / 2q, м. (1.63)

В нагнетательном трубопроводе:

Н _н = (₁ +  _н  L _н/L _н + n_о.к  _о.к + n_к   _к + n _{з.к } _з.к. + n_т  _т + n_з  _з) 

 V² / 2q, м. (1.64)

где:  _вс и _н - коэффициент гидравлического сопротивления;

₁ = 1 - коэффициент учитывающий загрязнение труб;

V_вс = 1,5 м/с; V_н = 2,5 м/с - скорость движения во всасывающем и нагнетательном трубопроводах;

L_вс и L_н - геометрическая длина прямолинейных труб;

_с = 2; _к = 0,236; _о.к. = 1,7; _т = 1; _з = 0,07; _к.п = 0,7; _з.к = 0,29.

гидравлические коэффициенты напора соответственно в приемной сетке, колене, обратном клапане, тройнике, задвижке, конусном переходе, закругленном колене;

n_ок = 1; n_к = 11; n_зк = 1; n_з = 1; n_т = 2 - соответственно количество обратных клапанов, колен, закругленных колен, задвижек, тройников.

(1.65)

(1.66)

где: К_ш - коэффициент шероховатости, для поверхности стальных труб К^ш = 0,02;

К_ш = 0,02 - коэффициент, зависящий от температуры воды, при 10С.

Н _вс = (1 + 0,048  6,5 / 0,333 + 2 + 0,7) 1,5 ² / 2  9,81 = 0,47 м;

Н _н = (1 + 0,043  1789 / 0,309 + 1  1,7 + 11  0,236 + 0,29 + 2 + 0,07) 

 2,5 ² / 2  9,81 = 81,59 м.

Определяем манометрический напор:

H_м = H _г + Н _{вс +} Н _н = 243,5 + 0,47 + 81,59 = 325,56 м (1.67)

Постоянная нагнетательного трубопровода:

(1.68)

Преобразуя уравнение, получим:

H _м = H _г + R _т  Q ² = 243,5 + 0,00023  Q ² (1.69)

Режим работы насосов определяем графически. Для этого строим на графике характеристику трубопровода и насоса, как было принято ранее насосы марки ЦНС-300 будут работать на один трубопровод нагнетания. Для получения суммарной характеристики параллельно включенных насосов, необходимо сложить абсциссы напорных характеристик этих насосов при одинаковых значениях напора. В данном случае просто удвоить, т.к. характеристики насосов одинаковые.

Таблица 1.7.

Точка пересечения суммарной напорной характеристики насосов с характеристикой внешней сети характеризует режим работы водоотливной установки.

3.11.3. Режим работы водоотливной установки

Для откачки фактического притока воды принят вариант параллельной работы двух насосов на один став. При принятом варианте режим работы насосов будет соответствовать производительности.

Q _ф = 650 м³/час при напоре Н_м = 350 м

Определение необходимого количества насосов.

При нормальном притоке воды:

n _н = 540 / 325 = 1,54

Принимаем 2 насоса.

При максимальном притоке воды:

n _max = (983  24 / 320) / 325 = 3,4

Принимаем 4 насоса.

Количество часов работы водоотливной установки, за которое будет откачен нормальный приток при работе двух насосов:

(1.70)

Количество часов работы водоотливной установки при максимальном притоке при работе четырех насосов на два става.

(1.71)

Выбор привода к насосу:

Мощность электродвигателя насоса определяем по формуле:

(1.72)

где: k = 1,15 - коэффициент запаса;

Q _ф - фактическая производительность насоса при параллельной работе;

Q _ф = 325 м³/час;

Н _ф - фактический напор;

Н _ф = 350 м;

j = 1050 кг/ м³ - удельный вес воды;

 = 0,71 - фактический КПД насоса;

Мощность электродвигателя при работе двух насосов на один став

Мощность электродвигателя при работе одного насоса на внешнюю сеть:

По каталогу выбираем электродвигатель серии ВАО2-560LА- 4:

Номинальная мощность - 560 кВт;

Скорость вращения - 1475 об/мин;

Cos  - 0,9;

Напряжение - 6000 В

Для работы насосной станции принимаем 6 насосов типа ЦНС 300-360. При нормальном притоке два насоса в работе, при максимальном притоке четыре в работе, один в ремонте, один в резерве.

Среднегодовой расход электроэнергии на водоотлив:

(1.73)

где: к - коэффициент дополнительных расходов электроэнергии;

_н, _дв, _с - КПД насоса, двигателя, сети;

n _{норм; max} - число двигателей, работающих при откачке нормального и максимального притока;

t _{норм ;max} - время работы установки при откачке нормального и максимального притока;

т _{норм; max} - число рабочих суток в году на откачку нормального и максимального притока;

Расход электроэнергии, отнесенной на 1 м³ воды.

(1.74)

3.12. Энергоснабжение карьера

В связи с сокращением производительности карьера до 4.5млн.т руды в год с последующим затуханием и дополнительное горное оборудование не требуется, электроснабжение горных работ сохраняется по существующей схеме.

По мере углубления карьера предусматривается наращивание переносных воздушных спусков и кабельных линий 6 кВ к вновь сооружаемым на горизонтах –40, -55 и –70м ПРП-6 кВ. Подключение низковольтных насосов карьерного водоотлива осуществляется через передвижные комплексные трансформаторные подстанции типа ПСКТП-400/6 с помощью гибких кабелей типа КГ-0,66.

3.13. Безопасность жизнедеятельности

Горные работы на Оленегорском карьере ведутся в соответствии с «Едиными правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом», «Едиными правилами безопасности при ведении взрывных работ», а также действующим законодательством по охране труда и специально разработанными инструкциями на все виды работ, с которыми под роспись ознакомлен каждый работник комбината.

3.13.1. Вредные факторы

- Запыленность воздуха, вызываемая буровзрывными работами, экскавацией горной массы, движением технологического транспорта,

Характеристики

Список файлов реферата