Проект расширения ООО "Угольный разрез "Канский" на Тайнинском участке Канского буроугольного месторождения. Раздел 7-9, страница 7

1624 : 500 = 3,2 = 3 насоса с учетом подтопления дна разреза в период эпизодического выпадения интенсивных ливневых осадков.

Производительность насосов холодного резерва (запасных) должна быть:

1624 х (0,2¸0,25) = 325¸406 м³/час,

т. е. количество запасных насосов типа 1Д-500-63 должно равняться одному.

Максимальный суточный приток откачивается:

-при работе в границах первоочередной отработки, за:

 - на  I этапе отработки

 - на II этапе отработки

Диаметр  нагнетательного  трубопровода  определяется  по  допустимой скорости движения  воды, которая  не  должна  превышать  3 м/сек.  Расчет необходимого диаметра  выполнен по формуле:

 м

где Q_м - производительность насосной установки;

      V  = 1¸3 м/сек - скорость движения воды в трубопроводе.

В результате расчетов получены следующие значения диаметров:

-  Q_м =500 м³/час – 0,243 ¸ 0,421 м;

-  Q_м = 1000 м³/час – 0,343 ¸ 0,595 м;

-  Q_м = 1500 м³/час – 0,421 ¸ 0,729 м.

Исходя из полученных результатов, а также в соответствии с "Таблицами для гидравлического расчета водопроводных труб" Ф.А. Шевелев, М. Стройиздат, 1984, принимается диаметр условного прохода 350 мм для расхода 500 м³/час. Исходя из максимальных водопритоков,  предусматривается  две нитки трубопровода которые могут работать в следующих сочетаниях:

-  1Н1Т (2Н2Т) - один насос на один трубопровод (два насоса на два трубопровода) на I этапе отработки;

-  3Н2Т – три насоса на два трубопровода на II этапе отработки.

Расчеты гидравлических показателей выполнены по следующим формулам:

а) скорость движения воды в трубопроводе:

,

где Q –расход  воды в трубопроводе при различных сочетаниях;

      w -площадь живого сечения трубопровода.

б) потери напора:

где λ – коэффициент гидравлического трения;

      L – длина нагнетающего трубопровода, м;

      d -  диаметр нагнетающего трубопровода, м

      V – скорость  потока  в трубе, м/сек;

g –  ускорение свободного падения, м/сек²;

åx -сумма коэффициентов местных сопротивлений åx=22 (во всасывающем клапане (храпке) » 6…7;  в нагнетательном трубопроводе » 15…16 (задвижка, обратный клапан, колена).

Определяем режим движения по числу Рейнольдса:

где  ν – кинематическая  вязкость воды, ν = 0,0124 _* 10^-4.

Во всех случаях  Re  >  Re_кр =2320_. – следовательно, режим движения турбулентный,  поэтому коэффициент гидравлического трения определен по формуле:

где К_э–эквивалентная абсолютная шероховатость для труб, К_э=0,5¸0,7  мм.

Расчет пропускной способности выполнен: по  формуле:

где – V – скорость воды, м/сек;

         ω – площадь трубопровода, м².

где  d – диаметр трубопровода, м.

Исходные данные и результаты расчетов приведены в табл. 9.5 ,результаты расчетов – в табл. 9,6.

Таблица 9.5

Исходные данные для расчетов

Этап отработки	Водоприток, м3/час	Тип насоса	Количество рабочих насосов	Максимальная длина трубопровода, м	Высота подъема, м
I	745,5	1Д 500-63	2	500	35
II	1353	1Д 500-63	3	2000	25

При наличии гидравлического удара ударное давление () рассчитано по формуле:

где r - плотность воды – 1000кг/м³:

      с – скорость ударной волны, м/с:

      v – скорость движения жидкости – 2,08 м/с.

1425- скорость распространения ударной волны при абсолютно жестких стенках трубопровода, м/с;

d –  внутренний диаметр трубопровода – 0,357 м;

d - толщина стенок трубы – 0,01 м;

Е_в -  модуль упругости воды –2,1*10⁸ кг/м²;

Е_тр – модуль упругости материала стенок трубы – 2,09*10¹⁰ кг/м².

С целью предотвращения гидравлического удара при внезапном закрытии задвижки должны быть установлены предохранительные клапаны, либо предохранительные диафрагмы.

Таблица 9.6

Результаты гидравлических расчетов