Водоотлив, вентиляторные установки и оборудование для спуска и подъема людей, материалов и оборудования в шахту глубиной горизонта 265 м, страница 2

V _ЭК  = 0,4(Q_Р.Тр. ) ;м/с                                                                                    (1.6)

V _ЭК  = 0,4(292,2)^1/4 = 1,65 м/с ,

d_ун= 18,8(292,2/1,65)^1/2 = 250,18 мм

Диаметр труб коллектора в пределах насосной камеры должен быть согласован с диаметром напорного патрубка насоса и условным диаметром запорной арматуры (задвижки, обратных клапанов).

Для уменьшения гидравлических сопротивлений диаметр всасывающего трубопровода d_BC (мм) принимать на 25+50 мм больше расчётного значения напорного трубопровода, но не меньше диаметра всасывающего патрубка насоса.

d_вс = d_ун + (25÷50);мм                                                                                      (1.7)

d_вс = 250,18 +30 = 280,18 мм

1.2.2 Толщина стенки трубопровода.

Толщину стенки трубопровода определять из условия прочности по максимальному давлению воды в напорном трубопроводе и с учётом срока службы трубопроводов ГВУ шахты.

     Расчетное давление в трубопроводе Р_р (МПа) следует принимать в 1,25 раза больше рабочего и для нижнего сечения напорного трубопровода (на выходе из насоса) определять по формуле

P=1.25;Мпа                                                                                    (1.8)

Р_р = 1,25 * 1020 * 9,81 * 278,8 * 10^-6 = 3,48  МПа.

где   ρ = 1020 - плотность шахтной воды, кг/м ;

g = 9,81 - ускорение свободного падения, м/с²;

Н_н - напор, создаваемый насосом при откачке нормального притока, м.  

Расчетная толщина стенки трубы δ₀ (мм):

;мм                                                                                         (1.9)

δ₀мм. 

где   δ_ВР - временное сопротивление материала трубы на разрыв, МПа. (Для стали марки Ст20  δ_ВР = 500)

Толщина стенок труб с учётом срока службы и коррозионного износа:                          

;мм                                                                            (1.10)

δ  мм

где   δ_КН - скорость (интенсивность) коррозионного износа наружной

стенки трубы, δ_КН = 0,15 - 0,25 мм/год;

δ_К._В - скорость коррозионного износа внутренней стенки трубы, мм/год

t - расчетный срок службы напорных трубопроводов в угольных и рудных шахтах, t = 10 - 20 лет;

К_д = 10 - 15 - допустимое уменьшение толщины стенки труб из-за минусового допуска, %.

Наружный диаметр трубопровода  Д_нн (мм):

;мм                                                                                           (1.11)

Д_н.н = 250,18 + 2*13 = 276,18 мм

     Окончательный выбор труб следует производить по ГОСТам, например ГОСТ 8732-78.

Принимаем в напорный трубопровод трубу 299×15ГОСТ 10704-76

Принимаем во всасывающий трубопровод трубу 2736,5 ГОСТ 10704-76

1.2.3 Определение скорости воды.

      Фактическую скорость воды для выбранного стандартного диаметра труб при расчётном расходе определять по формул

;м/с                                                                                      (1.12)

v _н 1,42  м/с

v _в  1,52  м/с

Результаты расчетов по выбору труб сводить в табл.4.1.1

         Для    всасывающего    трубопровода   можно    принимать    трубы требуемого диаметра с минимальной по ГОСТу толщиной стенки, так как статическое давление в нем значительно меньше, чем в напорном (менее 1 ат).

Характеристики выбранных трубопроводов насосной установки

                                                                                                              Таблица 1.1

Трубопро­вод	Дн.н, мм	Дст.в мм	σ, мм	р, МПа	Q Р. .Тр м3 /ч	V, м/с	Марка стали
(И) (В)	299  273	259 258	20 7.5	3,48	292,2 292,2	1,42 1,52	Ст20 Ст20

1.3.Расчёт и построение характеристики внешней сети.

1.3.1. Схема включения насоса в индивидуальный и магистральный трубопровод.