Подъемные установки шахты, глубина горизонта которой равна 180 м, страница 5

4.2.3. Расчет и построение характеристики внешней сети.

Расчетная схема для включения одного насоса на индивидуальный трубопровод показана на рисунке 4.7.

Длина нагнетательного и всасывающего трубопроводов:

L_H=L₁+L₂+L₃+L₄+L₅+L₆, м.

L_H=200м.

L_В=L_В1+L_В2+L_В3, м.

L_В=8,4м.

Длина насосной камеры из рисунка 4.8.:

L_К=2L_т+3L_а+2L₃+Д+L_3а=22,5×3×4,338+2×0,5+4+1,5=24,51м.

где L_а – длина насосного агрегата, м;

L_т – ширина технического прохода для выполнения транспортных и монтажных работ, м;

L₃ – ширина прохода между фундаментом насосного агрегата и колодцем по наружному диаметру, м;

L_3а – ширина прохода между фундаментами двух насосных колодцев, м;

Д – диаметр колодца, м.

Рисунок 4.7. Расчетная схема для включения одного насоса на индивидуальный трубопровод.

1 – сетка с клапаном; 2 – насос; 3 – равнопроходной тройник; 4 – задвижка с приводом; 5 – байпас с вентилем; 6 – расходомер.

По расчетной схеме рисунка 4.7. установим типы местных сопротивлений и их количество. Эти данные и значения коэффициентов местных сопротивлений сведем в таблицу 4.3.

Перечень местных сопротивлений в трубопроводе.

Таблица 4.3.

Тип сопротивления	п, ед.	εi	Σεi
Всасывающий трубопровод
1. Сетка с клапаном	1	3,7	3,7
2. Колено сварное 90о	3	0,6	1,8
3. Конфузор	1	0,17	0,17
Напорный трубопровод
1. Задвижка	3	0,3	0,9
2. Колено сварное 90о	4	0,6	2,4
3. Тройник равнопереходной	4	1,5	6
4. Обратный клапан	1	10	10
5. Расходомер	1	0,5	0,5
6. Диффузор	1	0,25	0,25
Итого по всасывающему трубопроводу			5,67
Итого по напорному трубопроводу			19,75

Коэффициент гидравлических сопротивлений по длине

Нагнетательный трубопровод:

Всасывающий трубопровод:

Потери напора во всасывающем трубопроводе:

м.

м.

Потери напора в нагнетательном трубопроводе:

м.

м.

Суммарные потери напора в сети:

Δh_TP=h_H+h_BC=7,56+0,95=8,51м.

Постоянная трубопровода:

R= Δh_TP/0.000009233 ч²/м⁵.

Характеристику внешней сети трубопровода строим по уравнению:

Н=Н_Г+R×Q².

H=184+0.000009233×Q², ч²/м⁵.

Для построения графика характеристики внешней сети необходимо протабулировать это уравнение от 0 до 1,25Q_РТ с шагом 0,25 Q_РТ. Результаты сведем в таблицу 4.4.

Результаты табулирования уравнения внешней сети.

Таблица 4.4.

Q, м3/ч.	0	250	500	750	960	1000	1200
Нп, м.	184	184,6	186,3	189,2	192,5	193,3	198,5

По координатам Q_рт и Н_рт на рабочей характеристике выбранного типоразмера насоса с принятым числом рабочих колес Z_к=2 строим характеристику внешней сети. (рисунок 4.9.)

4.2.3.1. Параметры режима работы насосной установки.

Координаты точки пересечения напорной характеристики насоса с необходимым числом рабочих колес и характеристики трубопровода являются параметрами рабочего режима насосной установки (см. рисунок 4.9).

Характеристики рабочего режима являются:

Q=1020м³/ч;         Н=193м;     =2,3м;            η=0,66

КПД внешней сети определяем по формуле:

η_тр=Н_Г/Н_q                  

где Н_q – действительный напор, с которым работает насос при откачивании соответствующего притока, м.

КПД трубопровода должен находиться в пределах:

0,92 ≤η_тр ≤0,96                0,92≤0,95≤0,96 условие выполняется.

4.2.3.2. Расчет максимально допустимой высоты всасывания насоса.

Максимально допустимая высота всасывания определяется из условия отсутствия кавитации на рабочем колесе.

Максимальная геометрическая высота всасывания: