Расчет водоотливной установки шахты, глубина горизонта которой равна 270 м, страница 5

- для всасывающего трубопровода l_в = 8 м.

- для напорного трубопровода l_н = 309 м.

При работе на один напорный трубопровод группы насосов (параллельное включение) потери во всасывающем трубопроводе следует рассчитывать по производительности одного из насосов. В этом случае потери напора в коллекторе следует определять как сумму потерь ни участках с разным расходом.

Уравнение характеристики трубопровода

Для водоотливных установок горнодобывающих предприятий уравнение характеристики трубопровода в общем случае имеет вид:

                                                     (4.1.19)

где  R - постоянная трубопровода, при [Q] = м³/ч,  ч²/м⁵.

                                                      (4.1.20)

Здесь Q_p - расчетная производительность, при которой определены потери напора на выходе из коллектора и в нагнетательном трубопроводе.

Для построения характеристики трубопровода протабулируем уравнение (1.19) от 0 до l,4Qp с шагом 0,2Q_p и заполним табл. 4.3.

                                                                                                      Таблица 4.3

Результаты табулирования уравнения характеристик индивидуального и магистрального трубопровода

Q, м3/с	0	96	192	288	384	480	576	672
(ИТ) Н, м	274	274,51	276,05	278,61	282,19	286,81	292,45	299,11
(МТ) Н, м	274	274,14	274,55	275,23	276,18	277,41	278,91	280,68

4.1.5. Параметры рабочих режимов

Координаты (Н; Q) точки, где пересекаются характеристика насоса с необходимым числом рабочих колёс (Z_к) и характеристика трубопровода, являются параметрами рабочего режима насосной установки. Кроме Q и Н важными характеристиками рабочего режима являются η - КПД насоса, Н_вдоп - допустимая высота всасывания и N - мощность. Их величины определяются по индивидуальным характеристикам насоса для установленной производительности Q.

Так как характеристика насоса падающая (в первом октанте увеличение производительности сопровождается уменьшением напора), поэтому режим работы его на каждый трубопровод будет устойчивым. Эксплуатация насоса с индивидуальным трубопроводом и с магистральным трубопроводом как видно из графика будет проходить с высоким КПД, но допустимая высота всасывания при использовании индивидуального трубопровода будет больше.

Параметры работы при откачке одним насосом через индивидуальный трубопровод:

, , ,

Параметры работы при откачке одним насосом через магистральный трубопровод:

, , ,

Максимально допустимая высота всасывания насоса

Максимально допустимая высота всасывания определяется из условия

отсутствия кавитации, которая может проявляться в первую очередь на входных кромках лопаток первого рабочего колеса насоса. Работа насоса в режиме кавитации сопровождается снижением напора и производительности, повышением мощности на двигателе и динамических нагрузок, разрушением рабочего колеса.

Допустимая высота всасывания должна определяться с учетом атмосферных условий в разное время года и плотности воды. Она необходима для правильного определения места установки в колодце или зумпфе датчика нижнего уровня воды. Работа этого датчика обеспечивает повышение надежности работы насоса.

Так как для насоса уже была графически установлена величина Н_вдоп, поэтому максимальную геометрическую высоту всасывания Н_гв^мах (м) следует определять по формуле

                                      (4.1.21 )

где v²/2g - скоростной напор во всасывающем трубопроводе, м;

       ∆Н_ВС – потери напора во всасывающем трубопроводе, м.

Так как в процессе расчета получилось, что , то необходимо применять бустерный насос типа ВП-340.

4.1.6. Мощность и выбор двигателя насоса

Для обеспечения надежной работы насосного агрегата в длительном режиме, но не более 20 часов в сутки, следует определять мощность при возможной наибольшей производительности насоса в заданных условиях Q_max. Как правило, эта производительность при работе одного насоса на один магистральный трубопровод или на два индивидуальных. Поэтому расчетную мощность двигателя N_p (кВт) определим по формуле: