Расчет водоотливной, вентиляторной и подъемной установок шахты глубиной горизонта 160 м, страница 2

 где Н10-напор на одно колесо выбранного типоразмера насоса при нулевой производительности по его рабочей характеристике, м

                                                    0,95·2·128=243,2

                                                           243≥164

 

       1.6 Расчет напорного и всасывающего трубопроводов

       1.6.1 Число напорных трубопроводов и схема коллектора

Для ГВУ с тремя насосными агрегатами принимаем два индивидуальных напорных трубопровода с равными диаметрами для рабочего и резервного насосов

Рис. 2

1 - индивидуальный трубопровод; 2 – тройник для подключения насоса; 3-байпас для сброса воды из коллектора; №1,№2,№3-номера насосных агрегатов

       1.6.2 Расчет диаметра трубопровода

  Внутренний диаметр нагнетательного трубопровода

                                     dн=18,8· ,мм                                      (8)

где -экономическая скорость движения воды в трубе

                                         =0,4·                                            (9)

=0,4· =2  

dн=18,8·=387мм

   Диаметр всасывающего трубопровода

                                     dвс=dyн+(25÷50) ,мм                                        (10) 

                                     dвс=387+(25÷50)=412 мм  

        1.6.3 Определение стенки трубы

    Расчетное давление в трубопроводе

                                      Pp=1,25·ρg·Hн·10^-6  ,мПа                                           (11)

  где ρ=1020-плотность шахтной воды ,кг/м³

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

        Hн -напор, создаваемый насосом ,м

Pp=1,25·1020·9,81·188·10^-6=2,3 мПа

   Расчетная толщина стенки трубы

                                        δ₀=1000·Рр/0,8·σвр ,мм                                          (12)

  Толщина стенки трубы

                                    δ=                          (13)

                                        δ₀=1000·2,3/0,8·420=6,8 мм

                                    δ==12 мм

   Наружный диаметр трубопровода

                                                 Дн.н.=dун+2δ                                            (14)

Дн.н.=387+2·12=411 мм

   Фактическая скорость воды для выбранного трубопровода

 

                                      V=4·Qрт/π·D²_н.ст·3600 ,м/с                                         (15)

V=4·850/3,14·0,426·3600=0,7

    Принимаем:

В нагнетательном трубопроводе трубу 450×12; во всасывающем трубопроводе трубу 450×12.

Результаты расчетов сводим в таблицу 1

Таблица 1

Трубопр.	Дн.н., мм	Дв.н., мм	δ, мм	P, мПа	Qр.т., м3/ч	V, м/с	Марка стали
H	450	402	12	2,35	850	2,35	Ст 4
В	450	402	12	0	850	0,1	Ст 4
М

        1.7 Расчет и построение характеристики внешней сети

Рис.3 Расчетная схема трубопровода

    Длина нагнетательного и всасывающего трубопроводов

                                                Lш=Нш+25,м                                             (16)

                                                   Lш=160+25=185 м

                                                          Lвс=15 м

    Перечень местных сопротивлений в трубопроводе представлена в табл.2

                                                                                                           Таблица 2

	n,ед	εί	∑εί
Всасывающий трубопровод
Сетка с клапаном	1	3,7	3,7
Колено сварное 90°	3	0,6	1,8
Итого:                         5,5
Напорный трубопровод
Задвижки	4	0,3	1,2
Колено сварное 90°	6	0,6	3,6
Тройник равнопроходный	3	1,3	4,5
Диффузор	1	0,1	0,1
Тройник неравнопроходный	1	1	1
Обратный клапан	2	0,5	0,5
Водомер
Итого:                         31

      Характеристика внешней сети напорного трубопровода.

      Строится по уравнению

                                                    Н=Нг+RQ²                                                         (17)

     где R-постоянная трубопровода

                                                 R=ΔНтр/Q², м^-3ч²                                                             (18)

 

     где Нтр-суммарные потери напора в сети

                                                        ΔНн=(λнLн/dн+∑εн)·Vн²/2g, м                                     (19)

   где Хн-коэффициент гидравлических сопротивлений по длине нагнетательного                                              трубопровода

                                                    λн=0,195/                                                  (20)

                                               λн=0,195/=0,02

                                               ΔНн=(0,02·185/0,426+31)·0,7²/2·9,8=1 м

       Потери напора во всасывающем трубопроводе

                                                 ΔНв=(λвс-Lвс/dвс+∑εвс)·Vвс²/2g                                     (21)

                                                  λвс=0,195/                                                  (22)

                                             λвс=0,195/=0,02

                                           ΔНвс=(0,02·15/0,426+5,5)·0,7²/2·9,8=1,9 м