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

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра стационарных и транспортных машин

          Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине: «Стационарные машины»

На тему: расчет водоотливной, вентиляторной и подъемной установок

                                                                 Выполнил студент гр. ГЭ-072:

             Коцейко Е.Е.

                                                                 Проверил  преподаватель: 

                           Щербаков Ю.С.

Кемерово 2011

Содержание:

1.Расчёт водоотливной установки

1.1  Исходные данные для выполнения расчёта……………………………………………………….3

1.2 Определение производительности насоса………………………………………………………….3

1.3 Ориентировочный напор насоса…………………………………………………………………….3

1.4 Расчет числа насосов в рабочей группе…………………………………………………………….5

1.5 Проверка устойчивости режима работы выбранного насоса……………………………………..5

1.6 Расчет напорного и всасывающего трубопроводов……………………………………………….6

1.7 Расчёт трубопроводов……………………………………………………………………………….6

1.8 Расчет и построение характеристики внешней сети…………………………………………...…..9

1.9 Мощность и выбор двигателя насоса………………………………………………………………13

1.10 Организация работы установки и её экономические показатели……………………………....13

1.11 Расход электроэнергии…………………………………………………………………………….13

1.12 Удельный расход электроэнергии……………………………………………………………..….14

2. Расчёт вентиляторной установки

2.1 Исходные данные для выполнения расчёта

Двигателя…………………………………………………………………………………………….….15

2.2 Регулирование рабочих режимов………………………………………………………………….15

2.3 Расчётные параметры работы главной вентиляционной установки (ГВУ)…………………….17

2.4 Выбор типа и номера вентилятора………………………………………………………………...18

2.5 Построение графиков вентиляторных сетей……………………………………………………...19

2.6 Резерв подачи вентилятора………………………………………………………………………...20

2.7 Выбор приводного двигателя……………………………………………………………………...20

2.8 Среднегодовой расход электроэнергии…………………………………………………………...20

3 Расчет шахтной подъемной установки

3.1 Исходные данные…………………………………………………………………………………..22

3.2 Ориентировочная высота подъема………………………………………………………………..22

3.3 Требуемая часовая производительность подъемной установки…………………………….…..22

3.4 Ориентировочная масса полезного груза скипа………………………………………………….22

3.5 Расчет максимальной скорости подъема……………………………………………………….....23

3.6 Расчет и выбор высоты копра……………………………………………………………………..24

3.7 Расчет и выбор подъемного каната………………………………………………………………..24

3.8 Выбор подъемной машины………………………………………………………………………...25

3.9 Обобщенные параметры динамического режима…………………………………………….….28

3.10 Приводной электродвигатель…………………………………………………………………….29

3.11 Выбор редуктора…………………………………………………………………………………..29

3.12 Расчёт диаграммы скорости……………………………………………………………………....30

3.13 Расход электрической энергии …………………………………………………………………..32

3.14 Фактическая годовая производительность подъема…………………………………………....33

3.15  Коэффициент резерва производительности…………………………………………………….33

Список литературы…………………………………………………………………………………...34

       1.Расчёт водоотливной установки.

 1.1   Исходные данные для выполнения расчёта:

Нормальный часовой приток                                          Qн.ч. = 450 м³/ч

Максимальный часовой приток                                      Qч.max.= 650 м³/ч

Глубина горизонта  шахты                                              Hш. = 160м

Количество дней максимального притока                          35 дней

      1.2 Определение производительности насоса.

      Производительность одного насоса или рабочей группы насосов определить расчетом из условия,что  насос должен откачивать максимальный суточный приток воды не более чем за 20 часов работы.

Расчетную производительность насосного агрегата QPH(м³/ч) определяют  по формуле

                                     Q_PH=1,2·Qч. Max,  м³/ч                                          (1)

                                             Q_PH=1,2·650 =780  м³/ч

 где Qч. Max  -максимальный часовой приток воды в шахту, м³/ч

       1.3 Ориентировочный напор насоса.

                                       Нор=1,15·Нг, м                                                    (2)

                                               Нор=1,15·164 = 188,7м                                                   

 где Нг – геометрическая высота всасывания, м.

                                 Нг=Нш+Нвс.ор+hг,м                                                  (3)

                                            Нг=160+3+1=164 м                                               

 где Нвс.ор=3м – ориентировочная высота всасывания, м

       hг=1м – превышение трубопровода над устьем ствола, м.

       Выбор типоразмера насоса производится по графикам рабочих зон,   приведенных на рисунке.

      Точка с координатами (Qpн и Hop), нанесенная на графике указывает  насос     ЦНС 850-240….1400

     Число рабочих колес определяется по формуле

                                                Zк=Нор/Нк                                                 (4)

Zк=188/120=1,6

Принимаем число рабочих колес Zк=2

Характеристики насосов

Технические характеристики насоса:

  1.   Тип насоса                                                                                    ЦНС 850-240

  2.   Производительность                                           м³/ч                     850

  3.   Напор                                                                     м                        240

  4.   КПД                                                                                                  0,75                                                                                   

  5.   Частота вращения                                                об/мин               1450                                            

  6.   Допустимая высота всасывания                        м                            3

  7.   Мощность электродвигателя                              кВт                      800

  8.   Масса насоса                                                       кг                         4220

  9.   Габаритные размеры насоса                              мм                  

  10. Допустимая температура воды                                                  от 1 до 40ºС

       1.4 Расчет числа насосов в рабочей группе.

                                               nр.гр=Qmax/Qpн                                                 (5)

                                                   nргр=650/780=0,83

    Принимаем nргр=1

Число насосов в резервной группе принимаем равным числу насосов в рабочей группе и добавляем один насос, находящийся в ремонте. Общее число насосов агрегатов ГВУ будет равно:

                                          nна = nргр+nрез.гр+1                                      (6)

                                                    nна =1+1+1=3

        1.5 Проверка устойчивости режима работы выбранного насоса

     Устойчивость режима работы оценивать условием:

                                                    0,95·Zк·Н10≥Нг                                                   (7)