Расчёт водоотливной установки уклонного поля № 7 для откачки воды на высоту 400 м, страница 3

Для того чтобы выбрать рациональную схему откачки просчитаем возможные схемы:

1) Насос - индивидуальный трубопровод;

2) 2 насоса на магистральный трубопровод, макс приток;

3) Насос - магистральный трубопровод,  норм. приток;

     4) Насос на 2 трубопровода маг+индив.

 Схема включения Насос - индивидуальный трубопровод

1.6 Выбор коллектора и устройство насосной станции.

          1.6.1 Схема коллектора.

    1.6.2 Устройство насосной станции (НС).

    1.6.2 а) НС с положительной высотой всасывания:

          Устройство стандартной насосной станции, которое рассчитано на использование насосов с допустимой высотой всасывания  Нг>0 (Нв.доп>3-5м).

Эти станции бывают трёх типов по конструкции водоприёмного устройства:

1)  с индивидуальными колодцами квадратного или круглого сечения с площадью 1,5-2м²;

2)  с групповыми колодцами на 2-3 насоса круглого сечения площадью 10-16 м² каждый;

3)  с траншеей вдоль оси станции шириной 1,2-2 м.

Применение станций с водозаборной траншеей позволяет уменьшить объём горных работ на стадии строительства на 1000 м³ и более, сократить длину всасывающих трубопроводов в среднем в 1,5-2 раза и упростить эксплуатацию водозаборного сооружения (траншеи). Эту станцию мы и принимаем к расчёту.

  1.7 Расчёт трубопроводов;

1.7.1 Расчёт диаметра трубопровода.

            Внутренний диаметр напорного трубопровода (условный):

                                            dy.н=18,8·( Qр тр /Vэк)½, мм             (6)

где Vэк – экономичная скорость движения воды, м/с.

                                            Vэк=0,4·( Qр тр)¼, м/с.                    (7)

Qр тр= Qрн =492/2=246, т.к. будем планировать откачку макс. притока двумя насосами одновременно для снижения единичной мощности агрегатов.                      

                                            Vэк=0,4(246)¼=1,58м/с.

                                             dy.н=18,8(246/1,58)½=235мм.

             принимаем   dy.н = 273   ГОСТ 8732-78

Внутренний диаметр всасывающего трубопровода:

                                             dвc= dy.н+(25÷50), мм                   (8)

                                             dвc=273+30=303мм.

              принимаем dвc = 299     ГОСТ 8732-78

     1.7.2 Определение толщины стенки труб.

             Расчётное давление в трубопроводе:

                                             Рр=1,25·g·ρ·Нн·                       (9)

где ρ=1020 кс/м³ - плотность шахтной воды.

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

     Нн – напор, создаваемый насосом при откачке нормального притока воды, м.

                                             Рр=1,25·1020·9,81·550·=4,25 МПа.

Расчётная толщина стенки трубы:

                                              , мм.                        (10)

где σвр=350 МПа – временное сопротивление материала трубы на разрыв.

                                              , мм

Толщина стенок труб с учетом срока службы и коррозионного износа:

                                              , мм    (11)

где δК.Н – скорость (интенсивность) коррозионного износа наружней стенки трубы,

      δК.Н=0,15÷0,25 мм/год.

      δK.B – скорость коррозионного износа внутренней стенки трубы, мм/год.

      t – расчетный срок службы напорных трубопроводов в рудных и угольных шахтах, t=10÷20 лет.

      Кg – допустимое уменьшение толщины стенки труб из-за  минусового допуска,

      Кg=10÷15%.

                                               мм

Наружный диаметр для индивидуального, магистрального и всасывающего трубопровода:

                                          Dн.н= dy.н+2·δ, мм                               (12)

                                          Dвc= dвc+2·δ, мм                                 (13)

                                          Dи= 273+2·12=299мм     

  принимаем Dи = 299 мм      ГОСТ 8732-78

                                          Dвc=299+2·5=324 мм     

 принимаем  Dвc = 325 мм     ГОСТ 8732-78

Фактическая скорость воды:

                          , м/с.                                 (15)