Расчет водоотливной установки - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Главная
Геология, гидрология и геодезия
Расчет водоотливной установки
Технико-экономический расчет насосного агрегата водоотливных установок горнодобывающих предприятий. Производительность агрегата. Схемы коллекторов. Расчет диаметра трубопроводов. Проверка вакуумметрической высоты всасывания. Расход электроэнергии.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1.1 Определение производительности насосного агрегата
3.1 Определение толщины стенки труб
3.2 Расчет потерь напора в трубопроводе
3.3 Уравнение характеристики трубопровода
4. Проверка вакуумметрической высоты всасывания
5. Мощность и выбор двигателя насоса
6. Работа установки и ее экономические показатели
6.1 Продолжительность работы установки
6.2 Годовой расход электроэнергии и КПД установки
Нормальный часовой приток воды в горные
выработки горизонта Q н =120 м 3 /ч
Максимальный часовой приток воды Q max =450 м 3 /ч
Срок службы водоотливной установки Т=10 лет
В условиях быстрого роста производительности шахт и рудников, интенсивной механизации добычи полезных ископаемых и перехода к разработке более глубоких горизонтов горные предприятия испытывают потребность в высокопроизводительном стационарном оборудовании.
Для шахтного водоотлива используют многоступенчатые секционные центробежные горизонтальные насосы типов ЦНС и МС с подачей до 800 м 3 / ч и напором до 1000м.
При эксплуатации стационарных установок горных предприятий возникают условия, которые загрязняют окружающую среду. Они проявляются в виде загрязнения водоемов шахтными водами, в возникновении шума и вибраций в компрессорных, вентиляторных и насосных установках.
Одним из главных направлений по предотвращению загрязнения и истощения водных ресурсов является очистка шахтных вод и переход на замкнутые системы водоснабжения. Шум, создаваемый рудничными вентиляторами и компрессорами, как правило, превышает допустимые уровни. В настоящее время применяют три основных метода уменьшения шума: в самом источнике, на путях его распространения, архитектурно - строительными и планировочными решениями.
Для повышения эффективности работы стационарные установки необходимо выбирать на основании технико-экономических расчетов с учетом конкретных условий горного предприятия.
1.1 Определение производительности насосного агрегата
Производительность одного насоса и рабочей группы насосов определяю расчетом из условия, что суточный максимальный приток следует откачать не более чем за 20 часов. Расчетную производительность насосного агрегата определяю по формуле:
Где - максимальный часовой приток воды в шахту, м 3 /ч
Ориентировочный напор насоса определяю по формуле:
Где Н г - геометрическая высота подъема воды из шахты, м
Значение Н г определяю как расстояние, измеренное по вертикали от нижнего уровня воды в водосборнике до уровня слива ее в самотечный коллектор или отводящую канаву на поверхности.
Геометрическую высоты подъема воды определяю по формуле:
где =3 м- ориентировочная высота всасывания, м;
= 1 м- превышение трубопроводом уровня дневной поверхности, м;
Для водоотливных установок шахт и глубоких карьеров, как правило применяют насосы типа ЦНС.
Выбор типоразмера насоса произвожу по графику рабочих зон (1). По значениям и принимаю насос ЦНСК 500-160…800, характеристика которого приведена в табл.1.
Характеристика насоса ЦНСК 500-160…800 Таблица 1
Необходимое число рабочих колес определяю по формуле:
где - напор, создаваемый одним рабочим колесом, м
Главные водоотливные установки шахт и установки в капитальных уклонах с притоком более 50 м 3 /ч должны оборудоватьсяне менее чем тремя насосными агрегатами: рабочим , резервным и находящемся в ремонте. При больших притоках применяются группы рабочих насосов.
Число насосов в рабочей группе определяю по формуле:
Число насосов в резервной группе принимаю равному числу насосов в рабочей группе и добавляю один насос, находящийся в ремонте.
Общее количество насосных агрегатов водоотливной установки принимаю по формуле:
- число насосов в резервной группе.
Оптимальный напор насоса нахожу по формуле:
Напор насоса при нулевой подаче определяю по формуле:
Устойчивость режима работы оценивается выполнением условия:
горнодобывающий водоотливной насосный трубопровод
Коллектором называется часть напорного трубопровода, обеспечивающая оперативную коммуникацию всех насосов с индивидуальными, магистральными и технологическими трубопроводами установки. Схема коллектора должна обеспечивать необходимый уровень надежности работы насосной установки и полностью отвечать требованиям ПБ. Схема коллектора установки в первую очередь зависит от числа напорных трубопроводов и насосных агрегатов. Чем их больше, тем сложнее требуется коллектор.
Применяю трехтрубный коллектор, т.к выполняется условие:
Таблица 2Расход трубопроводной арматуры в коллекторах
n y - число насосных агрегатов в установке, За- задвижка с автоматическим приводом, Тр- тройник, От- отвод, Зн- задвижка с ручным приводом, Рд- расходометр, Пд- переход( диффузор).
При расчете трубопровода водоотливной установки необходимо выбрать оборудование для всасывающего и нагнетательного трубопроводов и определить их длину из общей протяженности трубопровода. Принятая схема трубопровода представлена на рис.
Рисунок 1. Схема коллектора насосной установки
1-индивидуальный напорный трубопровод, 2 -тройник для подключения насоса, 3-байпас для сброса воды из коллектора, 4- магистральный трубопровод.
Длина подводящего или всасывающего трубопровода l вс (м) равна сумме длин: приемной сетки с клапаном, трех колен, расходометра и тройника. Длина напорного трубопровода l наг (м) равна разнице длин общего L тр (м) и всасывающего l вс (м) трубопроводов. В арматуру напорного трубопровода l наг входят: одна задвижка, один обратный клапан, один тройник и заданное количество колен заданием курсового проекта.
Оптимальный диаметр напорного трубопровода на участке l наг определяю по формуле:
где - коэффициент зависящий от числа напорных трубопроводов.
Наружный диаметр трубы принимаю равный D н =0,194м = 194мм
Для уменьшения гидравлических сопротивлений диаметр всасывающего трубопровода d вс (мм) принимаю больше расчетного значения , на 25…50 мм.
3.1 Определение толщины стенки труб
Толщина стенки напорного трубопровода определяется из условия прочности по максимальному давлению воды с учетом его срока службы и интенсивности износа внутренней и наружной поверхностей.
Давление в трубопроводе следует принимать равным максимальному давлению по характеристике насоса или в 1,15 раза больше рабочего и для нижнего сечения напорного трубопровода определяю по формуле:
где =1020 кг/м 3 - плотность воды; =9,81 м/с 2 - ускорение свободного падения; - напор, создаваемый одним насосом при откачке минимального притока, м.
Расчетную толщину стенки труб определяю из условия:
где - коэффициент, учитывающий прочностные свойства материала труб;
- давление в нижней части трубы, МПа;
- скорость коррозионного износа наружной поверхности труб, мм/год;
- скорость коррозионного износа внутренней поверхности труб, мм/год; Т- срок службы трубопровода, лет
- коэффициент, учитывающий минусовой допуск толщины стенки.
Толщина стенок труб может быть переменной по длине трубопровода, возрастая с увеличением давления а направлении от поверхности к насосу.
Для расчетного расхода скорость воды определяю по формуле:
где - нормальный приток, м 3 ; - диаметр всасывающего трубопровода, м.
- диаметр нагнетательного трубопровода, м;
Коэффициент гидравлического трения в подводящем трубопроводе определяю по формуле:
3.2 Расчет потерь напора в трубопроводе
Для определения потерь напора соответственно во всасывающем и нагнетательном трубопроводах использую формулу Дарси- Вейсбаха:
где - коэффициент гидравлического трения по длине всасывающего трубопровода;
- суммарная длина прямолинейных участков всасывающего трубопровода;
- суммарное количество местных сопротивлений всасывающего трубопровода;
- скорость движения воды во всасывающем трубопроводе.
где - коэффициент гидравлического трения по длине напорного трубопровода; - суммарная длина прямолинейных участков напорного трубопровода; - суммарное количество местных сопротивлений напорного трубопровода; - скорость движения воды во напорного трубопроводе.
3.3 Уравнение характеристики трубопровода
Для водоотливных установок горнодобывающих предприятий уравнение характеристики трубопровода имеет вид:
Для построения характеристики трубопровода необходимо протабулировать уравнение (22) от 0 до 1,4Q с шагом 0,2Q и записать данные в таблицу. Координаты (Hр; Qр) точки, где пересекаются характеристики насоса и характеристики трубопровода, являются параметрами рабочего режима насосной установки.
Таблица 3 Результаты табулирования уравнения характеристики
4. Проверка вакуумметрической высоты всасывания
Геометрическая высоты всасывания принята h г = 3 м.
Действительную высоту всасывания определяю по формуле:
Допустимую высота всасывания беру из условия:
5. Мощность и выбор двигателя насоса
Для обеспечения надежной работы насосного агрегата в длительном режиме, но не более 20 часов в сутки, следует определить мощность при возможной наибольшей производительности насоса в данных условиях.
Расчетную мощность двигателя определяю по формуле:
Номинальную мощность двигателя, определяю по формуле:
Принимаю электродвигатель ДАП-14-69-4; техническая характеристика которого представлена в таблице 4.
Техническая характеристика двигателя ДАП-14-69-4 Таблица 4
После выбора электродвигателя проверяю запас мощности:
где -номинальная мощность двигателя, кВт;
- расчетная мощность двигателя, кВт.
6. Работа установки и ее экономические показатели
6.1 Продолжительность работы установки
Продолжительность работы насоса для откачивания нормального притока, определяю по формуле:
где - производительность насоса в рабочем режиме, м 3 /ч.
Продолжительность работы насоса для откачивания максимального притока, определяю по формуле:
где - производительность насоса в рабочем режиме, м 3 /ч.
6.2 Годовой расход электроэнергии и КПД установки
Годовой расход электроэнергии водоотливной установки определяю по формуле:
где - производительность насоса в рабочем режиме, м 3 /ч;
- напор насоса в рабочем режиме, м;
- продолжительность работы для откачивания нормального притока, ч;
- число дней в году с нормальным притоком, сут;
- продолжительность работы для откачивания максимального притока, ч;
- число дней в году с максимальным притоком, сут.
Годовой приток воды определяю по формуле:
Удельный расход электроэнергии на 1 м 3 , определяю по формуле:
где - годовой расход электроэнергии водоотливной установки, кВт;
Режим работы насосной установки считается экономичным, если на стадии проектирования выполняются оба условия:
где - коэффициент полезного действия насосной установки, ед;
- максимальный коэффициент полезного действия насосной установки, ед.
где - тоже что и в формуле, - тоже что и в формуле (30)
В ходе курсового проектирования был произведен расчет водоотливной установки исходя из заданных условий. В качестве насосного агрегата был выбран насос ЦНСК 500-160…800 и двигатель ДАП-14-69-4МУХЛ4 и представлены их технические характеристики.
После чего сделал детальный расчет параметров водоотливной установки и определил ее основные показатели.
Произвел расчет экономических показателей работы водоотливной установки.
Расчетная производительность насосной станции главной водоотливной установки шахты. Экономически целесообразная скорость движения воды по трубам нагнетательного става. Геодезическая высота подъема воды на поверхность. Расчет и выбор трубопроводов. курсовая работа [288,8 K], добавлен 24.06.2011
Рассмотрение схемы и принципов действия гидравлической поршневой насосной установки. Анализ спуска и подъема погружного агрегата. Расчет оборудования при фонтанной эксплуатации скважин. Определение глубины спуска, давления в скважине, диаметра штуцера. курсовая работа [631,3 K], добавлен 22.04.2015
Эксплуатационный расчет водоотливной установки: определение водопритока, типа и количества насосов, обоснование нагнетательных ставов. Характеристика внешней сети и проверка действительного режима работы насоса. Производительность компрессорной станции. курсовая работа [288,2 K], добавлен 22.09.2011
Геолого-промысловая характеристика района, литолого-стратиграфический разрез и нефтегазоносность. Расчет элементов талевой системы подъемного агрегата. Оборудование для очистки скважин от песчаной пробки. Схема монтажа промывочного насосного агрегата. курсовая работа [157,4 K], добавлен 16.02.2015
Геологическое строение района и месторождения. Эксплуатационный расчёт водоотливной установки. Электроснабжение водоотливной установки. Математическая модель двигателя. Разработка систем автоматизации водоотливной установки. Монтаж и наладка устройств. дипломная работа [1,2 M], добавлен 08.09.2014
История алмазодобывающей промышленности Анголы. Технология ведения горных работ. Расчет гидротранспортной установки и выбор землесоса. Система управления насосом с преобразователем частоты. Системы автоматического регулирования с фаззи-регуляторами. дипломная работа [1,2 M], добавлен 08.09.2014
Назначение, техническая характеристика, конструкция и принцип действия насосного агрегата. Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования. Эксплуатация цементировочного насоса во время работы. Расчет штока, червячного колеса, поршня и цилиндровой втулки. курсовая работа [3,9 M], добавлен 04.11.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Расчет водоотливной установки курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Курсовая работа по теме Судебная система в Российской Федерации
Контрольная работа по теме Иммануил Морис Валлерстайн. Миросистемный анализ
Эссе На Тему Классы Будущего
Реферат: Проблемы внедрения системы контроллинга на предприятиях красноярского края
Реферат На Тему Воздействие Политических Трансформаций Переходного Периода На Развитие Стран Постсоветского Периода
Тема Милосердия В Повести Капитанская Дочка Сочинение
Технология Развивающего Обучения Курсовая Работа
Контрольная Работа На Тему Детали Машин
Контрольная Работа На Тему Взаимодействие Ученика И Учителя Как Ключевой Фактор Успешности Получения Новых Знаний
Сочинение Любознательность По Тексту
Контрольная работа по теме Основания прекращения уголовного дела
Контрольная Работа По Теме Организм
Реферат: Сравнительное правоведение XX века
Курсовая работа по теме Правовая система Российской Федерации, ее основные черты
Демоверсия Сочинения Егэ По Русскому Языку 2022
Шпаргалка: Фінансова діяльність підприємства
Презентация На Тему Финляндия
Эссе На Тему Школьных Событий
Статья На Тему Соционический Подход К Повышению Эффективности Учебно-Воспитательной Деятельности Педагога, Школьного Психолога
Спектакль Собрание Сочинений Отзывы
Развитие города Алмата - География и экономическая география презентация
Організація аудиторської перевірки матеріальних витрат на виготовлення продукції - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Клонирование. Биоэтические проблемы - Биология и естествознание реферат