Расчет водоотливных установок

Исходные данные для расчета:

притоки – нормальный Q_н=210м³/ч и нормальный Q_м=270м³/ч;

Н=500м;

нормальная вода;

срок – 9 лет;

Максимальный приток – 8 недель

1. Минимальная подача насоса

(1.54)

2. Ориентировочный напор насоса

(1.55)

3. Приняв ориентировочную высоту всасывания 3 метра и превышения расположения труб над уровнем устья ствола шахты 1 метр, определяем геометрический напор насоса

(1.56)

Выбираем насос ЦНС 300-120:600

Оптимальная подача 300 м /ч

Число ступеней насоса: 2-10

Напор одного рабочего колеса- 60кН,м

К.П.Д. - 0.71

Синхронная частота вращения двигателем-1500 об/мин

Необходимое число последовательно соеденённых рабочих колёс:

(1.57)

Принимаем z=10.

Оптимальный напор насоса

(1.58)

Окончательно принемаем насос ЦНС 300-600

7. Напор насоса при нулевой подаче

(1.59)

8. Проверяем выбранный насос на наличие рабочего режима и устойчивость, т.е. на соблюдение условий Н_г<0,95Н₀; так как 504636, рабочий режим будет устойчивым.

Расчёт трубопровода

Предусматриваем оборудование водоотливной установки двумя напорными трубопроводами, закольцованными в насосной камере в коллектор. Длину подводящего трубопровода примем равной 13 м l = l =13 м. В его арматуру входят приёмная сетка с клапаном и 3 колена.

Приняв длины участков в камере l = 30 м, в трубном ходке l = 35 м и превышение трубного ходка над уровнем околоствольного двора 7 метров определяем длину напорного трубопровода:

L =500+30+35-7=558 м.

Находим оптимальный диаметр для труб

(1.60)

=0,198 м

Принимаем трубы с диаметром 219 мм.

Требуемая толщина стенки (мм):

(1.61)

Принимаем для напорного трубопровода трубы с внутренним диаметром 201 мм.

Для обеспечения большей надёжности всасывания наружный диаметр подводящего трубопровода должен быть на 25-50 мм больше чем у напорного, трубы для него принимаем с внешним диаметром 273 мм, а внутренний диаметр подающего равным 259 мм, так как толщина стенок 9 мм. Диаметр подающего трубопровода принимаем равным диаметру второго напорного трубопровода, т.е мм.

Вычисляем скорость воды в подводящем трубопроводе:

(1.62)

м/с

(1.63)

м/с

Вычисляем коэффициент гидравлического трения в подводящем трубопроводе и на участке :

(1.64)

(1.65)

Суммарные коэффициенты местных сопротивлений:

(1.66)

(1.67)

(1.68)

Потери напора в подводящем трубопроводе и на участках и :

(1.69)

(1.70)

(1.71)

Суммарные потери в трубопроводе:

м (1.72)

Напор насоса

м (1.73)

м (1.74)

Следовательно H=504+0.00048888 (1.75)

Из полученного уравнения построим таблицу значений H по фиксированным значениям Q. Значения Q принимаем исходя из рабочей характеристики выбранного насоса.