Расчет и выбор насоса

Проектирование основных водоотводящих устройств шахты Расчет основных вентиляционных устройств Пневматические устройства горных предприятий КУРСОВАЯ РАБОТА
Содержание

Введение
. Расчет и выбор насоса

.1 Определение производительности насосного агрегата
.2 Ориентировочный напор насоса
.3 Выбор типоразмера насоса
. Выбор коллектора
.1 Схемы коллекторов
. Расчет диаметра трубопроводов
.1 Определение толщины стенки труб
.2 Расчет потерь напора в трубопроводе
.3 Уравнение характеристики трубопровода
.4 Параметры рабочего режима
. Проверка вакуумметрической высоты всасывания
. Мощность и выбор двигателя насоса
. Работа установки и ее экономические показатели
.1 Продолжительность работы установки
.2 Годовой расход электроэнергии и КПД установки
Заключение

Исходные данные

Высота подъема воды Н_ш=180м

Нормальный часовой приток воды в горные
выработки горизонта Q_н=120 м³/ч
Максимальный часовой приток воды Q_max=450 м³/ч
Водородный показатель воды pH=7 ед
Срок службы водоотливной установки Т=10 лет
Длина трубопровода L_тр=180м

Введение

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 м³/ 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. Расчет и выбор насоса

.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, м³/ч

.2 Ориентировочный напор насоса

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;

.3 Выбор типоразмера насоса

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

Насос	Zк, ед	Qопт, м^3/ч	Нк, м	Рабочая Характеристика м^3/ч	n, ед	n, об/мин	Нв.доп При t=25 с	Нк.о, м
ЦНСК 500-160…800	2-10	500	80	380-640	0,73	1500	4,5	81,3

Необходимое число рабочих колес определяю по формуле:

где - напор, создаваемый одним рабочим колесом, м

Принимаю
Главные водоотливные установки шахт и установки в капитальных уклонах с притоком более 50 м³/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:

Принимаю

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:

где -число насосов в ремонте;

- число насосов в резервной группе.

Оптимальный напор насоса нахожу по формуле:

где - число рабочих насосов, ед.;

- тоже что и в формуле (4).

Напор насоса при нулевой подаче определяю по формуле:

где - тоже что и в формуле (7).

Устойчивость режима работы оценивается выполнением условия:

Условие выполняется.

2. Выбор коллектора

.1 Схемы коллекторов