Диплом СЭ 2021 год СМТ (Земснаряд) / Дипломные проект / Земснаряд / Корпусная часть в ПДФ / RDB 66.42-027-005 Расчет элементов грунтозаборного устройства

Введение

Целью настоящего расчета является определение характеристик и

элементов рабочих органов земснаряда 1000, а именно:

-характеристики грунтового насоса;

-геометрические размеры всасывающего и нагнетательного трубопроводов и пульпомета;

-характеристики фрезерного агрегата;

-характеристики насоса гидроразмыва.

1Расчет характеристик грунтового насоса

1.1В соответствии с условиями технического задания на земснаряде

1000, должен быть предусмотрен грунтовый насос производительностью по воде

около 6500м3/ч. Напор грунтового насоса должен обеспечивать следующие

варианты отвода грунта:

-по плавучему пульпопроводу длиной 200м, с высотой сброса 3,0м;

-при помощи пульпомета, обеспечивающего выброс пульпы на оба борта, на расстояние не менее 40,0м.

В соответствии с условиями технического задания, производительность земснаряда по грунту должна быть 1000м3/ч, в связи с чем принимаем насыщенность пульпы 16%.

Расчет потерь напора выполняется в программе Excel, в соответствии с методиками параграфа №8 [1] и главы VI [2].

1.2 Напор необходимый для отвода пульпы по плавучему пульпопроводу длиной 200м, составляет Нпл.п = 23,3м (рисунок 1), при следующих условиях:

-высота подъема на участке плавучего пульпопровода - 3,0м;

-высота подъема от насоса до горизонтального участка нагнетательного грунтопровода на корпусе земснаряда – 5,0 м;

-средняя крупность фракции – 7 мм (гравий средней крупности);

-Dn всасывающего и нагнетательного грунтопроводов 0,7м;

-глубина разработки – 10,0 м.

Мощность дизельного привода грунтового насоса Nдвиг = 862 х 1,2 =

1034кВт.

К установке принимаем грунтовый насос фирмы KSB – LSA26 х28. В

качестве привода грунтового насоса принят дизель-редукторный агрегат ДРА1200/1200, мощностью 1200кВт, с частотой вращения на выходе 367об/мин.

С данным приводом, при насыщенности пульпы 16%, грунтовый насос

LSA26х28 будет иметь следующие характеристики:

-производительность – 6500 м3/ч;

-напор – 43,4 м;

-кпд – 0,796 ;

-кавитационный запас -4,5м.

2 Расчет технических характеристик и выбор рыхлителей

2.1 Согласно условиям технического задания, земснаряд необходимо оборудовать фрезерным агрегатом с коллектором и соплами гидроразмыва,

обеспечивающим раздельную и одновременную разработку грунта фрезой и гидрорыхлением.

2.2 Изготовление, поставка и определение технических характеристик фрезерного агрегата, совместно с гидравлическим приводом, выполняется изготовителем оборудования - ОАО «Завод Гидромеханизации».

Исходя из требуемой производительности по грунту Wч = 1000м3/ч,

ориентировочно мощность привода фрезы по формулам 9-26 [3]:

Nфр = Wч ×ω = 1000 × 0,2 = 200 кВт (35)

где ω- удельная мощность привода фрезерного разрыхлителя,

приходящаяся на 1 м3 часовой производительности, кВт;

- для песков гравилистых, песков с прослойками илов или суглинков (III-IV

категория грунта), с учетом их предварительно размыва ω=0,2;

Ориентировочный диаметр фрезы определяем по формуле 9-10 [3]:

Dфр = 0,2 ×Wч0,33 = 1,95 м

2.3 Производительность насоса гидроразмыва Qг, определяется по формуле

142 [4]:

d1 – диаметр сопла гидроразмыва;

ϑ1 - скорость струи воды, при выходе из сопла гидроразмыва; i – количество сопел гидроразмыва.

Скорость струи воды, при выходе из сопла гидроразмыва, определяем по формуле 145 [3]:

ϑ1 = (Нг - ∑h) × 2gϕ 2 = (40 - 5,4)× 2 × 9,81× 0,942 = 24,5 м/с

ϕ=0,94 – коэффицент истечения;

∑h - потери напора в трубопроводе гидроразмыва составят:

∑h = hг.в. + hм = 0 + 5,4 = 5,4 м hг.в. = 0м – возвышение оси насоса над уровнем воды;

hм = 5,4м – местные сопротивления в трубопроводе, определяются

программным расчетом, при трубопроводе гидроразмыва Dn250;

Нг =40м – принятый напор насоса гидроразмыва.

Диаметр и количество сопел, определяются путем подставления в формулы различных значений, исходя из условия заданной производительности насоса гидроразмыва.

Кустановке принимаем насос гидроразмыва 1Д800-56б,

производительностью 700м3/ч, напором 40м.

Заключение

В соответствии с выполненным расчетом к установке на земснаряде 1000

принимается следующее оборудование:

1. Грунтовый насос фирмы KSB – LSA26 х28, всасывающий и нагнетательный грунтопровод Dn700.

В качестве привода грунтового насоса принят дизель-редукторный агрегат ДРА1200/1200, мощностью 1200кВт, с частотой вращения на выходе 367об/мин.

С данным приводом, при насыщенности пульпы 16%, грунтовый насос

LSA26х28 будет иметь следующие характеристики:

-производительность – 6500 м3/ч;

-напор – 43,4 м;

-кпд – 0,796 ;

-кавитационный запас - 4,5м.

2.Фрезерный рыхлитель производства ЗАО «Завод Гидромеханизации»,

мощностью 200кВт, диаметр фрезы 2,0м. Характеристики фрезерного агрегата уточняются изготовителем, по результатам специальных расчетов (испытаний).

3. Насос гидроразмыва 1Д800-56б, производительностью 700м3/ч, напором

40м.

4.Шесть сопел гидроразмыва, диаметром 0,04м.

5.Пульпомет с диаметром на выходе из насадки 0,46м, длиной насадки

1,72м и углом наклона насадки 32º.

Список использованных источников

1Краковский И.Н. Суда технического флота -Л: Судостроение, 1968.

2Цейтлин Ф.Д. Гидромеханизация поргузочно-разгрузочных работ в речных портах. – М, 1977.

3 Шкундин Б.М. Землесосные работы.- Энергия:Москва,1973