3.1.1.2 Водовідливні установки

Для визначення розрахункової потужності, споживаної двигунами водовідливних установок, необхідно заповнити форму №4 (дивися Додаток )

У [ с. 80] зазначено, що для відображення залежності напору насоса від його подачі користаються аналітичними рівняннями виду:

H = z ( H₀ + AQ - BQ²), (3.10)

де z – число робочих коліс насоса, шт;

H_0, А, В – постійні коефіцієнти (дивися таблицю 3.3).

У [ с..239] запропоновано аналітичне вираження кривої К.К.Д. насоса:

_Р = ,

де - експериментальні коефіцієнти, визначені за даними ІГМ

ім. М.М. Федорова (дивися таблицю 3.3).

Таблиця 3.3 - Технічні дані насоса

Насос	Величина показника
	НН	QН	Н	H0	А	В

Продовження таблиці 3.3

Насос	Величина показника для К.К.Д.

Робочу точку насоса знаходимо, вирішивши систему рівнянь виду:

(3.11)

де Н_Г ,м – геодезична висота подачі, м

а – опір трубопроводу.

Змінюючи величину Q, шукаємо точку Н, що задовольняє системі рівнянь (3.12).

Формула потужності двигуна, необхідного для робочого режиму насоса має вид:

Р = , кВт (3.12)

де _р – К.К.Д. насоса по характеристиці. Описані вище залежності для перебування потужності, затрачуваної одним насосом, але при роботі в парі будемо мати.

Для рівнобіжної роботи насосів:

. (3.13)

Так, як насоси однакові, тодї система рівнянь (3.12), перетвориться до виду:

(3.14)

Для перебування робочої точки насоса (насосів) визначимо гідравлічний опір трубопроводу - а.

Таблиця 3.4 - Розрахункові параметри

Довжина труб у насосній камері, м
Довжина труб у трубному ходці, м
Довжина труб на поверхні від стовбура до місця зливу, м

Швидкість води в усмоктувальному і нагнітальному трубопроводі при роботі двох насосів знаходимо з формул:

(3.15)

(3.16)

Коефіцієнт гідравлічного опору для усмоктувального і нагнітального трубопроводів.

, (3.17)

. (3.18)

Таблиця 3.5 - Коефіцієнти місцевого опору апаратури

Апаратура	Діаметр умовного проходу, dу, мм	Коефіцієнт місцевого опору,
Засувка	80…400	0,26
Клапан зворотний	80…400	10
Клапан прийомний із сіткою	100	7,0
	150	6,0
	200	5,2
	250	4,5
	300	3,7
Трійник рівнопрохідний	80…300	1,5
Коліно зварене складене	80…300	0,6

Утрати напору в усмоктувальному трубопроводі для одного насоса:

, (3.19)

де - довжина усмоктувального трубопроводу;

- сума коефіцієнтів місцевих опорів.

Утрати напору в усмоктувальному трубопроводі для двох насосів:

. (3.20)

Утрати напору в нагнітальному трубопроводі при праці двох насосів:

, (3.21)

де - довжина нагнітального трубопроводу, м;

- сума коефіцієнтів місцевих опорів (від насосів до місця зливу).

Сумарні втрати напору в трубопроводі при роботі двох насосів:

(3.22)

Гідравлічний опір трубопроводу знаходиться з формули:

ч²/м⁵, (3.23)

Утрати напору в нагнітальному трубопроводі при праці одного насосу:

, (3.24)

де - довжина нагнітального трубопроводу, м;

- сума коефіцієнтів місцевих опорів (від насосів до місця зливу);

Сумарні втрати напору в трубопроводі при роботі двох насосів:

Гідравлічний опір трубопроводу при роботі одного насоса знаходиться з формули:

Знайдену величину а підставимо в систему (3.15) і використовуючи пакет програм Microsoft Excel, користаючись функцією «пошук рішення», визначаємо робочу точку при роботі двох насосів паралельно.

Таблиця 3.6 - Визначення робочої точки при рівнобіжній роботі насосів типу

ЦНС – 300 – 600 методом пошуку рішень Ньютона

Q (подача насосів)
Н1 - значення характеристики насоса в робочій точці
Н2 - значення характеристики мережі в робочій точці
Цільова функція (значення)
К.К.Д. при роботі двох насосів
Гідравлічний опір мережі

Підставимо знайдені значення (дивися таблицю 3.6) у формулу (3.13), одержимо потужність двигуна.

Таблиця 3.7 - Визначення робочої точки при роботі одного насосу типу

___________________ методом пошуку рішень Ньютона

Q (подача насоса)
Н1 - значення характеристики насоса в робочій точці
Н2 - значення характеристики мережі в робочій точці
Цільова функція (значення)
К.К.Д. при роботі одного насоса
Гідравлічний опір мережі

Час роботи насоса по відкачці нормального і максимального припливів води:

, (3.25)

, (3.26)

Річна витрата електроенергії на водовідлив.

, (3.27)

де - К.К.Д. мережі

Технологічна витрата електроенергії на 1м³ води.

, (3.28)

Питома витрата електроенергії на одну тонну видобутку визначимо по формулі:

кВт • год/т. (3.29)

де Арт – річний (за планом) видобуток.