4.1.9 Расчёт потерь напора в трубопроводе
,
м (4.19)
,
м (4.20)
где
- коэффициент
гидравлического трения по длине
соответственно для всасывающего и
нагнетательного трубопровода; Lв
, Lн
- суммарная
длина прямолинейных участков соответственно
всасывающего и нагнетательного
трубопровода, м; ni
- число i-ых
местных сопротивлений в трубопроводе;
-
коэффициент гидравлического тренияi-ого
местного сопротивления в трубопроводе;
-
скорость движения воды во всасывающем
и напорном трубопроводе, м/с.
;
(4.21)
0,021/0,307
=
0,00311;
0,021/0,359
=
0,00295;
∆
[0,00295·8/0,359 +
5,5]·1,3²/(2·9,81) = 0,48 м;
∆
[0,00311·165/0,307 +
15,5]·1,9²/(2·9,81) = 3,16 м.
Суммарные потери напора:
∆
∆
∆
0,48 + 3,16 = 3,64 м.
4.1.10 Характеристики насоса и трубопровода
4.1.10.1 Один насос работает на один индивидуальный трубопровод
Данный случай характерен для нормальной работы насоса при нормальном и максимальном притоках.
Уравнение характеристики сети:
Hc = Hг + R·Q2 = 144 + 1,5·10-5·Q2 (4.22)
где R-постоянная трубопровода, ч2/м5.
R = ∆hтр/(Qр.н)2 = 3,64/510² = 1,5·10-5 ч2/м5 (4.23)
Для построения характеристики трубопровода необходимо протабулировать уравнение (22) от 0 до 1,25 Qр.н с шагом 0,25 и результаты занести в таблицу 4.5.
Таблица 4.5
Результаты табулирования уравнения характеристик
индивидуального трубопровода
|
Qр.н, |
0 |
125 |
250 |
375 |
500 |
625 |
|
Hс,м |
144 |
144,3 |
144,9 |
146,1 |
147,8 |
150 |
Характеристики отображены на рис. 4.4.
4.1.11 Параметры режима работы насосной установки
Координаты точки
пересечения напорной характеристики
насоса с необходимым числом рабочих
колес и характеристики трубопровода
являются параметрами рабочего режима
насосной установки. Кроме этих параметров
важными характеристиками рабочего
режима являются
-
КПД установки,
-
допустимая высота всасывания, N
– мощность. Их значения определяются
по индивидуальным характеристикам
насоса для установленной производительности.
Режим работы насосной установки считается экономичным, если выполняются условие:
(4.24)
=0,73
Для шахтных ГВУ
на стадии проектирования
должен быть не менее 0,65.
Расчет максимальной допустимой высоты всасывания
(4.25)
где
- потери напора во всасывающем трубопроводе,
м
- скоростной напор
во всасывающем трубопроводе, м
4.1.12 Мощность и выбор двигателя насоса
=
9,81·540·150/(3600·0,92·0,73) = 328,66 кВт (4.26)
где
- КПД
электродвигателя (принимаем
).
Установочная мощность двигателя:
Nдв = 1,1·Nр = 1,1·328,66 = 361,52 кВт.
Выбираем электродвигатель по установленной мощности [4, с. 214 - 218].
Техническая характеристика электродвигателя:
Тип электродвигателя ВАО2-450В-4
Мощность 400 кВт
Частота вращения 1475 об/мин
КПД 0,94
Кратность пускового тока 6,0
Коэффициента мощности 0,9