4.Стационарные установки

4.1. Расчет водоотливной установки

Исходные данные:

Qrн = 450 м³/ч; Qrmax = 600 м³/ч; Нш = 425 м.

Срок службы установки Т=20 лет.

Водородный показатель шахтной воды РН- щелочный

4.1.1 Расчет производительности насосной установки ГВУ

Производительность насоса определяется расчетом из условия, что суточный максимальный приток должен быть откачен не более чем за 20 часов.

Расчетную производительность насосного агрегата определяем по формуле:

Qрн = 24∙Qrmax/20 м³/ч; (4.1)

где,

Qrmax = 600 м³/ч - максимальный часовой приток воды в шахту.

Qрн = 24- 600 / 20 = 720 м³/ч.

4.1.2 Ориентировочный напор насоса

Нор= 1,15 Нг; (4.2)

Нг - геометрическая высота подъема воды из шахты, м;

Геометрическая высота определяется по вертикали, от нижнего уровня воды в водосборнике до уровня слива ее в самотечный коллектор на поверхности:

Нг = Нш + Нвс + hш; (4.3)

где

Нш - глубина шахты, м;

Нвс≈3м - ориентировочная высота всасывания;

Hор≈1 м - превышение трубопровода над уровнем устья клетьевого ствола.

Нг = 425 + 3 + 1 =429м,

Нор= 1,15∙429=493,35м.

4.1.3 Выбор типоразмера насоса

Для водоотливных установок шахт применяются насосы типа ЦНС. Выбор типа размера производится по графикам рабочих зон.

Число рабочих колес Z определяется по формуле:

Zk= Нор / Н1к = 493,35 /125 = 3,94 (4.4)

где,

Н1к - напор на одно рабочее колесо рабочей характеристики насоса, при наибольшем КПД, м

Число рабочих колес округляем до целого числа в большую сторону и принимаем Z= 4.

Расчет числа насосов в рабочей группе П р.гр определяется по соотношению: nр.гр = Qч.н. /Qр.н.; (4.5)

О р.н. - производительность одного насосного агрегата м³/с;

n р.гр = 450 /720 = 0,62≈1. Число насосов в рабочей группе до целого округляем n р.гр = 1.

Число насосов в резервной группе принимается равным числу насосов в рабочей группе и добавляется один насос, находящийся в ремонте.

nн.а ⁼ n р.гр + n рез.гр + 1 шт; nн.а = 1 + 1 + 1 = 3 шт.

Проверка устойчивости режима работы, выбранного типоразмера насоса.

Точка режима работы насосной установки должна находится в зоне экономичности и обеспечить устойчивость режима работы.

Устойчивость режима работы оценивается условием:

0,9∙Zк∙Н1к >Нr; (4.6)

где,

Н1к - напор на одно колесо выбранного типоразмера насоса при нулевой производительности по его рабочей характеристике, м;

0,9-4-133>Нr 479 > 429

После окончательного выбора типоразмера насоса его техническая характеристика приводится в табл. 4.1.

Таблица 4.1 - Техническая характеристика насоса

Показатели	Значение
1	2
Тип насоса	ЦНС 850-500
Производительность в зоне экономичности	640- 100 м3/ч
Напор	500 м
1	2
КПД	0,75
Частота вращения	1475 об/мин
Допустимая высота всасывания	3
Мощность эл. двигателя	1090 кВт
Масса насоса	4700 кг