3.Рабочий режим насоса

На рис. 1 б показаны характеристика насоса ЦНС 300 - 600 и характе­ристика трубопровода. По точке пересечения их 1 устанавливаем рабочий режим насоса:

Q₁=670м³/ч; Н₁=530м; n₁=0,71; Н_в.доп=4м.

Определяем к.п.д. трубопровода по формуле [ 1 ] с. 145.

η_т= Н_г / Н =484/508=0,95 (25)

4.Проверка вакуумметрической высоты всасывания

Геометрическая высота всасывания принята ориентировочно 3 м.

Действительная высота всасывания:

Н_в = 3 + h_п =3+0,85=3,85м.

По характеристике касоса в рабочем режиме Н_в._доп = 4 м, следовательно, Соблюдается условие Н_в < Н_в.доп

Определяем расчетную мощность двигателя по формуле ( 1 ) с. 28 (см. рис. 1,б).

N_р =(Q·p·g·Н₁)/(1000·n₁),кВт (26)

где Q - действительная подача насоса, м /ч;

р — 1020 кг/м — удельная плотность шахтной воды;

g = 9,81 м/с - ускорение свободного падения;

Н₁ - действительный напор насоса, м;

n₁ – к.п.д. насоса.

Подставляя числовые значения, получим:

N_р = (360·1020·9,81·500)/(3600·1000·0,71)=704,6квт

Принимаем электродвигатель типа ВАО 630 М4, мощность которого N =800 кВт, частота вращения n_с = 1500 об/мин;cosa_g = 0,9,η_д =0,95 .

Определяем коэффициент запаса мощности двигателя:

K_g=N/N_р =800/704=1,14

что допустимо по требованиям проектирования.

Определяем число часов работы насоса в сутки при откачивании нор­мального притока:

п_чн= ( 24· Q)/ Q ₁=ч (27)

Подставляя числовые значения, получим:

n_чн=(24·670)/(350·3)=15,31ч.

Определяем число часов работы насоса в сутки при откачивании мак­симального притока:

п_чм =(24·Q_мп )/Q₁ (28)

Подставляя числовые значения, получим:

n_мп=(24·700)/(3·350)=16 ч.

Определяем годовой расход электроэнергии по формуле [ 1 ] с. 132

Wr=[(Q·p·g·Н₁ )/(1000·η₁·η_∂·η_c)]·(n_чн·n_дн +_чм·n_дм ),кВт.ч (29)

где η_∂- К.П.Д. двигателя;

η_c- к.п.д. электрической сети;

η_дн - число дней в году с нормальным притоком:

n_дм - число дней в году с максимальным притоком.

Подставляя числовые значения, получим:

Wr=[(300·3·1020·9,81·500)/(1000·0,71·0,95·0,95)]·(15·16+350·15,31)=

=3 934 122 кВт.ч,

Определяем среднегодовую стоимость электроэнергии по одноставочному тарифу – за израсходованную активную энергию по формуле [1] с. 84:

С_э = W_г·к_а, грн, (30)

где к_а – 0,36 грн. – стоимость 1 кВт·ч;

Подставляя числовые значения, получим:

С_э = 3934122·0,45=1 770 354.9 грн.

Определяем количество откачиваемой за год воды по формуле [1] с. 132;

А_в = Q_нп·24n_дн+Q_мп ·24n_дм , м³; (31)

Подставляя числовые значения, получим:

А_в = 670·24·350+700·24·15=5 880 000 м³.

Определяем удельный расход электроэнергии:

W_уд = W_г / А_в, кВт·ч/м³; (32)

Подставляя числовые значения, получим:

W_уд =3934122 / 5 880 000 = 0,669 кВт·ч/м³.

Определяем к.п.д. водоотливной установки по формуле [1] с.139:

η_у = η₁ · η_д · η_т ·η_с ; (33)

Подставляя числовые значения, получим:

η_у = 0,7·0,95·0,9·0,95 = 0,58.

Определяем ёмкость водосборника:

V= 4·Q_нп; (34)

Тогда V= 4·670=2680 м³.

Следовательно ёмкость одного его крыла можно рассчитать по формуле 33:

V_кр=V/2 (35)

Подставив числовые значения в формулу 33, получим:

V_кр=2680/2=1380м³.