20 Розрахунок трубопроводів і лотків

Під час розрахунку напірних трубопроводів визначають діаметр і втрати напору за швидкостями руху води, що рекомендуються, і розрахунковими витратами [8].

Під час розрахунку самоплинних трубопроводів або лотків визначають діаметри (розміри) і ухили з урахуванням швидкостей, що рекомендуються, наповнень і розрахункових витрат [7].

Трубопроводи або лотки проектують у дві нитки. При відключенні одного з трубопроводів у випадку аварії другий трубопровід повинен забезпечити пропускання 100 % загальної витрати залежно від вимог виробництва. На генплані очисних споруд визначають розрахункові ділянки. Довжину розрахункових ділянок визначають за масштабом на генплані.

Критичні швидкості, за яких не осаджуються завислі речовини, приймають 1,5 – 2,5 м/с. Розрахунки виконують у вигляді таблиць гідравлічного розрахунку (табл. 11-13), використовуючі [7, 8].

Гідравлічно вигідним перерізом для прямокутних лотків є переріз зі співвідношенням висоти до ширини, рівним 2.

Лотки прокладають у дві нитки і кожен із них розраховують також на пропусканн 100 % витрати води при аварійному режимі.

Дані розрахунку напірних і самопливних трубопроводів, а також самопливних лотків заносять в таблиці.

21 Розрахунок насосної станції. Вибір насосів

Принципи проектування насосних станцій металургійних заводів аналогічні принципам проектування інших станцій.

Особливістю проектування таких насосних станцій є необхідність підвищеної надійності водопостачання металургійних печей, необхідність перекачування нагрітої води або вод, які містять шлам, з високою концентрацією абразивних завислих речовин [2, 5].

Для підвищення надійності подачі води кожен з насосів установлюють під заливом та забезпечують самостійною всмоктуючою лінією.

Для кожної групи насосів передбачають водоприймальні камери, які складаються з аванкамери і ряду приймальних камер за кількістю встановлених насосів. Аванкамера призначена для приймання і розподілу води між приймальними камерами. Розміри водоприймальних камер залежать від діаметра всмоктуючого трубопроводу і мінімальних відстаней від нього до стінок і днища. При цьому слід ураховувати, що корисний об’єм приймальної камери повинен бути не менше 30-секундної подачі насоса.

Таблиця 11 – Розрахунок напірних трубопроводів

Номер ділянки	Довжина ділянки, м	Загальна витрата Q на ділянці		Нормальний режим				Аварійний режим
		м3/год	л/с	Витрата 0,5 Q, л/с	Діаметр, мм	Швидкість, м/с	Втрати напору, 1000і, м	Витрата Q, л/с	Швидкість, м/с	Втрати напору, 1000і, м	Втрати напору на ділянці, h=il

Таблиця 12 – Розрахунок самоплинних трубопроводів

Номер ділянки	Довжина ділянки, м	Загальна витрата Q на ділянці		Нормальний режим					Аварійний режим
		м3/год	л/с	Витрата 0,5 Q, л/с	Діаметр, мм	Швидкість, м/с	Ухил, і	Наповнення, h/d	Витрата Q, л/с	Швидкість, м/с	Наповнення, h/d

Таблиця 13 – Розрахунок самоплинних лотків

Номер ділянки

Довжина ділянки, м

Загальна витрата Q на ділянці

Нормальний режим

Аварійний режим

м3/год

л/с

Витрата 0,5 Q, л/с

Ширина лотка, м

Швидкість, м/с

Ухил, і

Наповнення, h/b

Витрата Q, л/с

Швидкість, м/с

Наповнення, h/b

Споживачам, які працюють на водяному охолодженні, подавати воду слід двома самостійними водоводами, виходячи з умови забезпечення подачі 100 % витрати води до всіх металургійних печей, а до інших споживачів – не менше 70 %.

Розглянемо вибір насосів для оборотного циклу водопостачання газоочистки доменного цеху.

Для забезпечення безперешкодної подачі охолодженої води напірні трубопроводи на газоочистку прокладають із стальних труб зі стальною арматурою [9].

Кожен із двох напірних і відвідних трубопроводів розраховують на пропускання 100-процентної витрати води.

Насосні станції газоочисток доменних печей відносять до першої категорії надійності дії.

У насосній станції розташовуються дві групи насосів: одна подає освітлену воду після відстійників на градирні для охолодження, друга – охолоджену воду на газоочистку. Насоси обирають за максимальними витратами і напорами [10]. Витрату води обирають із розрахункової таблиці водоспоживання, а повний напір насосів визначають за формулою:

,

де Н_г – геометрична висота підйому, яка визначається як різність відміток землі біля цеху (насоси 1-ї групи) або біля градирні (насоси 2-ї групи) і мінімального рівня води в приймальній камері;

h_вс – втрати напору в усмоктуючому трубопроводі насоса (h_вс = 0,5 – 1 м);

h_нс – втрати напору в комунікаціях насосної станції (h_нс = 4 – 6 м);

h_в – сумарні втрати напору в водоводах (визначають як суму втрат напору води за диктуючим напрямком і аварійним режимом), м;

H_в – вільний напір, м. Для насосів 1-ї групи вільний напір приймають за даними таблиці 1. Для насосів 2-ї групи – визначають за формулою:

Н_в = Н_г + h + Н_в^*,

де Н_г – геометрична висота підйому, яка визначається як різниця відмітки землі біля градирні і відмітки водорозподільчого пристрою. Відмітку водорозподільчого розподілу пристрою слід брати згідно кресленню прийнятої градирні.

h – втрати напору в градирнях ( 0,5 – 1 м);

Н_в^* - напір перед соплом водорозподільчого пристрою (див. табл. 9).

Із резервуара градирні вода надходить до приймальної камери. Після відстійників рух води може бути як напірним, так і безнапірним.

При напірному режимі руху води відмітка рівня води в приймальній камері буденою наступ:

,

де Z_с – відмітка рівня води в споруді, із якої вода надходить до приймальної камери насосів;

h_п – втрати напору в трубопроводі (визначають з гідравлічного розрахунку трубопроводів),м;

h_р – втрати напору в решітці або сітці, які встановлюються у водоприймальній камері. В решітці h_р = 0,05 – 0,1 м, в сітці - h_р = 0,15 – 0,2 м.

При безнапірному режимі руху води відмітка рівня води в приймальній камері буде наступною:

,

де і – ухил лотка або трубопроводу;

L – довжина лотка або трубопроводу;

h – глибина лотка, м.

Під час розрахунку приймальної камери об’єм її слід приймати з умови забезпечення п’ятихвилинної витрати.