Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ГИДРОАБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС НАСОСОВ РУДНИЧНОГО ВОДООТЛИВА

Долганов А. В., Тимухин С. А.,

5.7. Расчет потерь электроэнергии при эксплуатации насосных установок

В процессе перекачивания рудничных вод, содержащих абразивные примеси (шлам), происходит износ элементов проточной части центробежных насосов и их уплотнительных устройств, сопровождающийся увеличением зазоров и объемных утечек через них, что приводит к снижению подачи, напора и КПД насоса на внешнюю сеть.

В условиях УзПР проведены замеры подачи насосов главного водоотлива при различной их наработке в часах, приведенные в табл. 5.13. Нанося на типовую (индивидуальную) характеристику насосов типа ЦНС(К) 300-120–600 данные его подач, согласно рекомендациям [14], определяем фактический КПД насоса.

Таблица 5.13

Параметры работы насоса ЦНСК 300-360 гор. 640 м УзПР

Определим расход электроэнергии, затрачиваемой насосной установкой ЦНСК 300-360 гор. 640 м и ЦНСК 300-420 гор. 340 м для откачивания суточного водопритока УзПР, по данным, представленным в табл. 5.14 и 5.15.

Таблица 5.14

Параметры работы насоса ЦНСК 300-420 гор. 340 м УзПР

Таблица 5.15

Результат расчета расхода электроэнергии для откачивания водопритока
за 1 сут для работы насосов гор. 640 м

Определяем расход электроэнергии за 1 сут для работы насосов, соответствующий рабочей точке А1 (см. рис. 5.7), кВт·ч:

(5.54)

где =1,05 коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на освещение насосной камеры, сушку электродвигателей и т. д.;

– КПД насоса действительный;

– КПД электродвигателя насоса (по технической характеристике);

=0,95 – 0,97 – КПД электросети;

– число часов работы насоса, требуемое для откачивания суточного водопритока УзПР, ч.

Определяем действительные часы работы насоса для откачивания суточного водопритока УзПР в зависимости от режима работы насоса (рис. 5.8):

(5.55)

Расчеты следующих режимов работы насосов сведем в табл. 5.15, 5.16.

Таблица 5.16

Результат расчета расхода электроэнергии для откачивания водопритока
за 1 сутки для работы насосов гор. 340 м

По данным УзПР, средняя наработка насосов главного водоотлива до капитального ремонта составляет 550 ч. Определим фактическое число часов работы для откачивания годового водопритока на гор. 640 и 340 м в соответствии с данными табл. 5.16, 5.17.

Определим количество часов работы насоса ЦНСК 300-360, 420 гор. 640 и 340 м для откачивания нормального и максимального водопритоков в течение года:

Определим количество часов работы насоса ЦНСК 300-360, 420 гор. 640 и 340 м для откачивания суммарного водопритока в течение года:

Определим количество капитальных ремонтов насосов за данный период.

По данным табл. 5.16 определим, с какими параметрами будут работать насосы главного водоотлива за указанный период.

Определим подачу, напор, КПД и расход электроэнергии насосами типа ЦНСК 300-360 гор. 640 м за период 550 ч, соответствующий наработке до капитального ремонта в условиях УзПР. Результаты сведем в табл. 5.17.

Из характеристики рис. 5.8 видно, что в условиях фактической эксплуатации ЦНСК 300-360 (шахтная вода с механическими примесями) происходит износ насоса и, как следствие, снижение подачи, напора и КПД.

По приведенным параметрам работы насоса ЦНСК 300-360 видно, что при его работе в данных условиях наблюдается интенсивный износ, что приводит к снижению подачи, напора, КПД и росту потребляемой насосом мощности из электрической сети из-за снижения КПД.

Таблица 5.17

Данные по работе насоса типа ЦНСК 300-360 гор. 640 м за период 550 ч
в условиях УзПР

Рис. 5.8. Параметры ЦНСК 300-360 при наработке 749 ч:
1 – N = f (T); 2 – H = f(T); 3 – Q = f(T); 4 – η = f(T).

Определим расход электроэнергии за 1 год:

Определим экономию электроэнергии при работе насосов при постоянных подаче и напоре за год: