Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
1.7. Расчет характеристики внешней сети
Расчетным путем находим характеристику внешней сети водоотливной установки (для наиболее протяженной ветви внешней сети) по формуле:
, (1.17)
где Нг – расчетная геодезическая высота подъема воды, м; λн, λвс – коэффициенты местных гидравлических сопротивлений:
,(1.18)
lн, lвс – длина i-х прямолинейных участков нагнетательного и всасывающего трубопроводов (рис. 1.2), м:
lвс = lвс1 + lвс2 +…+ lвсi;
lвс = lн1 + lн2 +…+ lнi,
Σlэкв.н, Σlэкв.вс – эквивалентная длина i-й арматуры нагнетательного и всасывающего трубопроводов:
Σ lэкв.вс = nlэкв.вс1 + nlэкв.вс2 +…+ nlэкв.всi;
Σ lэкв.н = nlэкв.н1 + nlэкв.н2 +…+ nlэкв.нi,
где n – количество одноименных i-х элементов арматуры всасывающего и нагнетательного ставов; Q – подача насоса при максимальном к.п.д., м3/ч; Rт – удельное сопротивление трубопровода:
. (1.19)
Если диаметр всасывающего и нагнетательного трубопроводов одинаков, то
. (1.20)
Расчетные значения коэффициента местных гидравлических сопротивлений приведены в табл. 1.1 [2, 4].
Таблица 1.1
Расчетные значения коэффициентов гидравлических сопротивлений
|
Диаметр трубы Dвн, мм |
50 |
100 |
150 |
200 |
300 |
400 |
600 |
|
Коэффициент сопротивления λ |
0,052 |
0,042 |
0,037 |
0,032 |
0,03 |
0,276 |
0,0244 |
Расчетные значения эквивалентной длины арматуры трубопроводов приведены в табл. 1.2 [2, 4, 14].
Таблица 1.2
Расчетные значения эквивалентной длины арматуры трубопроводов
|
Наименование арматуры трубопровода |
Эквивалентная длина арматуры, м, |
|||||
|
50 |
100 |
150 |
250 |
400 |
600 |
|
|
Обратный клапан Приемный клапан Задвижка Нормальное колено Тройник Переходный патрубок |
10 5 0,5 0,3 3 11 |
25 12 1,2 0,8 8 22 |
45 20 2 1,3 13 3 |
70 30 3 2 20 5 |
150 70 7 4,5 45 11 |
250 110 11 7 70 18 |
Расчет характеристики внешней сети Нс ведется по уточненной гидравлической схеме для карьерной и рудничной водоотливных установок. Для этого определяем Нг и Rт, задаваясь подачей Q в интервале от 0 до 2, находим Нс для каждого значения Q, а результаты сводим в таблицу 1.3.
На графике индивидуальной характеристики насоса (см. рис. 1.2) в том же масштабе строим характеристику внешней сети Нс.
Действительный режим работы насосной установки определяется графически (см. рис. 1.2) как точка пересечения напорной характеристики Н = f(Q) и характеристики внешней сети Нс, т.е. определяются фактические значения подачи Qф, напора Нф, к.п.д. – ηф, допустимой вакуумметрической высоты всасывания Нвак. нд.
|
|
|
Рис. 1.2. Действительный режим работы насосной установки |
Данные расчета внешней сети водоотливной установки приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Расчет внешней сети водоотливной установки
|
Параметры |
0 |
0,25Q |
0,5Q |
0,75Q |
Q |
1,25Q |
1,5Q |
1,75Q |
2Q |
|
Q2, м3/ч |
|||||||||
|
Rт·Q2 |
|||||||||
|
Нс=Нг+Rт·Q2 |
При этом для насосов типа ЦНС, для которых в каталогах напорная характеристика дается на одно колесо, напорная характеристика насоса получается путем увеличения (умножения) значений точек кривой напорной характеристики насоса на одно колесо на количество рабочих колес насоса.
Определение режима работы водоотливной установки в случае совместной работы нескольких насосов, соединенных последовательно или параллельно, определяется как суммарный режим их работы, так и режим работы каждого насоса.