Расчет потребного диаметра трубопровода и его выбор

1.4 Расчет потребного диаметра трубопровода и его выбор

Трубопровод является одним из важнейших элементов водоотливной установки. К трубопроводу предъявляются следующие требования:

- надёжность, долговечность и безопасность обслуживания;

- доступность для осмотра и ремонта;

- наличие резервных ставов и возможность быстрого переключения на резервный трубопровод в автоматическом режиме;

- стойкость к агрессивным воздействиям рудничной воды;

- минимальные капитальные и эксплуатационные затраты;

- минимальные гидравлические сопротивления.

Оптимальный диаметр напорного трубопровода

(1.6)

где - номинальная подача насоса при максимальном числе часов его работы в сутки, м³/ч;

- коэффициент, учитывающий количество напорных трубопроводов, т.к количество трубопроводов 2,следовательно =1.

По полученному значению выбирается стандартный диаметр трубопровода. Диаметр всасывающего трубопровода принимается на 25¸50 мм больше напорного.

Принимаем диаметр напорного трубопровода – 245мм, всасывающего – 299 мм.

Толщина стенки напорного трубопровода  (мм)

(1.7)

где - стандартный внешний диаметр нагнетательного трубопровода, м;

- давление – 6 МПа у напорного патрубка; 3 МПа у подводящего.

- срок службы трубопровода, 10 лет.

 

Принимаем толщину стенки напорного трубопровода – 7 мм.

Внутренний диаметр напорного трубопровода:

D_внутр=D_ст-2δ (1.8)

D_внутр=245-2·7=231 мм

Толщина стенки всасывающего трубопровода:

 

Принимаем толщину стенки всасывающего трубопровода – 7 мм.

Внутренний диаметр всасывающего трубопровода:

D_внутр = 299 – 2∙7 = 285 мм

Выбранные стандартные диаметры трубопровода проверяются по скорости движения воды:

(1.9)

где - стандартный внутренний диаметр трубопровода, м.

Скорость движения воды в нагнетательном трубопроводе должна быть в пределе 1,5¸2,5 м/с, во всасывающем – 0,5¸1,7 м/с.

 м/с

 м/с

1.5 Расчет характеристики сети

Основное уравнение сети водоотливной установки

(1.10)

где  - постоянная трубопровода, ч²/м⁵.

Постоянную трубопровода можно определить по формуле

 (1.11)

где l– коэффициент гидравлического трения в трубопроводе - 0,03;

- длина трубопровода, м;

- суммарный коэффициент местных сопротивлений;

- стандартный внутренний диаметр трубопровода, м.

Для нагнетательного трубопровода:

 

Для всасывающего трубопровода:

Длина трубопровода при открытом водоотливе:

(1.12)

где l₁ – длина трубопровода по насосной камере – 20 м;

l₂ – длина труб в трубном ходке – 20 м;

l₃ – длина труб на поверхности от устья ствола до места слива – 60 м