Реферат: Проектирование систем управления водоотливной установки метрополитена

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

где Lвс = 10 м ― длина всасывающего трубопровода;

Lтх = 15÷20 м ― длина трубопровода в трубном ходке;

Lнк = 20÷30 м ― длина трубопровода в насосной камере водоотливной установки.

Определим мощность насоса и его коэффициент полезного действия.











У меня получается 140,49 кВт

Определение мощности неправильно

где Q – подача насоса, м3/с;

Ннас – напор насоса, м;

ρ – плотность жидкости, кг/м3 ;

g – ускорение свободного падения, м/с2 .

K - коэффициент запаса мощности Кз не должен превышать 15%, т.е. должно соблюдаться условие:

Рисунок 5 - Схема для определения высоты всасывания центробежного насоса

Высота всасывания относится к числу параметров, имеющих чрезвычайно важное значение при проектировании насосных станций. Высота всасывания, определяя положение насоса по отношению к уровню свободной поверхности в водоисточнике, определяет тем самым и глубину заложения фундамента машинного зала, а следовательно и капитальные затраты на строительство. Различают геометрическую (Hг.в.) и вакуумметрическую (Hвак) высоты всасывания.

Вакуумметрическая высота всасывания Hвак равна, (м):

где pатм – атмосферное давление, м;

p1 – давление на входе в насос, м.

ρ – плотность жидкости кг/м3

g – ускорение свободного падения м/с2

Так же геометрическая и вакуумметрическая высоты всасывания связаны следующими соотношениями:

где v1– скорость при входе в насос, м/с;

hвс – потери напора во всасывающих коммуникациях насоса, м.

Эта зависимость справедлива для случая, когда уровень воды в источнике ниже оси насоса, т.е. когда насос работает с положительной высотой всасывания.



2.3 Расчет и выбор трубопроводов, выбор коллекторов

Вычисляем внутренний диаметр нагнетательного трубопровода по формуле:



где: υн - скорость потока воды в нагнетательном трубопроводе, м/с. Скорость воды в нагнетательном трубопроводе принимается в пределах υ ≤ 2…2,5 м/с.

Расчетное давление воды в нагнетательном трубном ставе



где ρ = 1000кг/м3 ― плотность откачиваемой шахтной воды.

Минимальная по условиям прочности толщина стенки труб нагнетательного става:



где Dр ― расчетный диаметр труб, м;

σв ― временное сопротивление разрыву материала труб, МПа. В соответствии с данными табл. на стр. 162 [Л-1] принимаем для трубопроводов сталь марки Ст4сп с временным сопротивлением разрыву σв = 412 МПа.

Для всасывающего трубопровода (Dвс = Dр + 25 мм) принимаем трубы с внутренним диаметром Dвс = 215 мм и минимальной толщиной стенки δ = 4,5 мм


Расчетная толщина стенок труб:




где 1,18 ― коэффициент, учитывающий минусовый допуск толщины стенок труб;

δкн ― скорость коррозионного износа внутренней поверхности труб, мм/год, в соответствии с данными, приведенными на рисунке, для кислотных шахтных вод с водородным показателем рН = 6÷7 скорость коррозионного износа составляет δкн = 0,20 мм/год.

Рисунок…

t = 12 лет ― расчетный срок службы труб.

Выбор труб для нагнетательного става производим по расчетным внутреннему диаметру Dр = 212 мм и толщине стенки δр =12,4 мм. Для нагнетательного става принимаем трубы с внутренним диаметром Dн = 203 мм и толщиной стенки δ = 12 мм (табл. 2.1―[Л-1]):

Для всасывающего трубопровода принимаем трубы с внутренним диаметром Dвс = мм и минимальной толщиной стенки δ = мм:



2.4 Выбор насосов, определение их количества и схемы соединения

Для выбора насоса по графику рабочих зон насосов ЦНС нам понадобится: Q, м3/ч = 204, Н, м = 403, отмечаем их на графике

Рисунок … График рабочих характеристик ЦНС

Точка пересечений линий наших значений попадает в поле рабочих характеристик насоса ЦНС 180-478…680 (Центробежный насос секционный, подача 180 м3/ч и напором 478 от до 680 м).

В соответствии с полями рабочих режимов, представленными на рисунке … , принимаем для водоотлива насос марки ЦНС (г) 180-425 со следующей технической характеристикой: номинальная подача ― Qн = 180 м3/ч; номинальный напор ― Нн = 425 м; максимальный КПД ― 0,71; частота вращения ― п = 1475 об/мин.

Расчетная мощность электропривода насоса


Марка насоса

Рабочая зона

Масса насоса, кг

Номин. подача, м3/ч

Номин. напор, м

Масса агрегата, кг

D патрубк., мм

Электродвигатель

Кавит. запас, м

Габаритные размеры агрегата, мм

подача, м3/ч

напор, м

вх.

вых.

марка

об/мин

кВт

B

H

L

ЦНС(г) 180-425

130-220

350-470

1610

180

425

3360

215

203

АИР355М4

1500

315

4,0

750

1100

3520


Составим Гидравлическую схему соединения насосов. Гидравлические схемы автоматизированных установок различают в зависимости от способов заливки насосов:

– насос и всасывающий трубопровод заполняются водой перед пуском;

– насос постоянно заполнен водой.

В первом случае заливка насоса производится из нагнетательного става с помощью заливочного погружного насоса (как в нашем случае). Во втором случае используется баковый аккумулятор – сосуд цилиндрической формы, вмонтированный во всасывающий трубопровод насосного агрегата. После остановки насосного агрегата аккумулятор и насос остаются заполненными водой. Уравнительная труба исключает опустошение бака-аккумулятора после остановки насоса.
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/204089