Реферат: Проектирование систем управления водоотливной установки метрополитена
СОДЕРЖАНИЕ
Проблема водоотлива в метрополитене и пути её решения.
Рисунок 1 – Процесс водоотлива
Рисунок 2 - Конструкция дренажных устройств тоннелей
Рисунок 3 – Разрез местной водоотливной установки на станции глубокого заложения.
1.3 Технологическая схема насосной установки главного водоотлива
На рисунке 1.3.1 представлена технологическая схема водоотливной установки.
Рисунок 4 – Технологическая схема насосной установки главного водоотлива шахты
Q – подача водоотливной установки;
H – напор водоотливной установки;
HВ – вакуумметрическая высота всасывания;
HГ – геодезическая высота нагнетания;
Е – удельные энергозатраты водоотлива;
η – коэффициент полезного действия водоотлива;
dВ – диаметр всасывающего трубопровода;
dН – диаметр нагнетательного трубопровода;
LВ – длина всасывающего трубопровода;
LН – длина нагнетательного трубопровода;
αВ – гидравлическое сопротивление всасывающего трубопровода;
αН – гидравлическое сопротивление нагнетательного трубопровода.
2.1 Ориентировочный выбор типа насосов и их количества
2.2 Определение вакуумметрической высоты всасывания и мощности двигателя насоса.
Исходные данные на проектирование:
Нормальный часовой приток воды Qmin = 170 м3/ч
Максимальный часовой приток воды Qmax = 230м3/ч
Срок службы водоотливной установки T = 10 лет
Длина трубопровода Lтр = 800 м
Время максимального притока tд.max = 35 дней количество поворотов на плане n = 8 шт
Водородный показатель воды pH = 7 ед.
Для начала определим расчетную подачу производительности насосной установки, м3/ч
где - нормальный суточный приток воды
Расчетный напор насосной станции водоотлива:
- расчетный коэффициент линейных гидравлических сопротивлений трубопроводов:
экономически целесообразная скорость движения воды по трубам нагнетательного става:
- расчетный диаметр трубопровода
- расчетная протяженность трубопроводов:
- геометрическая высота подъема насоса:
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.
Определение мощности неправильно
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
Вакуумметрическая высота всасывания Hвак равна, (м):
где pатм – атмосферное давление, м;
p1 – давление на входе в насос, м.
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.
2.3 Расчет и выбор трубопроводов, выбор коллекторов
Вычисляем внутренний диаметр нагнетательного трубопровода по формуле:
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;
где 1,18 ― коэффициент, учитывающий минусовый допуск толщины стенок труб;
t = 12 лет ― расчетный срок службы труб.
2.4 Выбор насосов, определение их количества и схемы соединения
Рисунок … График рабочих характеристик ЦНС
Расчетная мощность электропривода насоса
– насос и всасывающий трубопровод заполняются водой перед пуском;
– насос постоянно заполнен водой.
Рисунок …. - Гидравлическая схема соединения насосов
2.5 Приборы регулирования уровня
В нашей схеме водоотливной установки будут использоваться 4 датчика уровня (снизу вверх):
Рисунок …. - Электродный датчик
ПОЧЕМУ ВЫБРАЛИ ИМЕННО ЭТИ ДАТЧИКИ , ПО КАКИМ ПАРАМЕТРАМ?????????????????????????
2.6 Автоматизация водоотливной установки
Общие требования к автоматизации водоотливных установок.
Требования к автоматизации водоотливных установок.
1. Водоотливная установка должна работать без присутствия оператора.
3. Быстрое переключение с автоматического управления на ручное.
4. Автоматический пуск и остановка в зависимости от уровня воды в водосборнике.
5. Дистанционный контроль работы насоса и верхнего уровня воды в водосборнике.
6. Возможность применения различных способов заливки насосов.
7. Автоматическое включение резервного насоса при неисправности работавшего.
9. В определенных условиях защита от гидравлических ударов.
Автоматизированная водоотливная установка должна быть снабжена блокировками, предотвращающими:
Виды защиты в схеме автоматизации водоотливных установок, вызывающие аварийную остановку.
1. Снижение или потеря производительности.
4. Короткое замыкание в цепях управления.
Оборудование автоматизации водоотливных установок.
Рисунок 2.6.1 Система автоматического управления
Реле производительности РНП предназначено для контроля производительности насоса.
Реле давления РДВ предназначено для контроля заливки главного насоса по давлению.
Устанавливается на всасывающей крышке насоса.
Примечание: Контакты реле коммутируют искробезопасную цепь.
Примечание: ФНЧ-1 устанавливается на поверхности возле СТВ.
Термодатчик ТДЛ-2 предназначен для контроля нагрева подшипников стационарного оборудования.
ТДЛ-2 устанавливается на корпусе подшипника электродвигателя и насоса.
Примечание: Контакты датчика коммутируют искробезопасные цепи.
При достижении аварийного уровня воды срабатывает звуковая сигнализация.
Рисунок 2.6.2 – Принципиальная электрическая схема аппаратуры ВАВ
2.7 Управление водоотливными установками
2.8 Работа установки и ее экономические показатели
2.9 Вспомогательное оборудование
??????????????????????????????????????????????
2.10 Компоновка водоотливной установки на линиях метрополитена
2.11 Эксплуатация и ремонт водоотливной установки
3.1 Технико-экономическое обоснование применения насосов
Раздел 4 Охрана труда и требования безопасности
4.1 Вредные и опасные производственные факторы при эксплуатации водоотливных установок.
| Скорость коррозии, мм/год | Степень агрессивного воздействия среды | Коэффициент вариации глубины коррозионного повреждения | Коэффициент разброса скорости коррозии, kc |
| 0.01 | неагрессивная | 0.1 | 1.15 |
| 0.010.1 | слабоагрессивная | 0.2 | 1.88 |
| 0.10.5 | среднеагрессивная | 0.30.5 | (1.700.10) |
| 0.5 | сильноагрессивная | 0.5 | 1.58 |
Список используемой литературы
-
Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г. Тоннели и метрополитены ?????????????????????7 не правильная запись
- Свод правил СП-120.13330.2012 "СНиП 32-02-2003. МЕТРОПОЛИТЕНЫ" Актуализированная редакция СНиП 32-02-2003 с изменениями: (18 февраля 2014 г., 16 декабря 2016 г., 14 октября, 24 декабря 2019 г.)
-
Попов В.М. Рудничные водоотливные установки. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1983. 304 с., 174 с.
-
Гавриленко А.Б. Разработка автоматической системы диагностики неисправностей главной водоотливной установки шахты НЕПРАВИЛЬНАЯ ЗАПИСЬ ????????????
- ОАО "Научно-исследовательский институт горной механики им. М. М. Федорова" НИИГМ - главный и единственный в горнодобывающих отраслях Украины и стран СНГ институт, осуществляющий работы по созданию, модернизации и безопасности эксплуатации оборудования шахтных подъемных, вентиляторных, водоотливных, пневматических и теплоэнергетических установок, систем их эксплуатации и технического обслуживания, устройств контроля и диагностики. НЕПРАВИЛЬНАЯ ЗАПИСЬ ????????????
-
ПБ 03-428-02 Правила безопасности при строительстве подземных сооружений НЕПРАВИЛЬНАЯ ЗАПИСЬ ????????????
Список литературы не полный - не работал со справочниками как минимум 3 штуки должны быть, ГОСТов нет, статей журналов нет, необходимо довести общее число литературы 20-25.