3.9. Расчет манометрического напора насоса

м.

3.10. Расчет постоянной трубопровода

с²/м⁵.

3.11. Расчет характеристики трубопроводной сети

м,

где: Q - расход жидкости через трубопровод, м³/с

Расчетные данные для построения уравнения характеристики трубопроводной сети занесем в таблицу 2.

Таблица 2. Характеристика трубопроводной сети

Параметры сети	Расчетные значения параметров при
	Q = 0	Q = 0,25∙Qр	Q = 0,50∙Qр	Q = 0,75∙Qр	Q = Qр	Q = 1,25∙Qр
Q, м3/с	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
Q2, м3/с	0	0,0001	0,0004	0,0009	0,0016	0,0025
	0	2,519	10,365	23,321	41,46	65,78
Нтр, м	830	832,519	840,365	853,321	871,46	895,78

3.12. Расчет характеристики насоса

Определение числа Z_к рабочих колес выбранного насоса:

где: напор, создаваемый одним рабочим колесом, м.

Принимаем число колес Z, округлив число Z_к до целого числа.

Индивидуальную напорную характеристику для одного колеса увеличиваем в Z раз по оси координат и строим на графике характеристику насоса с числом рабочих колес равным Z. При этом цифровые значения производительности Q по оси абсцисс оставляем без изменения. Принимаем напорную характеристику, КПД и вакуумметрическую характеристику одинаковыми для всех насосов данной серии, поэтому на графике оставляем их неизменными.

Рис. 7. – Расчетная характеристика центробежного насоса.

3.13. Определение режима работы насосной установки

По результатам расчетов, строим характеристику принятого насоса. В точке пересечения характеристик определяем режим работы насосной установки при открытой задвижке:

Q_ф - фактическая подача насоса в сеть, м³/с;

Н_ф - фактический напор насоса при подаче Q_ф, м;

η_ф - КПД насоса;

Н_вак - допустимая вакуумметрическая высота насоса, м.

Требуемый режим насоса устанавливается путем прикрытия задвижки на 10-20%:

.

3.14. Проверка режимных параметров работы насоса

Устойчивость режима работы насоса проверяется по напору, создаваемому насосом при закрытой задвижке (Q=0):

830≥821,7

Бескавитационный режим работы обеспечивается правильным выбором высоты всасывания насоса (Н_в):

Н_вак ≥ Н_в,

где: Н_вак - допустимая вакуумметрическая высота всасывания насоса, определяемая из графика. Правильность выбора насоса проверяется по числу часов работы насосной установки в период нормального притока (t_н):

В период максимального притока воды определяется время работы второго насоса, включаемого в работу параллельно с первым насосом:

.

.

3.15. Расчет мощности потребляемой насосной установкой

Мощность на валу насоса рассчитывается по фактическим рабочим параметрам установки, определяемым из графика

,

где: ρ - плотность жидкости, кг/м³;

Н_ф - фактический напор, м;

Q_ф - фактическая подача, м³/ч;

η_ф - фактический КПД.

3.16. Среднегодовой расход электроэнергии

, кВт·ч,

где: 1,05 - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на освещение камеры, сушку электродвигателя и т.п.;

η_э - КПД электродвигателя;

η_с - КПД сети;

Т_п - число суток максимального притока воды в периоды весенних и осенних паводков.

3.17. Расход электроэнергии на 1 м³ откачиваемой воды

3.18. Расход электроэнергии на водоотлив, приходящийся на 1 т добычи полезного ископаемого

кВт·ч/т,

где: А - добыча полезного ископаемого за год, т.

3.19. Схемы автоматизированных водоотливных установок

Аппаратура УАВ предназначена для автоматизации водоотливных установок с 3 - 16 насосными агрегатами, оборудованными низковольтными или высоковольтными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором.

Схемой предусмотрена возможность применения любого способа за-ливки, которая дозируется по времени и контролируется реле давления. Насосные агрегаты могут работать при постоянно открытой задвижке на нагнетательном трубопроводе и при одной или двух управляемых за-движках при напряжении 660 В или 380 В. Исполнение аппаратуры рудничное нормальное (РН). Порядок работы устанавливается переключате-лем, который имеет четыре положения: "В", "П", "А" - соответственно верхний, повышенный и аварийный уровни вода в водосборнике; "Р" - ручное управление.

Моторные реле времени, осуществляющие программное управление каждым насосным агрегатом, устанавливают на различные выдержки времени с разницей 10 с, что исключает одновременный пуск и остановку насосных агрегатов.

Предусмотрены следующие виды защиты: гидравлическая насосного агрегата по подаче; от перегрева подшипников; привода задвижки при его заклинивании и нулевая.

На рисунке 8. показана гидравлическая схема трехагрегатной насосной установки с размещением исполнительных устройств и датчиков, управляемых задвижек аппаратуры для контроля заливки насосов вспо-могательным насосом и контроля установки по давлению. При положении переключателя "В" (Автоматическое управление при верхнем уровне воды в водосборнике) его контакты замкнуты в соответствии с диаграммой (приложение В5).

При верхнем уровне воды в водосборнике отпирается триод Т1 и включается реле верхнего уровня РУВ, которое самоблокируется через электрод нижнего уровня ЭН. Замыкается цепь управления реле повтори-теля уровня РПУ, которое замыкает цепь управления реле времени РВ, включает пускатель заливочного насоса и подготавливает цепь включе-ния реле РГН. Включается реле времени и осуществляет программу пус-ка насосного агрегата. Через 5 с размыкается контакт РВ-3 в цепи пита-ния реле РПУ, но оно продолжает питаться через свой замкнувшийся ра-нее контакт. Через 80 с замкнется контакт РВ-6, и если контакт РД замк-нут, то включается реле РГН и своими контактами запускает главный на-сос, включает контактор 1К и открывает задвижку, работа которой кон-тролируется концевым выключателем КВО. Одновременно реле РГН шунтирует контакт РД в своей цепи питания, т.к. его контакты в момент включения насоса размыкаются.

Дистанционное управление насосными агрегатами осуществляется кнопками КП и КС в цепи реле РУВ по двум свободным жилам сигнального кабеля. Предусматривается включение и отключение кнопок при верхнем уровне воды в водосборнике (перемычка 43—45 при этом снимается). С помощью кнопок пусковых устройств приводов задвижки производятся пуск и останов основного и вспомогательного насосов при установке переключателя в позицию "Р", автоматическая работа остальных агрегатов при этом не нарушается.

1 - байпасная труба; 2 - задвижка с ручным приводом на нагнетательном трубопроводе;

3 - обратный клапан; 4 - электропривод задвижки; 5 - термодатчики для контроля температуры подшипников насоса и электродвигателя; 6 - реле давления; 7 - труба для соединения разгрузочного устройства насоса со всасывающей системой; 8 - нагнетательный трубопровод; 9 - ручной вентиль; 10 - реле производительности; 11 - ручной вентиль в системе заливки насоса; 12 - всасывающий трубопровод; 13 - обратный всасывающий клапан; 14 - заливочный насос; 15 - электродные датчики уровня; 16 - главный насос; 17 - электродвигатель.

Рис. 8. - Гидравлическая схема автоматизированных водоотливных установок ВАВ и УАВ с заливкой вспомогательным погружным насосом.