Техническая характеристика металлических труб

Расстояние от конца всасывающего трубопровода принимаем: 20м

 

Техническая характеристика металлических труб

Диаметр, м	0,6
Материал	металл
Длина звена, м	4
Масса 1 м трубы, кг	35,7
Коэффициент аэродинамического сопротивления, Н*с2/м4	0,0030

 

Для стыковки гибких труб друг с другом в их концы вмонтированы стальные разрезные пружинящие кольца. Для соединения соседних звеньев пружинное кольцо одного звена сжимают и вводят внутрь другого. При включении вентилятора стык самоуплотняется.

 

7. Расчёт аэродинамических параметров трубопроводов

 

Проветривание проектируемой горной выработки при её проведении осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания.

Аэродинамическими параметрами трубопровода являются аэродинамическое сопротивление, воздухопроницаемость и депрессия. По трубам воздух движется за счет разности давлений у их концов, которая затрачивается на преодоление сопротивлений, оказываемых ими. Аэродинамическое сопротивление трубопровода при любой форме его сечения определяется по формуле:

 

 

где

- коэффициент аэродинамического сопротивления, ;

- длина трубопровода, м;

 - диаметр трубопровода, м.

Найдём аэродинамическое сопротивление трубопровода:

- для всасывающего вентилятора:

 

R_Т1 = 225

 

Где  - коэффициент аэродинамического сопротивления;

 - диаметр вентиляционной трубы для всасывающего вентилятора.

- для нагнетательного вентилятора:

 

R_Т2 = 127

 

 - коэффициент аэродинамического сопротивления;

 - диаметр вентиляционной трубы для нагнетательного вентилятора.

Найдём воздухопроницаемость трубопроводов:

- коэффициент подсосов для всасывающего трубопровода:

 

к_у = (0,1* к_п *d_т *[L_Т*R^1/2]/l + 1)² = (0,1*0,002*0,6*[900*225^1/2]/4 + 1)² = 1,97

 

 - коэффициент, характеризующий плотность соединения звеньев трубопровода (при хорошем качестве сборки).

- длина одной трубы, м;

L_Т = 900- длина всасывающего трубопровода, м;

 - диаметр труб, м;

R_Т1=225 - аэродинамическое сопротивление всасывающего трубопровода ;

 

- коэффициент утечек для нагнетательного трубопровода:

 

к_у = (0,1* к_п *d_т *[L_Т*R^1/2]/l + 1)² = (0,1*0,0016*0,4*[80*127^1/2]/10 + 1)² = 1,01

 

 - коэффициент, характеризующий плотность соединения звеньев трубопровода.

- длина одной трубы, м;

L_Т = 80- длина нагнетательного трубопровода, м;

 - диаметр труб, м;

R_Т2=127 - аэродинамическое сопротивление нагнетательного трубопровода ;

Депрессия вентиляционных трубопроводов:

Общая депрессия, которую должен преодолеть вентилятор:

 

 

Где  - статическая депрессия, Па;

 - депрессия за счёт местных сопротивлений (уменьшение диаметра, повороты трубопровода), Па;

 - динамическая депрессия, Па.

Под депрессией вентиляционного трубопровода понимаются потери напора.

Статическая депрессия трубопровода (статистический напор вентиляторов):

 

 

Где  - коэффициент воздухопроницаемости трубопровода;

 - необходимая подача свежего воздуха, м³/с.

 - аэродинамическое сопротивление трубопровода.

Депрессия вентилятора, необходимая для преодоления сопротивления трубопровода определяется по формуле:

- для всасывающего трубопровода

 

h_вс ^ст = 1,97*2,92² *225 = 3780 Па

 

- для нагнетательного трубопровода

 

h_Н ^ст = 1,01*2,25² *127 = 649 Па

Депрессия на преодоление местных сопротивлений в гибком трубопроводе – зависит от степени турбулентности воздушного потока и количества стыков между отдельными звеньями:

 

 

Где  - число стыков по всей длине трубопровода;

 - коэффициент местного сопротивления одного стыка;

 - скорость движения воздуха в трубопроводе, м/с;

 - плотность воздуха, кг/м³.

Приближённо депрессия на преодоление местных сопротивлений в гибком трубопроводе может приниматься равной 20% от статической депрессии:

 

h_М = 0,2* h_Н ^ст = 0,2*649 = 130 Па

 

В металлическом трубопроводе депрессия на преодоление сопротивлений на стыках невелика, и ею можно пренебречь.

Динамическая депрессия гибких трубопроводов:

 

Где  - средняя скорость движения воздуха в трубопроводе на прямолинейном участке; V = 4Q/p*d²

 - плотность воздуха, кг/м³.

- для всасывающего трубопровода:

 

h_д = 10,3² * 1,222/2 = 65 Па

- для нагнетательного трубопровода:

 

h_д = 17,9² * 1,222/2 = 196 Па

 

Теперь подсчитаем общую депрессию для всасывающего и нагнетательного трубопровода:

- для всасывающего трубопровода:

 

h_Т.ВС = 3780 +65 = 3845 Па

 

- для нагнетательного трубопровода:

 

h_Т.Н = 649 + 130 + 196 = 975 Па

 

Необходимая производительность вентиляторов:

- для всасывающего трубопровода

 

Q_ВС = К_У*Q_З.ВС = 1,97*2,92 = 5,6 м³/сек = 336 м³/мин

 

К_У - коэффициент воздухопроницаемости всасывающего трубопровода;

Q_З.ВС - наибольшая расход воздуха в забой, с учётом различных факторов.

 

- для нагнетательного трубопровода

 

Q_Н = К_У*Q_З = 1,01*2,25 = 2,27 м³/сек = 136,2 м³/мин

 

К_У-коэффициент воздухопроницаемости нагнетательного трубопровода;

Q_З - наибольшая подача воздуха в забой, с учётом различных факторов.

 

8. Выбор типа вентиляторов

 

Производительность вентиляторов определяем с учётом количества воздуха, необходимого для проветривания выработок, и коэффициента воздухопроницаемости.

Выбор типа нагнетательного вентилятора

 

 

2 – характеристики вентилятора ВМ-4М Нагнетательный вентилятор располагается не ближе 90 метров от забоя проектируемой штольни. Длина нагнетательного трубопровода 80 метров.

Депрессия нагнетательного трубопровода 975 Па.

Необходимая производительность вентилятора 136,2 м³/мин. Поэтому принимаем осевой вентилятор местного проветривания с электроприводом ВМ-4М.

Это означает, что вентилятор ВМ-4М способный создавать максимальную подачу равную 156 м³/мин при максимальной депрессии 1450 Па, обеспечивает требуемую подачу необходимого количества воздуха 136,2 м³/мин, при депрессии 975 Па и КПД (0,7) лежащим в оптимальной зоне.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: