Файл: Курсовой проект (направление подготовки 21. 05. 04 Горное дело специализация Горные машины и оборудование).docx

_З = (7,8/t)[(AS²L²)]^1/3 = (7,8/30)[(3,4*7,5²300²)]^1/3 = 144,63 м³/мин = 2,41 м³/сек

Таким образом, для расчета принимаем максимальное количество воздуха.

Диаметр вентиляционных труб выбирается из расчета, чтобы скорость воз­духа по трубопроводу не превышала υ = 20 м/с

d_ТР = (4Q_З/πυ)^1/2 = (4*3/π * 20)^1/2 = 0,43713 м берем 0,6 т.к в ходе решения пришлось увеличить диаметр трубопровода из-за высокого показателя депрессии.

Проверка на допустимую скорость движения вентиляционной струи по выработке:

υ_ВОЗД = Q_З/S > 0,4 м/с

Расстояние от конца трубопровода до забоя должно быть не более

0,4< 4√S, м

Для проветривания необходимо применять брезентовые трубы с длиной звена

l_T = 10

Коэффициент аэродинамического сопротивления

а = 0,0046 H c²/м⁴

Определяется аэродинамическое сопротивление трубопровода по заданно­му типу труб, их диаметру, длине звеньев, качеству и сборке и полной расчет­ной длине тру-бопровода Lm = L – l, м.

Lm = 300 – 10 = 290 м.

Rm = 6,45aL_m/d_ТР⁵= (6,45*0,0046*290)/0,6⁵ = 110,65 H c/м⁸

Вычисляются коэффициенты потерь (Р) и доставки воздуха (δ)

Р = [1/3k_bd_ТР(L_m/l_T)√R + 1]² = [1/3*0,002*0,6*(290/10)√110,65 + 1]²

Р = 1,26

δ = 1/Р = 1/ 1,26 = 0,79

где k_b = 0,002 – коэффициент качества сборки трубопровода.

Определяется подача вентиляторной установки на полную длину трубо­провода по уравнению

Q_В = PQ_З, м³/с = 1,26*3 = 3,78 м³/с

Рассчитывается максимальная депрессия (Па) для полной расчетной длины тру-бопровода по выражению, если выработка небольшой длины

h_MAX = R_mQ_В² = 110,65 * 3,78² = 1581,01 Па

---

4. 
   Определяем массовый расход воздуха по участкам, кг/мин
   

Атмосферное давление, кг/см² Р₀ = 101500

Аэродинамическое сопротивление трубопровода, кг*см²/м⁴ R = 287

1. 
   G_CD = 78,36
   
2. 
   G_CE = 21,42
   
3. 
   G_FK = 15,95
   
4. 
   G_FJ = 34,92
   
1. 
   Коэффициент сопротивления трубопровода.
   
   1. 
      λ_CD =
      
2. 
   Расчетная длина участка, м
   
   1. 
      l_p.CD = 1,1 * l _CD * 1000 = 1,1 * 1,1 * 1000 = 1210 м
      
3. 
   Абсолютное давление в точке С, Па
   
   1. 
      P_D = P _CP * 10⁶ = 6 * 10⁵
      
   2. 
      P_C = =
      
4. 
   Потери давления на участке CD, МПа
   
   1. 
      ∆P_CD = = 0,19 МПа
      

Диаметр трубы на участке CE принимаем равным диаметру на участке CD

d _CE = d _CD = 0,194 м

9. 
   Давление в точке Е, Па
   
   1. 
      λ_CE = =
      
   2. 
      l_p.CE = 1,1 * l _CE * 1000 = 1,1 * 0,95 * 1000 = 1045 м
      
   3. 
      P_E =
      
10. 
    Общий расход воздуха через узловой пункт С, м³/мин
    

10.1 ∆Q_CD = Q _CD – Q _D = 63,81 - 61,83 = 1,98

10.2 ∆Q_CE = Q _CE – Q _E = 17,45 - 15,74 = 1,68

10.3 Q_C = Q_E +Q _D + 15,74+61,83+ = 79,4

11. 
    Общий расход воздуха через участок BC, м³/мин
    

11.2 Q_BC = Q_C + = 79,4 + = 80,24

12. Диаметр трубопровода на участке BC, м

1. 
   ∆P_BC = P_C =
   
2. 
   d_BC=1,1 * = 1,1 * = 0,18806 м
   

---

Принимаем по ГОСТ d_BC = 0,194 м

13. Давление в точке B, Па

13.1 λ _BC = = 0,03434

13.2 G_BC = 98,53

13.3 l_p.BC = 1,1 * l _BC * 1000 = 1,1 * 1,3 * 1000 = 1430 м

13.4 P_B =

14. 
    Потеря давления на участке BJ, МПа
    

14.1 P_J = 0,6 * 10 ⁶

2. 
   ∆P_BJ = = 0,444 МПа
   
14. 
    Удельная потеря давления на этих участках, МПа/км
    

15.1 l _BJ = l _BF + l _FJ = 1+ 1,75 = 2,75 км

15.2 δ = 0,16145 МПа/км

16. Потеря давления на участке BF, МПа

16.1 ∆P_BF = δ * l _BF = 0,16145 *1 = 0,16145 МПа

17. Давление в точке F, МПа

17.1 P _F = 0,16145 = 0,8826 МПа

18. Объемный расход воздуха на участке BF, м³/мин

18.1 ∆Q_FK = Q _FK – Q _K = 12,99- 9,66 = 3,33

18.2 ∆Q_FJ = Q _FJ – Q _J = 28,44 – 25,29 = 3,15

18.3 Q_BF = Q_K +Q _J + 9,66+25,29+ = 38,19

19. Диаметр труб на участке BF, мм

19.1 Р_СР = 1022025,44

19.2 d_BF = 59,48 мм

Принимаем по ГОСТ d_BF= 0,06 м

20. Диаметр труб на участке FJ, мм

20.1 Р_СР = 1000000,7413

20.2 ∆P_FJ = δ * l _FJ = 0,16145 *1,75 = 0,2825 МПа

20.3 d_FJ = 52,68 мм

Принимаем по ГОСТ d_FJ= 0,054 м

21. 
    На участке KF принимаем диаметр трубы того же размера, что для участка d _KF = d _FJ = 0,054 м
    

22. 
    Диаметр трубопровода на участке АB
    

Т_СР = 293

∆Q_AB = 3,79503

Q_AB = Q_BF + Q_CD+ 38,19+63,81+

---

103,897

d _AB = 1,1 * =1,1* = 0,1919 м

Принимаем по ГОСТ d_AB= 0,194 м

23. 
    Давление в точке A, Па
    

23.1 λ _AB = = 0,03434

23.2 G_AB = 125,4

23.3 l_p.AB = 1,1 * l _AB * 1000 = 1,1 * 0,8 * 1000 = 880 м

23.4 P_A =

24. 
    Удельная энергоемкость сжатия, кДж/м³
    

n = 1,28 – 1,32 – показатель политропы сжатия, зависит от интенсивности отвода тепла в процессе сжатия.

n = 1,32

l _ПОЛ = *( ( – 1) = *( ( – 1) = 309660

25. 
    Мощность на валу компрессора, кВт
    

N_B = 744,74 кВт

Где η_ПОЛ = 0,8 – к.п.д. политропный; η_М = 0,9 – механический к.п.д

26. 
    Мощность, потребляемая из сети, кВт
    

где η_П = 1,0 – к.п.д.; η_Д = 0,92 – к.п.д. двигателя.

N_C = кВт

Резерв компрессоров принимают из расчета на один – два работающих один резервный; на три – пять работающих – два резервных; на 6 – 12 работающих – три резервных.

Таким образом, принимаем 3 компрессора марки компрессор ВП-100/8, мощностью 530 кВт один из которых резервный.

Удельный расход электроэнергии на выработку 1 м³ воздуха, кВт*ч/м³

e = = 0,129 кВт*ч/м³

27. 
    Годовой расход электроэнергии приводами компрессорной станции, кВт*ч/год
    

E =


4,48*10⁶ кВт*ч/год

где b – 305 число рабочих дней в году; t – время работы компрессорной станции в сутки, ч; k

---

₃ – 0,8 – средний коэффициент загрузки компрессорной станции;

N_XX = 84 кВт – мощность холостого хода компрессора; k_ОХ = 0,02-0,05 – коэффициент, учитывающий расход энергии на подачу охлаждающей воды; k_ВСП = 0,03 – коэффициент, учитывающий расход энергии на вспомогательные нужды; N_B – мощность на валу двигателя, кВт.

Список литературы:

1. 
   Гришко А.П., Шелоганов В.И. Стационарные машины и установки. – М.: МГГУ, 2004. – 328 с.
   
2. 
   Алексеев В.В. Стационарные машины. М., Недра, 1989. 484с.
   
3. 
   Алексеев В.В., Брюховецкий О.С. Горная механика. М., Недра, 1995, 413с.
   
4. 
   Алексеев В.В., Шевырев Ю.В., Акимов В.Д. Основы автоматики и авто­матизация горных и геологоразведочных работ. М, Недра, 1998, 454 с.
   
5. 
   Борохович А.И., Гусев В.В. Стационарные машины и установки на от­крытых горных разработках. М., Недра, 1969.
   
6. 
   Гланц А.А., Алексеев В.В. Справочник механика геологоразведочных работ. М., Недра, 1987.
   
7. 
   Гейер В.Г., Тимошенко Г.М. Шахтные вентиляторные и водоотливные установки. М., Недра, 1987.
   

---