Файл: Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности.pdf

8

Р,кгс/смгО

Ьйкгс/см2

О

8Р,нгс/см^

Рис. 25. Графики

зависимости

потерь

напора

в

гидромониторах от

давле­

ния

воды:

а — ГМДУЭГ - 250 с

н а с а д к а м и :

/ — rf„=90

м м ; 2 — d D = H 0

м м :

3 — d 0 = 125

м м ;

б — КУГУ-350/200

с н а с а д к а м и :

/ — d „ = l 2 5

м м ;

2 — d 0 =13 5 м м :

3 — с/0 = 150

м м ;

а — КУГУ-500 с

н а с а д к а м и :

/ — r f 0

= ! 5 4

м м ; 2 — с / 0 =

мм

ных узлах, ш а р н и р а х

и

местах

сочленения

различных участков

анализе их влияния на

производительность гидромонитора.

Г и д р а в л и ч е с к а я

х а р а к т е р и с т и к а позволяет оцени­

производительности по породе.

Мм

Гидравлические

испытания

гидромо­

ниторов различных конструкций позво­

лили установить, что

потери

напора

Л Я

в гидромониторе

прямо

пропорциональ­

ны

давлению

воды

Р.

И з

представлен­

ных на рис. 25 графиков видно, что при

постоянном давлении Р с увеличением

диаметра

насадки

возрастают

потери

напора, поскольку в этом случае увели­

чивается расход воды через насадку, а

следовательно,

и скорость движения

во­

ды в его каналах . Обобщенные зависи­

мости

потерь

напора

от

расхода

воды

д л я

гидромониторов

различной

конст­

рукции представлены на рис. 26.

О б щ а я

формула

д л я

расчета

потерь

о,ч 0,60,м3/ш

напора

в гидромониторе имеет

вид

Рис.

26.

Обобщенная

за-

АН

=

kQ\

м,

(6) висимость

потерь напора

от

расходов воды

через

насад­

где

Q — расход

воды

через насадку

гид­

ку гидромониторов:

ромонитора,

3

/сек;

k — эмпирический

7 — ГМДУЭГ - 250;

м

2 — КУГУ-350/200;

коэффициент

гидравлических

потерь.

3 — КУГУ-500

К а к

видно

из

формулы

(6),

потери

напора

в

гидромониторе

прямо

пропорциональны

квадрату

рас­

хода и коэффициенту гидравлических потерь,

который

является

показателем гидравлической характеристики гидромонитора.

Значения коэффициентов

гидравлических потерь,

определенные

Т а

б л ч ц а

17

Гндро монитор

о

о

ю

о

о

о

сч

П о к а з а т е л и

о

U

о

ю

о

>>

ю

со

ю

X

>>

>>

£

S

t=t

U

%

U,

>>

L-,

Ъ6

Диаметр входного отверстия,

мм . . . .

150

200

250

250

350

500

Коэффициент гидравлических

потерь

330

166

125

82

17

11

Д л я

оценки конструктивных

особенностей

машин

и

механизмов

обычно

используется

коэффициент

полезного

действия

(к. п. д . ),

представляющий

собой отношение

мощности на выходе из

машины

к

мощности

на

входе

в нее.

Применительно

к

гидромониторам

к. п. д. может

быть в ы р а ж е н в следующем

виде:

„

_

Л^вых

_

yQHn _ _#„_

т

где

т ) г — к . п. д. гидромонитора;

/V'B b I X — мощность струи

при

вылете

из

насадки;

/ V B X — м о щ н о с т ь

струп

у входного

патрубка

гидромо­

нитора;

у—объемный

вес воды;

Q — расход

воды через

гидро­

монитор; Я п

— полный

напор

при

вылете

из

насадки;

Я п

— пол­

ный напор перед гидромонитором.

К а к

видно

из

в ы р а ж е н и я

(7),

к. п. д. гидромонитора

представ­

ляет

собой

отношение

напоров

воды

после

вылета

из

насадки

и перед входным патрубком . Поэтому,

чем меньше

потери

напора

в

проточных

к а н а л а х

гидромонитора

(включая

н а с а д к у ) ,

тем

больше

его

к. п. д. Д л я

получения

уравнения

связи

м е ж д у к. п. д.

гидромонитора и коэффициентом гидравлических потерь

подста­

вим

уравнение

(6)

в уравнение

(7).

В

результате

подстановки

получим

Чг =

—

=

Я "

=

Ї

,

(8)

где

п — постоянный

коэффициент,

п

4

,

j:i — коэффициент

расхода;

g — ускорение

силы

тяжести

(g=

= 9,81

м/сек 2 ); dQ

— диаметр выходного

отверстия

насадки,

м.

К а к

видно

из

в ы р а ж е н и я

(8),

к. п. д.

гидромонитора

зависит

от ;

коэффициента

гидравлических

потерь

и

от

принятого

диаметра

значение

коэффициента гидравлических

потерь k и тем

выше ко­

эффициент полезного

действия Т ) г .

Д л я

одной и той

ж е конструкции

гидромонитора,

имеющего

величина

к . п . д. изменяется с

изменением

диаметра

насадки

(рис. 27). Из графиков, представленных на

рис. 27, видно, что,

чем меньше диаметр насадки d0,

тем выше

т]г .

Это

объясняется

тем, что

с уменьшением диаметра насадки

при

том

ж е

напоре

производительности гидроустановки.

Кроме того, нужно учитывать

т а к ж е то обстоятельство, что л ю б а я

конструкция гидромонитора

гидродинамическими

характеристика ­

ми. Поэтому

наиболее

рациональным

путем повышения к. п. д. гидромонито­

ра представляется применение различ­

ных мероприятий по усовершенствова­

нию его конструкции,

которые

д о л ж н ы

способствовать снижению потерь на­

пора в

проточных

к а н а л а х

и

уменьше ­

нию

коэффициента

гидравлических

потерь

Г)г .

С этой

точки

зрения

можно

пред­

50

100

150(Ьмн

положить,

что

идеальной

будет

конст­

Для промышленных

рукция

гидромонитора,

при

которой

кшістоі/кций

для

'идеальных конструкций

потери

напора

в

подводящих

к а н а л а х

Рис.

27. Зависимость

к. п. Д.

окажутся

равными

или

близкими к

гидромониторов ГМН-250с и

потерям напора в прямолинейной ко­

КУГУ-350/200 от диаметра на­

нической

трубе,

выходное

и

входное

садки:

сечения

трубы

соответственно

равны

/ -

ГМН-250с:

2 - КУГУ-350/200

аналогичным

сечениям

гидромонито­

АН

1К

= 0.0825А, J s -

Q2 ,

м,

(9)

ид '

2£

2gn*d,

*ср

ср

Где X — коэффициент

гидравлических

сопротивлений

(для

данных

условий

Я = 0,02);

/ к — длина проточного

канала, м; rfcp — средний

диаметр

трубы, мм.

Уравнение к. п. д.

гидромонитора

(8)

в функции

от

расхода

воды в ы р а ж а е т с я

следующим равенством:

Я н

1

(10)

Нй

+ АН

1 +

Это

ж е уравнение

д л я

условий конически сходящейся

трубы

с учетом

в ы р а ж е н и я (9) имеет следующий вид:

1

1 +0,0825Я