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

кой а пересечения кривых 1

и 2. При изменении гидравлической

ха­

рактеристики

водовода

ра.бочая

точка на

расходной

характеристи­

ке насоса

может

смещаться

влево

(точка Ь) или вправо (точка

с).

Это

вызовет

изменение

рабочих

параметров

насосной

установки,

т. е. расхода

Q

и

напора

И. Например, при увеличении расхода

воды в соответствии с расходной

характеристикой

насоса

будет

уменьшаться

напор,

развиваемый

насосом.

расхода

воды

Р,кгс/смг

С

увеличением

увеличивается

производитель­

ность

гидромонитора

по

породе,

так как при этом увеличивается

расход напорной воды через на­

садку гидромонитора. Но увели­

чение

расхода

воды

вызывает

одновременно

уменьшение

рабо­

чего

напора

насоса,

а

следова­

тельно, снижение

напора

воды

перед гидромонитором и динами­

ческого

давления

по

контакту

струи с забоем. Это, в свою оче­

редь,

приводит

к

увеличению

Рис. 49.

Гидравлические

характери­

удельного

расхода

воды

и

к

уменьшению

производительности

стики:

/ — насоса;

2 — в о д о в о д а :

Р — н а ч а л ь н о е

гидромонитора

по

породе.

М о ж ­

д а в л е н и е , р а з в и в а е м о е

н а с о с о м ;

Рп-~

д а в ­

но

подобрать

такое

значение

л е н и е

(напор)

воды

на

н а п о р н о м

п а т р у б к е

производительности

насосной ус­

н а с о с а ; PQ—давление

п е р е д

н а п о р н ы м

пп-

т р у б к о м

насоса;

Рг

— р а з н о с т ь отметок

оси

тановки, при котором производи­

насоса

и с т в о л а

г и д р о м о н и т о р а ;

- сум ­

тельность

гидромониторов

при

м а р н ы е

потери

д а в л е н и я ( н а п о р а ) в

тру ­

размыве

породы

в

забое

будет

б о п р о в о д е и г и д р о м о н и т о р е ( л и н е й н ы е и

м е с т н ы е ) ;

Q — р а с х о д

насоса

максимальной .

При

нахождении

динамических

давлений

в пределах

основного участка гидромони­

торной струи,

приведем

в ы р а ж е н и е

(21) к виду:

п

(23)

нято постоянным, независимым от давления воды у насадки

гидро­

монитора.

n =

f(Q)

Д л я

нахождения

экстремального

значения

функции

давление струп при истечении из насадки

гидромонитора

Р0

долж ­

но быть выражено в функции от расхода Q насосной

установки.

Поэтому

сначала представим

давление

Р0

в

виде

следующей

зави­

симости:

где Рп — давление

Po =

P*±Pv-P»

(24)

(напор)

воды

на

напорном

патрубке насоса;

Рг — разность

отметок оси насоса

и ствола

гидромонитора;

Рс—

общие потерн напора в водоводе и

гидромониторе

(линейные

и

местные).

Д а в л е н и е на напорном патрубке насоса

может быть

представ­

лено в виде следующего

уравнения:

Pa = P-RnQ\

(25)

где Р — начальное

давление,

развиваемое

насосом;

R„ — коэффи­

циент сопротивления, зависящий от конструкции

насоса.

Общие потери напора

в водоводе и

гидромониторе

Рс =

t Q 2 ,

(26)

где т — о б щ и й

коэффициент

линейных

и

местных

потерь

напора

в

водоводе и гидромониторе.

Уравнение

( 2 4 )

с

учетом

выражений

( 2 5 )

и

( 2 6 ) примет

вид:

Po =

P±Pr-(Rn

+

^)Q*-

(27)

Подста-впв

уравнение

( 2 7 ) в формулу

( 2 3 ) , получим

уравнение

П =

Q [Р ± Рг -

(/?„ +

т) Q2 ]".

(28)

Поскольку функция

IJ=f(Q),

как это

'было показано

выше,

необходимо взять первую производную уравнения

( 2 8 ) , приравнять

ее нулю и решить относительно

Q. Решение этой

задачи [ 3 2 ] по­

зволило установить, что рабочая

точка на расходной характерис­

п -

/

р ± Р

г

•

2(/г1 1

+

х ) '

оптимальным давлением

воды

на

напорном патрубке насоса

п . о п т

( 3 0)

метр насадки гидромонитора определяется >по расходу воды

Q и

давлению

ее у насадки

гидромонитора На:

( 3 1 )

Д а в л е н и е

воды у насадки гидромонитора Н0

может

быть

уста­

новлено

по

величине

давления на напорном

патрубке

насосной

жен

водовод, и потерь напора, необходимых

на преодоление мест­

ных

и линейных 'сопротивлений водовода.

После определения диаметра насадки d0

и напора Я 0 выбира­

при гидравлическом разрушении пульпы.

В случаях, когда проектный объем

гидромеханизационных ра­

бот настолько велик, что 'необходимо

применять несколько гидро­

принятого

давления воды определяются оптимальные диаметры

насадок.

При

увеличении

диаметра

насадки

посте­

пенно

улучшается

компактность

струи

и

увели­

чивается

длина

ее

начального

участка.

Однако,

в связи

с

тем что ствол гидромонитора имеет определенный диа­

метр, с

точки зрения

законов гидродинамики

д о л ж н о

соблюдаться

^ о п т

Av

(32)

2Bvn

где А,

В—коэффициенты;

v — кинематический

коэффициент

вяз ­

кости

потока воды, см2 /сек; v0

— скорость истечения струн из на­

садки,

см/сек.

Преобразова в зависимость

(32), получим

формулу для

опре­

мости

от

напора

воды перед

насадкой:

" о п т

г ту >

(33)

У "о

где k'

— постоянный

коэффициент,

зависящий от

конструкции

гид­

ромонитора, насадки и физических свойств воды.

При

средних

значениях

коэффициентов

( р = 0 , 9 5 и

v

=

= 0,01

см2 /сек)

получим следующее выражени е

коэффициента

/г'

д л я струй

воды

со средними

напорами:

/ г ' =

1 , 1 8 - Ю - з А .

(34)

мониторов приведены

в табл . 29.

5

Т а б л и ц а

29

Гидромонитор

К о э ф ф и ц и е н т ы

Г М Н - 2 5 0

Г М Д У Э Г - 2 5 0

Р Г М

или

К У Г У - 3 5 0 / 2 0 0

Г М Д Ц

А

130

76

147

100

В-106

17

12

25

25

к'

975

752

694

476