Při vývoji aluviálních usazenin se používají stovky mycích zařízení a zdá se, že by neměly být žádné zvláštní problémy s jejich zásobováním vodou: podle požadovaného průtoku vody a požadovaného tlaku vyberte vhodné čerpadlo a zajistěte přívod vody Systém. V praxi však tato pro sypače nejdůležitější technologická operace velmi často nesplňuje ani parametry obohacovacích procesů, ani princip nejnižších nákladů. V prvním případě uživatel podloží ztrácí na těžbě zlata, ve druhém mu vznikají zbytečné náklady, kterým se lze vyhnout.
Obrázek 1 ukazuje schematický diagram přívodu vody do mycího zařízení, který je ve zjednodušené podobě charakterizován následujícími indikátory:
a) statická hlava NST — výškový rozdíl mezi místem vypouštění vody do technologického procesu a hladinou nádrže;
b) ztráta hydraulického tlaku při pohybu vody v potrubí hTP (výše hydraulických ztrát závisí na průtoku vody a průměru potrubí);
c) požadovaný procesní tlak hTECHN., zajišťující rozpad písku a v závislosti na typu mycího zařízení. Největší hodnota hTECHN mají instalace hydromonitorů (až 50 m vodního sloupce), nejmenší – pračka-butary;
d) spotřeba vody Q, jejíž hodnota je dána produktivitou pracího zařízení a požadovaným poměrem L:S pro zvolený způsob obohacování.
Celkový tlak H, který musí čerpadlo zajistit pro dané schéma zásobování vodou, se rovná:
Výkon N spotřebovaný čerpadlem při hustotě vody 1 t/m 3 je určen následujícím vztahem [1]:
kde Q je l/s, N je m vody. Umění.; η je účinnost čerpadla.
Náš úkol se scvrkává na skutečnost, že se známými ukazateli spotřeby vody Q je velikost požadovaného procesního tlaku hTECHN a statický tlak NST je nutné zvolit značku čerpadla a průměr potrubí, které by zajistily nejnižší náklady na vodovodní provoz při spolehlivém dodržení požadovaného průtoku Q.
Uvedeme příklad řešení problému. Počáteční údaje jsou následující:
— mycí zařízení v čele procesu má skrápěcí válec (je vyžadován malý technologický tlak);
— spotřeba vody potřebná k zajištění procesů obohacování požadovanou kapalinou: pevná látka — 700 m 3 /h;
— tlaková ztráta pro zajištění technologického postupu, hTECHN (tlak v zavlažovacím potrubí pračky butara) – 10 m vody. Umění.;
— statický tlak (geometrický rozdíl) NST – 15 m vody. Umění.;
— délka potrubí (vzdálenost vodní dopravy) LTP – 200 m;
— pohon čerpadla — z dieselového motoru za cenu 1 kg nafty 35 rublů;
– náklady na 1 tunu ocelových trubek – 40000 XNUMX rublů;
— tloušťka stěny ocelové trubky — 7 mm;
— životnost ocelové trubky je 5 let.
Je známo, že průtok vody a její tlak na začátku potrubí jsou určeny v bodě průsečíku charakteristik čerpadla a charakteristiky sítě. Pokud lze charakteristiky čerpadla najít na internetu, pak musí charakteristiky sítě pro konkrétní podmínky určit výrobce.
Pro usnadnění řešení problému na obr. Obrázek 2 ukazuje závislosti hydrodynamických tlakových ztrát (hTP) o spotřebě vody na 100metrový úsek potrubí různých průměrů. Tyto závislosti jsou sestaveny na základě „Tabulek hydraulických výpočtů. “ od prof. F. Ševelev [2].
Pomocí závislostí na Obr. 2 jsou charakteristiky sítě vyneseny pro potrubí o délce 200 m. Pro další správnou volbu průměru potrubí je vhodné konstruovat takové charakteristiky pro více průměrů. V našem případě na Obr. 3 znázorňuje charakteristiky sítě pro trubky o průměrech 250, 300, 350 a 400 mm.
Dalším krokem je výběr značky odstředivého čerpadla a jeho rychlosti. Z Obr. 3 je vidět, že při daném průtoku 700 m 3 /h by měl být tlak vody na výstupu z čerpadla v rozmezí 27–40 m vody. Umění. pro trubky o průměru 400 a 250 mm. (Včetně Hst = 15 m, hTECHN = 10 ma hTP = 2–15 m aq. Svatý).
Charakteristiky čerpadla obvykle navíc zahrnují závislost spotřeby energie a účinnosti na průtoku vody. Je vhodné zvolit značku čerpadla, která by zajistila požadovaný průtok a tlak s nejnižší spotřebou čerpadla a pokud možno vysokou hodnotou účinnosti. Výsledky porovnání charakteristik několika dvouvtokových odstředivých čerpadel typu D jsou uvedeny v tabulce. 1.
Podle uvedených zásad pro výběr čerpadla z uvedených v tabulce. 1 značky, čerpadlo 1D1250-63 je nejvhodnější pro průměr potrubí 350 nebo 400 mm. Má nejnižší spotřebu energie – 56 kW a nejvyšší hodnotu účinnosti (viz tabulka 1). Mezi jeho přednosti navíc patří nízká rychlost otáčení, která přispívá k delší životnosti. Když je ventil otevřený, bude poskytovat průtok 800 m 3 / h (s průměrem potrubí 350 mm) nebo 870 m 3 / h (s průměrem potrubí 400 mm). Pro nastavení požadovaného průtoku 700 m 3 /h je potřeba mírně přivřít ventil na tlakovém potrubí, čímž se charakteristika sítě „zvedne“ na zadaný průtok, ale výstupní tlak vody se sníží o 1–2 m, což je přijatelné.
Je možné, že neexistují žádné trubky požadovaného průměru, ale jsou k dispozici trubky menšího průměru. V tomto případě, abyste se rozhodli o vhodnosti jejich použití, měli byste provést malé výpočty.
Protože potrubí menšího průměru způsobí zvýšení hydrodynamických ztrát při zajištění daného průtoku, bude nutné změnit značku kupovaného čerpadla ve směru zvyšování jeho výkonu. Zvažme tuto možnost pomocí našeho vlastního příkladu.
Předpokládejme, že je k dispozici pouze trubka o průměru 250 mm (průměr 200 mm povede k hodnotě hTP cca 40 m vodního sloupce, takže se neuvažuje). Z Obr. 3 určíme, že při průtoku 700 m 3 /h bude potřeba čerpadlo, které vyvine tlak 40 m vody. Umění. Čerpadlo 1D800-56b má tyto parametry (viz tabulka 1). Výkon tohoto čerpadla je 100 kW, což je téměř 2krát více než u čerpadla 1D1250-63 diskutovaného výše (viz tabulka 1).
Stůl 1. Srovnávací výkon nejvhodnějších čerpadel typu D při průtoku 700 m 3 /h (údaje z technických charakteristik čerpadel)
Frekvence
otáčení,
ot / min
Možný
hlava, m
vodní sloup
Spotřebováno
výkon, kWt
