Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра санитарно-технических систем

КОНТРОЛЬНО-КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Стационарные машины и механизмы"

Разработал: студент _______________________ Левин А.Д.

(подпись) (фамилия и инициалы)

группа 330281

Руководитель: _______________________ проф. Пискунов О.М.

Тула 2012

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра санитарно-технических систем

КОНТРОЛЬНО-КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине "Стационарные машины и механизмы "

Задание: Выполнить эксплуатационный расчет

Исходные данные: Вариант 12

• максимальный суточный приток воды в горные выработки Q_м – 4320 м³/сут;

• нормальный суточный приток воды в шахту Q_н – 2880 м³/сут;

• продолжительность весеннее - осенних паводков Т_п – 90 сут.;

• вертикальная глубина шахтного ствола Н_ст – 822 м;

• годовая производительность шахты A– 0,80 млн. т;

• потребное количество воздуха для вентиляции шахты Q_р -72 м³/с.;

• максимальная депрессия шахтной сети h_max – 300 даПа;

• минимальная депрессия шахты h_min – 108 даПа;

• срок службы шахты S – 30 лет;

• часовая производительность подъёмной установки Q_ч - 130 т/ч.

Задание: выдал _________________________ проф. Пискунов О.М.

(подпись)

________________________

(дата)

принял студент _____________ Левин А.Д

(подпись) (фамилия и инициалы)

группа 330281

________________________

(дата)

Содержание

Введение 3

1. Исходные данные для выполнения работы 4

1.1 Исходные данные 5

1.2 Технологические схемы вентиляторных установок 6

2. Эксплуатационный расчет вентиляторной установки главного проветривания 8

2.1. Расчет производительности вентиляторов. 8

2.2 Выбор вентилятора. 8

2.3. Определение численных значений коэффициентов сопротивления вентиляционной сети 9

2.4. Расчет напорных характеристик вентиляторной установки 10

2.5. Расчет мощности, потребляемой вентилятором 12

2.6. Проверка правильности расчета и выбора вентилятора 12

2.7. Регулирование рабочего режима 12

2.8. Реверсирование вентилятора 13

2.9. Технико-экономический расчёт вентиляторной установки 13

3. Порядок расчета и выбора насосов и трубопроводов водоотливной установки 15

3.1. Выбор гидравлической схемы водоотлива 15

3.2. Расчетная подача производительности насосной установки, м /ч 15

3.3. Расчетная геодезическая высота подъема воды насосом 17

3.4. Расчетный напор насоса при закрытой задвижке определяют по формуле 17

3.5. Подбор насоса 17

3.6. Расчет внутреннего диаметра всасывающего трубопровода 19

3.7. Расчет внутреннего диаметра нагнетательного трубопровода 19

3.8. Расчет характеристики сети насосной установки 19

3.9. Расчет манометрического напора насоса 20

3.10. Расчет постоянной трубопровода 20

3.11. Расчет характеристики трубопроводной сети 20

3.12. Расчет характеристики насоса 21

3.13. Определение режима работы насосной установки 23

3.14. Проверка режимных параметров работы насоса 23

3.15. Расчет мощности потребляемой насосной установкой 23

3.16. Среднегодовой расход электроэнергии 24

3.17. Расход электроэнергии на 1 м³ откачиваемой воды 24

3.18. Расход электроэнергии на водоотлив, приходящийся на 1 т добычи полезного ископаемого 24

Список используемой литературы 25

Введение

"Стационарные машины и оборудование" (вентиляторные, насосные) установки предназначены для ведения технологического цикла ведения горных работ и создания безопасных и комфортных условии работы шахтеров. Назначение стационарных машин предъявляет к конструкции стационарных машин и их грамотной эксплуатации повышенные требования по надежной экономической и высокопроизводительной работе.

Насосные, вентиляторные, установки обеспечивают водопонижение угольных пластов и пород, осушение и проветривание забоев, удаление вредных элементов воздуха после взрывных работ, снабжение пневмопотребителей сжатым воздухом, подъем и спуск людей, оборудования, подъем полезных ископаемых и позволяют использовать одни и те же законы гидромеханики при изучении, проектировании и эксплуатации стационарных машин. Для овладения квалификацией горного инженера студент должен знать основные законы гидромеханики жидкости и газа, теоретические методы расчета и выбора оборудования для шахтных стационарных установок, а также должен уметь по исходным данным рассчитать и выбирать стандартное оборудование для шахтных стационарных установок.

1. Исходные данные для выполнения работы

Контрольно-курсовая работа выполняется студентом в соответствии с исходными данными, вариант которых определяется по последней цифре шифра зачетной книжки студента.

1) эксплуатационный расчет и выбор электромеханического обору-дования вентиляторной установки главного проветривания

Рассчитать и выбрать оборудование главной вентиляторной установки шахты по исходным данным, приведенным в таблице 1.1:

• Q_р - потребное количество воздуха для вентиляции шахты, м³/с.;

• h_max - максимальная депрессия шахтной сети , даПа;

• h_min - минимальная депрессия шахты, даПа;

• S - срок службы шахты, лет.

2) эксплуатационный расчет и выбор элементов главной водоотлив-ной установки шахты

Рассчитать и выбрать насосное оборудование и трубопроводы глав-ной водоотливной установки шахты по исходным данным, приведенным в таблице 1.1:

• Q_м - максимальный суточный приток воды в горные выработки в период весенних и осенних паводков, м³/сут.;

• Q_н - нормальный суточный приток воды в шахту, м³/сут.;

• Т_п - продолжительность весенне-осенних паводков, сут.;

• Н_ст - вертикальная глубина шахтного ствола, м.;

• А - годовая производительность шахты, млн. т.

3) эксплуатационный расчет и выбор элементов шахтной пневматической установки

Рассчитать и выбрать электромеханическое оборудование стационарной компрессорной установки применительно к схеме, показанной на рисунке 1.1, и исходным данным, приведённым в таблицах 1.2, 1.3 и 1.4.

4) эксплуатационный расчет и выбор элементов шахтной подъемной установки.

Рассчитать и выбрать типовое стандартное оборудование канатной подъёмной установки по исходным данным, приведенным в таблице 1.1:

• Q_ч - часовая производительность подъёмной установки; т/ч.

• тип подъёмной установки

1.1 Исходные данные

Эксплуатационными расчетами вентиляторной установки определяют параметры основного оборудования. При этом исходят из схемы вскрытия месторождения, горно-геологических и горно-технических условий шахты, плана горных выработок, категорийности шахты и т.п. При проведении расчетов пользуются исходными данными по таблице 1.1, которые включают в себя:

• Q_п - потребный расход воздуха в горных выработках, м³/с;

• h_max - максимальная депрессия (компрессия) шахтной вентиляционной сети, даПа;

• h_min - минимальная депрессия (компрессия) шахтной вентиляционной сети, даПа;

• S - срок службы шахты, лет;

• А - добыча полезного ископаемого за год, тонн;

• схема проветривания шахты (рис. 1).