ĐỒ ÁN THIẾT KẾ BƠM 6 CẤP CỦA MỎ THAN HÀ LẦM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.32 MB, 85 trang )
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Lời nói đầu
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngày nay có nhiều trang thiết bị mới hiện
đại đợc đa vào làm nhiệm vụ khai thác mỏ và hỗ trợ cho việc khai thác. Hầu hết các mỏ
hầm lò và mỏ lộ thiên của nớc ta đều khai thác ở độ sâu dới mặt nớc biển. Vì vậy thoát nớc cho mỏ là nhu cầu cần thiết và không thể thiếu trong quá trình khai thác.
Đợc sự giới thiệu của Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất, em đã có cơ hội tìm hiểu về công
ty cổ phần Than Hà Lầm - Vinacomin, đi sâu và tìm hiểu về hệ thống thoát nớc của mỏ.
Với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy hớng dẫn là PGS.TS Nguyễn Đức Sớng, cùng các thầy
cô giáo trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Nội dung đồ án trình bày chủ yếu về hệ thống thoát nớc mức -300 trong hầm lò, mà
trọng tâm là tính toán thiết kế bơm thoát nớc mức -300 của mỏ hầm lò công ty cổ phần
Than Hà Lầm - Vinacomin.
Trong quá trình làm đồ án, do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh
khỏi những sai sót nên kính mong ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn để en có
cái nhìn sâu sắc hơn về những nội dung trình bày trong đồ án.
Em xin trân trọng cảm ơn và tiếp thu những ý kiến quý báu của các thầy cô cùng các
bạn.
Hà Nội, ngày 15 tháng 6 năm 2014
Sinh viên
Nguyễn Phơng Hùng
Chơng i
Tổng quan về công ty cổ phần hà lầm vinacomin
1.1- Đặc điểm về vị trí địa lý, địa hình, kinh tế, khí hậu.
1.1.1 Vị trí địa lý.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
1
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Mỏ than Hà Lầm - Công ty than Hà Lầm - Vinacomin thuộc phờng Hà Lầm, Thành
phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh cách thành phố Hạ Long 7km về phía Đông Bắc. Ranh giới
quản lý, bảo vệ và tổ chức thăm dò, khai thác của mỏ than Hà Lầm đợc khống chế bởi 15
mốc khống chế có ký hiệu : 19 -1 ữ 19 -15 , nằm trong giới hạn toạ độ :
X = 18 100 000 ữ 21 585 000
Y = 407 480 000 ữ 480 025 000
Biên giới khai trờng khai thác :
+ Phía Bắc: giáp mỏ Giáp Khẩu của Công ty than Hòn Gai .
+ Phía Nam: là dãy đồi của đài phát sóng đài truyền hình Quảng Ninh .
+ Phía Đông: giáp với Khu Bình Minh của XN than Thành Công .
+ Phía Tây: giáp với mỏ Hà Tu và Núi Béo .
+ Độ sâu khai thác : Từ -50 ữ đáy tầng than ( mức thấp nhất tại vỉa 5(2) khoảng -570 ), giai đoạn
XDCB tập trung thiết kế khai thông cho tầng -300 ữ -50; giai đoạn duy trì sản xuất sẽ khai thác đến
đáy tầng than.
+ Diện tích khu mỏ khoảng 7,8 km2
+ Diện tích sử dụng đất xây dựng các mặt bằng: khoảng 10 ha.
Ranh giới tính trữ lợng:
+ Trong phạm vi khai trờng có 8 vỉa than: V14(10), V13 (9), V11(8), V10(7), V9(6), V7(4),
V6(3), V5(2), các vỉa than huy động vào thiết kế, gồm: V14(10), V11(8), V10(7),
V7(4), V6(3), V5(2). Theo Báo cáo tổng hợp địa chất khoáng sàng Hà Lầm Hà Tu do
Công ty IT&E lập năm 2004, trữ lợng địa chất trong biên giới khai trờng từ LV ữ đáy tầng than
là 256.857 ngàn tấn.
1.1.2 Địa hình .
Khu mỏ thuộc vùng đồi núi, thấp dần về phía Bắc xuống phía Nam và hình thành hai
dạng địa hình. Địa hình nguyên thủy ở phía Nam và Tây Nam khu mỏ, đôi chỗ bị đào
bới bởi khai thác ở đầu lộ vỉa.Địa hình nhân tạo bao gồm khai thác lộ thiên và bãi thải ở
trung tâm khu mỏ và đang phát triển về phía Đông và phía Bắc.Trong khu mỏ có một
suối chính là suối Hà Lầm và một hệ thống suối nhỏ, tất cả các suối nhỏ đều chảy vào
suối chính Hà Lầm rồi chảy về phía Tây và đổ ra sông Cửa Lục.
1.1.3 Kinh tế .
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
2
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Mỏ Hà Lầm nằm trong khu vực tập trung nhiều mỏ và công trờng khai thác than đang
hoạt động. Hệ thống hạ tầng đờng giao thông, hệ thống cung cấp điện nớc, sửa chữa cơ
khí, sàng tuyển than, bến cảng và các dịch vụ phục vụ đời sống khá phát triển là các điều
kiện rất thuận lợi trong quá trình xây dựng và khai thác mỏ. Dân c chủ yếu là ngời kinh,
trình độ dân trí trung bình.
* Hệ thống giao thông liên lạc:
Khu mỏ Hà Lầm có hệ thống đờng giao thông liên lạc với các mỏ Hà Tu, Núi Béo, Bình
Minh, Nhà máy Tuyển than Nam Cầu Trắng và đờng 18A khá thuận lợi và tơng đối hoàn
chỉnh.
*Nguồn năng lợng:
Nguồn cung cấp điện là điện áp 3 KV đợc rẽ nhánh từ cọc 8 và cọc 3 đến trạm biến áp
35/3KVcủa mỏ bằng 02ĐDK-35KV. Nguồn dự phòng từ trạm phát điện điezen công suất
1000KW và máy biến áp tăng áp 1000KVA.
* Nớc sinh hoạt :
Mỏ hiện nay đã có hệ thống cung cấp nớc phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, sản xuất sản
xuất trên các mặt bằng và các cụm dân c thuộc mỏ quản lý. Nguồn cung cấp nớc lấy từ hệ
thống cấp nớc vùng và các giếng đào, moong nớc gần mặt bằng.
1.1.4 Khí hậu.
Khí hậu khu vực mang đặc điểm khí hậu vùng Đông Bắc Việt Nam, một năm có hai
mùa rõ rệt. Mùa ma kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, nhiệt độ thay đổi từ 24 o - 35oC, trung
bình 28o - 30oc , nóng nhất trên 38oc. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm
sau, nhiệt độ thay đổi từ 16o - 21oc, thấp nhất có năm đến 4oC. Độ ẩm trung bình 72% 87%. Lợng ma trung bình hàng năm hơn 2000mm, lợng ma cao nhất tập trung vào tháng
7 và tháng 8.
1.2- Địa chất và địa chất thủy văn.
1.2.1 Địa chất công trình.
Các hiện tợng địa chất công trình thờng gặp: Hiện tợng bùng nền, biến dạng các đờng
lò. Hiện tợng cát chảy khi đào lò qua các phay. Các hiện tợng này thờng xảy ra chủ yếu là
do đào lò đi vào các đới nham thạch hủy hoại hoặc những nơi đất đá kém ổn định. Về
mùa ma thì các hiện tợng này xảy ra mạnh mẽ hơn về mùa khô.
1.2.2 Địa chất thủy văn.
Nớc trong các moong khai thác lộ thiên gồm một số moong khai thác Bắc vỉa 10, các
moong đang hình thành của Công trờng lộ thiên Tây phay K và Bắc Hữu Nghị. Đây là các
moong có dung tích lớn, khả năng dự trữ nớc nhiều, đặc biệt là mùa ma. Nớc mặt chứa ở
các moong này có quan hệ mật thiết với hệ thống nớc ngầm phía dới và ảnh hởng không
nhỏ tới hệ thông lò khai thác phía dới nếu không đợc chèn lấp tốt.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
3
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Nớc ngầm : Địa tầng khu vực thuộc hệ Triat thống thợng bậc Nori điệp Hòn Gai, phụ
điệp Hòn Gai giữa (T3n - hg2), bao gồm các loại đá: Cuội kết, Sạn kết, Cát kết, Bột kết.
Chúng có cấu tạo khối, phân lớp dày, bị nứt nẻ mạnh, đây là đối tợng chứa nớc rất tốt. Nớc dới đất có quan hệ thuỷ lực chặt chẽ với nớc trên mặt, nhất là khu vực lân cận với
moong khai thác lộ thiên, bên cạnh đó hệ thống khai thác lò cũ sau khi phá hoả đã tạo ra
các đới chứa nớc nên rất rễ tạo ra hiện tợng bục nớc trong hệ thống lò đang khai thác vì
vậy trong quá trình khai thác phải rất lu ý đề phòng các sự cố này để có biện pháp sử lý
thích hợp.
1.3- Nhiện vụ khai thác, tình hình khai thác than.
1. 3.1 Nhiệm vụ.
Công ty đợc phép kinh doanh các nghành nghề : khai thác chế biến và tiêu thụ than,
chế tạo sửa chữa phục hồi các thiết bị máy Mỏ phơng tiện vận tải và sản phẩm cơ khí.
Xây dựng các công trình Mỏ, công nghiệp, giao thông, dân dụng, đờng dây, trạm. Sản
xuất vật liệu xây dựng. Kinh doanh dịch vụ khách sạn nhà nghỉ ăn uống. Kinh doanh suất
nhập khẩu máy móc thiết bị vật t phụ tùng hàng hóa phục vụ sản xuất và đời sống.
1.3.2 Tình hình khai thác.
Công ty than Hà Lầm khai thác chủ yếu là hầm lò, dùng giá thuỷ lực di động để chống
giữ lò chợ và khấu than theo phơng pháp khoan nổ mìn. Vận tải trong lò chợ dùng máng cào
SGB 420/30, SGB 420/22, đờng vận tải chính dùng chủ yếu bằng băng tải PTG-650; PTG
800. Ngoài ra còn có xe goòng dùng tàu điện kéo, tời KOD-30, các loại băng tải nhỏ phục
vụ khâu sàng tuyển ngoài mặt bằng.
Thông gió mỏ sử dụng một trạm quạt chính gồm 2 quạt 110 x 2 kW, một quạt làm
việc, một quạt dự phòng mã hiệu FBD-N0 với điện áp định mức Uđm = 660V.
Trớc năm 1954, khu mỏ đã bị thực dân Pháp khai thác ở những khu vực mà than có
chất lợng cao và dễ khai thác. Do khai thác thủ công nên khai thác không có trật tự,
không có tài liệu cập nhật và lu trữ, gây ảnh hởng lớn đến công tác khai thác than sau
này.Từ năm 1962 đến nay mỏ tiếp tục tiến hành khai thác bằng phơng pháp hầm lò là chủ
yếu. Mỏ tiến hành khai thác từ mức +28 lên lộ vỉa, lấy than ở các vỉa 11, vỉa 14. Tổng số than
mà mỏ khai thác đợc tính tới năm 1980 là 6592082 tấn. Từ năm 1981 mỏ tiến hành khai
thác xuống sâu từ mức +28 ữ - 50 tiến hành khai thác tại vỉa 10, vỉa 14 và đào lò chuẩn bị
cho diện khai thác mức- 150. Năm 2009 bắt đầu xây dựng các bớc cơ bản mở rộng diện
khai thác xuống mức - 300.
Bảng 1: Các thiết bị cơ điện chính của công ty than Hà Lầm.
TT
I
Tên thiết bị
Máy khoan :
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
Kí hiệu
4
Số lợng (chiếc)
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
1
2
3
4
5
II
1
2
III
1
2
3
4
5
6
7
IV
1
2
3
4
V
1
V
1
2
VI
1
2
3
4
5
6
7
8
9
VII
1
2
3
VII
1
2
3
4
5
6
7
8
Tamrock
Máy khoan thăm dò
Máy khoan thăm dò
Máy khoan thăm dò
Máy khoan thủy lực
Búa khoan:
Búa khoan điện
Búa khoan khí nén
Máy xúc:
Máy xúc điện
Máy xúc đá lò
Máy xúc đá lò
Máy xúc đá lò
Máy xúc lật hông
Máy xúc lật hông
Máy xúc gầu ngợc
Máy cào :
Máy cào đá
Máy cào đá
Máy cào đá
Máy cào vơ
Máy đào lò:
Máy combai
Máy tuyển than:
Sàng rung
Sàng
Vận tải:
Máng cào
Máng cào
Băng tải
Băng tải
Băng tải
Tàu điện cần vẹt
Tàu điện ắc quy
Xe Goòng
Tời kéo
Máy gia công:
Máy ca cần
Máy tiện vít
Máy tiện ren vít
Trạm biến áp :
Máy phát điện 2500kVA
Máy phát điện 1000kVA
Máy phát điện 1500kVA
Máy phát điện 100kVA
Biến áp 560 kVA
Biến áp 400 kVA
Biến áp 180 kVA
Cầu dao phòng nổ
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
Đồ án tốt nghiệp
CTH 1F/E50
AA1
WD - 02EA
MK-3
CMJ2-27
1
4
2
2
1
CP
-63 B
55
60
EKG - 5A
1 -5
P30
P60
ZCY - 60
612C
1-5YA
1
3
3
7
2
1
2
P - 60B
P - 30
PY 60B
1PNB2U
4
3
2
1
AM 50Z
1
SR - 450
-62A
4
2
SBG 420/30
SBG 420/22
B1000
B800
B650
TĐ
TĐ
1000 L & 1500 L
JTB 0,8 x0,6
2
29
4
3
10
840
14
C720
T630
T18 CNC
1
5
1
MPĐ 2500
MPĐ 1000
MPĐ 1500
MPĐ 100
BA 560
BA 400
BA 180
CD80A& CD500A
1
1
1
2
6
5
4
80
5
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
1.4- Tình hình thoát nớc của mỏ.
Công ty dùng hai trạm bơm chính : Mức -50, mức -150, mức -150 bơm truyền tiếp lên
trạm mức -50 và bơm tiếp lên mức +28 mặt bằng công ty. Nớc lò đợc qua xử lý để tới đờng vận tải ôtô và cấp nớc tắm cho công nhân. Hai trạm bơm mức -50 và mức -150 mỗi
trạm gồm 8 bơm loại LTC -150 - 65 x2, trong đó dự phòng 4 bơm và làm việc 4 bơm. Lợng nớc trung bình một trạm phải bơm là 300m3/h.
Hiện tại mỏ đang đầu t xậy dựng trạm bơm chính ở mức -300 đa nớc từ mức -300 lên
mạt mỏ ở mức +75.
Trong khuôn khổ đề tài bản đồ án chỉ tập chung vào nghiên cứu đến tình hình thoát n ớc của mỏ ở mức -300.
Theo tài liệu của mỏ hầm lò Hà Lầm thì lợng nớc lu tụ vào mỏ tại mức -300 trong các
mùa nh sau:
+ Trung bình mùa khô: Qk = 440 (m3/h).
+ Trung bình mùa ma: Qm =2035 (m3/h).
+ Lợng lu tụ max: Qmax = 2700 (m3/h).
+ Lợng lu tụ trung bình cả năm: Qtb = 1238 (m3/h).
Bảng 2: Các thiết bị bơm thoát nớc hiện có của công ty than Hà Lầm.
TT
Tên thiết
bơm nớc
ĐV
T
S
L
Thông số kỹ thuật
Q
(m3/h)
H
(m)
Tình trạng hoạt động
P
Hoạt
(kW) động
Dự
phòng
I
Phân xởng Cơ điện lò.
1
Trạm bơm -51 khu 3 vỉa 10
-
Bơm LTC
450-65x2
Bộ
5
450
130
250
1
4
-
Bơm LTC
150-55x2
Bộ
3
150
110
75
1
2
-
Bơm LTC
140-150
Bộ
2
140
150
132
1
1
-
Bơm LTC
50-54
Bộ
2
50
54
15
1
1
2
Trạm bơm -150 khu 2 vỉa 14
-
Bơm DF
600-60x4
240
560
2
3
Bộ
5
600
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
6
Ghi chú
Hỏng
1 bộ dự
phòng tại
PXCĐL
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
II
Phân xởng vận tải giếng đứng.
1
Trạm bơm mức -300 giếng phụ
-
BQW 12050-30
Cái
3
120
50
30
-
BQW 6585/4-22
Cái
3
65
85
22
2
-
BQW3223x17/63
Cái
2
32
391
63
2
-
BQW32Cái 5
32
23x4/9.2
LTC 150Cái 1
150
55x2
Bơm DF
Bộ 2
155
155-67x7
Trạm bơm mức -300 giếng gió
Bơm MD
Bộ 2
85
85-67x6
Bơm BQW
32Bộ 1
32
23x17/63
Bơm BQW
32Bộ 1
23x17/63
Đầu bơm
BQW 30Bộ 1
23x17 /63
92
9.2
5
110
75
1
469
315
1
1
402
250
1
1
391
63
1
2
-
2
1
1
1
Dự phòng
tại
PXVTGĐ
1
III Bơm giải quyết sự cố cửa lò +93
Bơm
LT50/54
bộ
5
50
54
15
Bơm
LT140/150
BQW 6585/4-22
bộ
2
140
150
132
Cái
1
65
85
22
02 bộ
chuyển
về CĐLò
s/c
1
IV Vật t bơm tại kho Công ty
1
Động cơ PN: P = 315 kW, U = 660 V, n =1480 v/ph:
01 Cái
2
Động cơ PN: P = 560 kW, U = 6000 V, n =1480 v/ph:
01 Cái
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
7
Bơm LTC
450-65x2
Bơm DF
600-60x4
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
3
Đầu bơm MD 85x67x6 (Q = 85 m3/h, H = 402 m):
01 Cái
4
Bơm BQW 60-85/4-22(Q = 60 m3/h, H = 85 m, P = 22 KW):
01 Cái
Hàng dự
án
Hàng sau
sửa chữa
V
Vật t bơm tại Phân xởng Cơ khí - Cơ điện
1
Động cơ PN: P = 250 kW, U = 660 V, n =1480 v/ph:
01 Cái
Bơm LTC
450-65x2
2
Động cơ PN: P = 315 kW, U = 660 V, n =1480 v/ph:
01 Cái
Bơm LTC
450-65x2
3
Đầu bơm LT 140-150 (Q = 140 m3/h, H = 150 m):
01 Cái
VI Bơm đang sửa chữa
1
Đầu bơm MD 85x67x6 (Q = 85 m /h, H = 402 m):
01 Cái
2
Đầu bơm DF 600-60x4 (Q = 600 m3/h, H = 240 m):
01 Cái
3
Đầu bơm DF 155-67x7 (Q = 155 m3/h, H = 469 m):
01 Cái
3
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
8
Đã đa đi
sửa chữa
tại
Công ty
bơm Hải
Dơng
PXCKCĐ đang
sửa chữa
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Chơng II
tính toán lựa chọn thiết bị thoát nớc
cho trạm bơm mức -300 tại mỏ hầm lò công ty cổ phần
hà lầm - vinacomin
2.1- Xác định lu lợng cần thiết và cột áp sơ bộ của trạm bơm mức -300.
2.1.1 Xác định lu lợng cần thiết của trạm bơm.
Lu lợng cần thiết của trạm bơm đợc xác định từ lợng lu tụ của khu mỏ ở mức
-300,
trạm bơm phải bơm hết lợng lu tụ này trong thời gian không quá 16 giờ. Theo tài liệu của
mỏ than Hà Lầm thì lợng lu tụ vào mỏ mức -300 là:
+ Trung bình mùa khô: Qk = 440 (m3/h) = 440.24 = 10560 (m3/ngày đêm).
+ Trung bình mùa ma: Qm = 2035 (m3/h) = 2035.24 = 48840 (m3/ngày đêm).
+ Lớn nhất mùa ma : Qmax =2700 (m3/h) = 2700.24 = 64800 (m3/ngày đêm).
Vậy lu lợng cần thiết của trạm bơm là:
+ Mùa khô: = = = 660 (m3/h).
+ Mùa ma: = = = 4050 (m3/h).
2.1.2 Xác định cột áp sơ bộ của máy bơm.
Cột áp sơ bộ của máy bơm:
Trong đó:
+ : là chiều cao từ mặt thoáng của hầm bơm mức -300 đến đầu ra ống đẩymức
+75 và bằng chiều cao hút ( 5m ) cộng chiều cao đẩy.
= 300 + 75 + 5 = 380 (m)
+ md: là hiệu suất của mạng ống dẫn, với md = 0,8 0,9 tùy thuộc vàò mức độ
giản hay phức tạp của mạng ống dẫn. Ta chọn md = 0,85.
Vậy:
= 447,06 (m).
2.2- Phơng án thoát nớc cho mỏ mức -300 và lựa chọn máy bơm.
2.2.1 Phơng án 1: Giải pháp thoát nớc trong hầm lò theo dự án đầu t khai thác dới mức
-50 của mỏ than Hà Lầm - Công ty than Hà Lầm Vinacomin đợc phê duyệt tại quyết định
số 2095/QĐ-HĐQT ngày 05 tháng 9 năm 2007 của Chủ tịch hội đồng quản trị Tập đoàn
Công nghiệp Than - Khoáng ản Việt Nam đợc tóm tắt nh sau:
Đầu t mới trạm bơm mức -300 đợc bố trí 8 bơm với các thông số kỹ thuật nh sau :
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
9
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
+ Lu lợng bơm :
Qb = 666 (m3/h).
+ Chiều cao đẩy của bơm:
H = 502 ( m).
+ Chiều cao hút của bơm:
H H = 5 (m).
+ Số vòng quay làm việc của trục bơm:
n = 1480 (vòng/phút).
b = 0,79.
+ Hiệu suất của bơm:
+ Công suất làm việc của động cơ:
P = 1250 (kW).
+ Điên áp:
U = 6 (kV).
+ Tuyến ống đẩy mạng dẫn đợc sử dụng 4 tuyến ống trong đó 3 tuyến làm việc và
1 tuyến dự phòng. Đờng ống chọn loại Dy 400.
* Tính toán hiệu chỉnh giải phát thoát nớc đã đợc phê duyệt:
a- Lựa chọn loại máy bơm và số bơm.
- Dựa vào = 447,06 (m) ta lựa chọn loaị bơm 7 cấp có mẫu bơm DF 666 - 72x7, lu lợng Qb = 666 (m3/h) và chiều cao đẩy của bơm là Hb = 72.7 = 504 ( m).
- Từ mẫu bơm đã chọn DF 666-72x7 có lu lợng Qb = 666 (m3/h) và chiều cao đẩy của
bơm Hb = 72.7 = 504 ( m) thì số bơm cần sử dụng để thoát nớc lò là:
+ Số bơm mùa ma: n = = = 6,08 n = 6 bơm.
+ Số bơm mùa khô: n = = = 0,99 n = 1 bơm.
Kết luận: Trạm bơm đợc bố trí tổng cộng 8 bơm DF 666 -72x7 hoạt động nh sau:
+ Mùa khô: sẽ có 1 bơm làm việc còn 7 bơm dự phòng.
+ Mùa ma: sẽ có 6 bơm làm việc song song và 2 bơm dự phòng.
b- Sơ đồ thủy lực trạm bơm thoát nơc.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
10
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Hhh
Hd
+75
Van điều chỉnh
Van một chiều
-305
Hh
Pa
-300
L ới lọc
Bể hút
Bể lắng
Hình 2.1: Sơ đồ thủy lực trạm bơm DF 666-72x7.
c- Tính chọn đờng kính ống hút và đẩy.
Đờng kính trong của ống hút và ống đẩy phải chọn hợp lý để vận tốc chất lỏng chảy
trong ống không quá lớn.
Theo điều kiện kinh tế kỹ thuật, tốc độ nớc trong ống đẩy thờng lấy :
C = 1,52,2 m/s
Đờng kính trong ống đẩy dợc xác định theo công thức:
d=
d1 = = 0,4 (m); d2 = = 0,33 (m).
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
11
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
330 mm d 400 mm
Ta chọn ống đẩy có đờng kính là 350 mm. Đây chỉ là ống đẩy riêng cho từng bơm.
Với ống đẩy đã chọn ta có tốc độ chảy trong ống đẩy là:
V = = 1,92 (m/s).
Vào mùa ma 6 bơm DF 666 - 72x7 cùng làm việc song song đẩy nớc vào đờng ống
chung có đờng kính ống là dđc . Nh vậy lu lợng trong đờng ống chung Qt sẽ là:
Qt =
3
k.n.Qb = 0,93.6.666 = 3716,28 (m /h).
Trong đó: + k: là hệ số tổn thất trong đờng ống chung. Chọn sơ bộ k = 0,93.
+ n,Qb: là số bơm làm việc song song và lu lợng của từng bơm.
Vậy với Vđ = 1,92 m/s, đờng kính ống đẩy chung là:
dc = = 0,83 (m).
Tốc độ chảy trong ống hút thờng là Vh = 0,75 1 m/s. Trong trờng hợp ống hút ngắn,
chiều cao hút nhỏ có thể chọn l Vh lớn hơn, Vh = 1 1,5 m/s.
Để đảm bảo điều kiện hút, thờng chọn đờng kính ống hút lớn hơn đờng kính ống đẩy
từ 25 mm đến 50 mm. Ta chọn ống hút có đờng kính trong là 400 mm.
Kiểm tra lại Vh:
Vh = = 1,47 m/s Thỏa mãn điều kiện.
Kết luận: Trạm bơm đợc lắp đặt tổng cộng 3 tuyến đờng ống đẩy trong đó có 2 tuyến
làm việc và một tuyến dự phòng. Cụ thể nh sau:
+ Tuyến ống đẩy 1: có đờng kính trong là d = 350 mm dùng để thoát nớc vào mùa khô
khi chỉ có một bơm làm việc độc lập.
+ Tuyến ống đẩy 2: có đờng kính trong dc = 830 mm dùng để thoát nớc vào mùa ma
khi có tổ hợp 6 bơm làm việc song song.
+ Tuyến ống đẩy 3: dùng để dự phòng sự cố có đờng kính trong d = 830 mm.
d- Tính toán đờng đặc tính mạng dẫn.
Ta có phơng trình đờng đặc tính mạng dẫn có dạng nh sau:
Hmd = Hhh + + Kmd.Q2
Trong đó:
+ Hhh: là chiều cao hình học tính từ mặt thoáng bể lắng đến đầu ra của ống đẩy;
Hhh = 300 +75 + 5 = 380 m.
+ p1, p2 là áp suất tại mặt thoáng bể hút và mặt thoáng cửa xả. Vì bể hút thông với
khí trời và xả nớc trực tiếp xuống rãnh nớc nên: p1 = p2 = Pa .
+ Thông thờng tại điểm làm việc M của bơm ta có:
Q = Qb = 666 (m3/h); Hmd = Hb = 504 m.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
12
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
+ g = 9,81 (m/s2); = 1000 kg/m3.
Kmd = = = 0,00028.
Phơng trình đờng đặc tính mạng dẫn: Hmd = 380 + 0,00028. Q2
Bảng 2.1 : Thông số đặc tính mạng dẫn.
Q(m3/h)
0
100
200
300
400
500
Hmd(m)
380
382,8
391,2
405,2
424,8
450
Q(m3/h)
600
650
700
750
800
900
Hmd(m)
480,8
498,3
517,2
537,5
559,2
606,8
e- Xây dựng đờng đặc tính của máy bơm.
Vì đây là bơm nhiều cấp nên ta xây dựng đờng đặc tính cho máy bơm một cấp có lu
lợng tơng đơng trớc rồi từ đó xây dựng đờng đặc tính máy bơm 7 cấp dựa theo nguyên tắc
nối tiếp 7 cấp.
Ta có phơng trình đặc tính của bơm nh sau:
Hb = H0.[ 1-(1- ).( )2 ]
Trong đó:
+ Ho= Hn.(1,025 + 0,0075.nq)
+ nq = = = 25,754 (vòng/phút).
+ Qn, Hnvà n: Là các giá lu lợng,cột áp đẩy một cấp và tốc độ ở chế độ định mức
của máy bơm ta có : Qn = Q = 666 (m3/h), Hn = 72 (m) và n =1480 (v/ph).
H0 = 72.(1,025 + 0,0075.25,754) = 87,71 (m).
Hb = 87,71.[ 1-( 1- ).()2] = 87,71 - 15,71.()2
Vậy ta có phơng trình đặc tính của bơm là :
Hb = 87,71 - 15,71.()2
Từ phng trình đặc tính bơm ta có bảng giá trị các thông số đặc tính của bơm nh sau :
Bảng 2.2 : Bảng thông số đặc tính máy bơm khi có 1 cấp.
Q(m3/h)
0
100
200
300
400
500
H (m)
87,71
87,36
86,29
84,52
82,04
78,86
Q(m3/h)
600
650
700
750
800
900
H (m)
74,96
72,75
70,36
67,79
65,04
59,02
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
13
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Vậy từ bảng 2.1 và bảng 2.2 ta vẽ đờng đặc mạng dẫn Hmd và đờng đặc tính của bơm
khi có 1 cấp Hbi ( hình 2.2 ). Từ đờng đặc tính Hbi theo phơng pháp ghép nối tiếp ta vẽ đợc
đờng đặc tính của cả bơm khi có 7 cấp ( hình 2.2 ).
H (m) 650
625
600
d
Hm
575
550
525
M
504 500
475
450
H
b
425
400
380
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
Hbi
50
25
0
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
666
Q ( m3/h)
Hình 2.2: Đờng đặc tính của máy bơm và mạng dẫn.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
14
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
f- Lựa chọn động cơ dẫn động cho bơm.
Công suất động cơ dẫn động cho bơm khi dẫn động trực tiếp là:
Nyc =
Trong đó:
+ (kg/m3): khối lợng riêng của nớc; = 1000 (kg/m3).
+ = 0,79: hiệu suất chung của bơm.
+ g = 9,81(m3/h); Qb = 666 (m3/h); Hb = 504 (m).
Nyc = = 1157,83 (kW)
Căn cứ vào N yc và căn cứ vào bảng tra ta chọn động cơ dẫn động có các thông số kỹ
thuật nh sau:
Công suất: P = 1250 kW.
Điện áp: U = 6kV.
Số vòng quay: n = 1480 vòng/phút.
* Ưu điểm:
+ Có thể thoát nớc trực tiếp từ mức -300 lên mặt mỏ mức +75 hạn chế số đờng ống làm
việc và dự phòng.
+ Do chỉ sử dụng một loại máy bơm lu lợng lớn Qb = 666 (m3/h) nên tiết kiệm số bơm
làm việc và dự phòng, giảm kích thớc hầm bơm.
* Nhợc điểm:
+ Do bơm có lu lợng và cột áp lớn nên kích thớc bơm cồng kềnh khó khăn trong việc
vận chuyển đa vào lắp đặt tại hầm bơm.
+ Công suất động cơ dẫn động lớn.
+ Bơm đợc thiết kế và mua mới hoàn toàn kèm các thiết bị phụ kiện của bơm làm tăng
chi phí đâu t ban đầu của trạm bơm.
2.2.2 Phơng án 2: Đề xuất giải pháp thoát nớc dùng bơm DF 155-67x7 thoát nớc từ mức
-300 lên mặt mỏ ở mức +75 kết hợp với bơm DF 600-60x4 bơm truyển tiếp lên trạm bơm
DF 600-60x4 mức -150 rồi thoát nớc lên mặt mỏ ở mức +30.
* Tính toán các thông số của trạm bơm:
a- Tính toán lựa chọn số bơm làm việc.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
15
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Với mẫu bơm đã chọn là DF 155-67x7 có lu lợng Qb = 155 m3/h, cột áp H = 469 m, và
bơm DF 600-60x4 có lu lợng Qb = 600 m3/h, cột áp H = 240 m thì số bơm cần dùng để
thoát nớc cho khu mỏ trong các mùa là:
- Thoát nớc cho mỏ trong mùa khô:
+ Số bơm DF 155-67x7 là: n = = 4,26 n = 4 bơm.
+ Số bơm DF 600-60x4 là: n = = = 1,1 n = 1 bơm.
- Thoát nớc mùa ma: với lợng lu tụ là Qmax = 4050 (m3/h).
+ Nếu dùng 6 bơm DF 600-60x4 thì lu lợng thoát đợc là 600.6 = 3600 (m3/h)
thì lợng lu tụ còn lại là Q = 4050 - 3600 = 450 (m3/h).
+ Số bơm DF 155-67x7 cần dùng để thoát hết 450 (m3/h) là:
n = = 2,9 n = 3 bơm.
Kết luận: Trạm bơm mức -300 sẽ đợc bố trí 2 tổ hợp bơm gồm 8 bơm DF 600-60x4 và
5 bơm DF 155-67x7 hoạt động nh sau:
+ Mùa khô: có thể cho tổ hợp 4 bơm DF 155-67x7 làm việc song song hoặc cho
1bơm DF 600-60x4 làm việc là có thể thoát hết lợng nớc lu tụ vào khu mỏ vì vậy ta không
cần dự phòng thêm bơm DF 155-67x7.
+ Mùa ma: hai tổ hợp bơm cùng hoạt động song song tổ hợp bơm DF 600-60x4 sẽ có
6 bơm làm việc 2 bơm dự phòng; tổ hợp bơm DF 155-67x7 sẽ có 3 bơm làm việc 2 bơm
dự phòng.
+ Bơm DF 155-67x7 sẽ thoát nớc trực tiếp từ mức -300 lên mặt mỏ mức +75; bơm
DF 600-60x4 sẽ bơm chuyển tiếp từ mức -300 lên mức -150 rồi từ trạm bơm mức -150
thoát nớc lên mặt mỏ mức +30.
b- Sơ đồ thủy lực của trạm bơm.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
16
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
+75
HD2
HHH2
HD1
HHH1
+30
5
4
-150
-155
HH2
Pa
HHH3
HD3
1
Bể chứa mức -150
5
-300
-305
-305
HH1
1
2
-300
Pa
Pa
HH3
4
3
3
Bể hút
Bể lắng
Hình 2.3: Sơ đồ thủy lực trạm bơm DF 600-60x4 và DF 155-67x7.
1: Trạm bơm DF 600-60x4;
2: Trạm bơm DF 155-67x7;
3: Lới lọc;
4: Van một chiều;
5: Van điều chỉnh.
c- Tính chọn đờng kính ống hút và đẩy.
Tính chọn đờng kính ống đẩy:
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
17
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Đờng kính trong của ống hút và ống đẩy phải chọn hợp lý để vận tốc chất lỏng chảy
trong ống không quá lớn.
Theo điều kiện kinh tế kỹ thuật, tốc độ nớc trong ống đẩy thờng lấy :
C = 1,52,2 m/s
Đờng kính trong ống đẩy dợc xác định theo công thức:
d=
+ Chọn đờng ính ống đẩy cho bơm DF 155-67x7:
d1 = = 0,19 m; d2 = = 0,16 m
160 mm d 190 mm
Ta chọn ống đẩy có dđ = 165 (mm). Đây chỉ là đoạn ống đẩy của riêng từng bơm.
Với ống đẩy đã chọn ta có tốc độ chảy trong ống đẩy là:
V = = 2 (m/s) Thỏa mãn điều kiện.
Vào mùa khô có 4 bơm DF 155 - 67x7 cùng làm việc song song đẩy nớc vào đờng ống
chung có đờng kính ống là dđc1 . Nh vậy lu lợng trong đờng ống chung Qt sẽ là:
Qt =
3
k.n.Qb = 0,93.4.155 = 576,6 (m /h).
Trong đó: + k: là hệ số tổn thất trong đờng ống chung. Chọn sơ bộ k = 0,93.
+ n,Qb: là số bơm làm việc song song và lu lợng của từng bơm.
Vậy với Vđ = 2 m/s, đờng kính ống đẩy chung khi có 4 bơm DF 155 - 67x7 làm việc
song song là:
dc1 = = 0,32 (m).
Để thoát hết lợng lu tụ mùa ma, kết hợp với tổ hợp 6 bơm DF 600 - 60x4 sẽ có tổ hợp 3
bơm DF 155 - 67x7 cùng làm việc song song. Tổ hợp 3 bơm DF 155 - 67x7 sẽ đẩy vào
một đờng ống chung đờng kính dđc2, lu lợng trong đờng ống chung là:
Qt = k.n.Qb = 0,93.3.155 = 432,42 (m3/h).
Trong đó:
+ k: là hệ số tổn thất trong đờng ống chung. Chọn sơ bộ k = 0,93.
+ n,Qb: là số bơm làm việc song song và lu lợng của từng bơm.
Vậy tiếp kiệm đờng ống ta chọn đờng kính ống đẩy chung cho 3 bơm làm việc là d c2
= dc1 = 0,32 m, thì vận tốc trong ống đẩy dđc2 là:
V = = 1,5 (m/s) Thỏa mãn điều kiện.
+ Chọn đờng kính ống đẩy cho bơm DF 600-60x4:
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
18
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
d1 = = 0,38 m; d2 = = 0,31 m
310 mm d 380 mm
Ta chọn ống đẩy có dđ = 0,35 (m). Đây là đờng ống đẩy của riêng từng bơm.
Với ống đẩy đã chọn ta có tốc độ chảy trong ống đẩy là:
V = = 1,73 m/s.
Thỏa mãn điều kiện kinh tế kĩ thuật.
Vào mùa ma 6 bơm DF 600 - 60x4 cùng làm việc song song đẩy nớc vào đờng ống
chung có đờng kính ống là dđc . Nh vậy lu lợng trong đờng ống chung Qt sẽ là:
Qt =
3
k.n.Qb = 0,93.6.600 = 3348 (m /h).
Trong đó:
+ k: là hệ số tổn thất trong đờng ống chung. Chọn sơ bộ k = 0,93.
+ n,Qb: là số bơm làm việc song song và lu lợng của từng bơm.
Vậy với Vđ = 1,73 m/s, đờng kính ống đẩy chung là:
dc = = 0,83 (m).
Tính chọn đờng kính ống hút:
Tốc độ chảy trong ống hút thờng là Vh = 0,75 1 m/s. Trong trờng hợp ống hút ngắn,
chiều cao hút nhỏ có thể chọn l Vh lớn hơn, Vh = 1 1,5 m/s.
Để đảm bảo điều kiện hút, thờng chọn đờng kính ống hút lớn hơn đờng kính ống đẩy
từ 25 mm đến 50 mm.
Ta chọn đờng kính ống hút cho bơm DF 155-67x7 là d h1 = 200 (mm); đờng kính ống
hút cho bơm DF 600-60x4 là dh2 = 380 (mm).
Kiểm tra lại :
Vh1 = = 1,37 m/s Thỏa mãn điều kiện kinh tế kĩ thuật.
Vh2 = = 1,47 m/s Thỏa mãn điều kiện kinh tế kĩ thuật.
Kết luận: Để phục vụ cho 2 tổ hợp bơm DF 155 - 67x7 và DF 600 -60x4 ta cần lắp đặt
tổng cộng 5 tuyến đờng ống đẩytrong đó có 3 tuyến làm việc và 2 tuyến dự phòng. Cụ thể
nh sau:
+ Tuyến ống đẩy 1: Có đờng kính trong d1 = 320 mm đợc lắp đặt làm việc với tổ hợp
bơm DF 155 - 67x7 thoát nớc từ mức -300 lên mặt mỏ mức +75.
+ Tuyến ống đẩy 2: dự phòng cho tuyến ống đẩy 1 có đờng kính trong d2 = 320 mm.
+ Tuyến ống đẩy 3: có đờng kính trong d3 = 350 mm đợc lắp đặt làm việc với 1 bơm DF
600 - 60x4 thoát nớc trong mùa khô.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
19
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
+ Tuyến ống đẩy 4: có đờng kính trong d4 = 830 mm thoát nớc trong mùa ma khi có tổ
hợp 6 bơm DF 600 - 60x4 làm việc song song.
+ Tuyến ống đẩy 5: dự phòng cho tuyến ống đẩy 4 có đờng kính trong d4 = 830 mm.
e- Tính toán đờng đặc tính mạng dẫn và điểm làm việc của bơm.
Đờng đặc tính mạng dẫn và điểm làm việc trạm bơm DF 155-67x7.
Ta có phơng trình đờng đặc tính mạng dẫn có dạng nh sau:
Hmd = Hhh + + Kmd.Q2
Trong đó:
+ Hhh: là chiều cao hình học tính từ mặt thoáng bể lắng đến đầu ra của ống đẩy;
Hhh = 300 +75 + 5 = 380 m.
+ p1, p2 là áp suất tại mặt thoáng bể hút và mặt thoáng cửa xả. Vì bể hút thông với
khí trời và xả nớc trực tiếp xuống rãnh nớc nên: p1 = p2 = Pa .
+ Thông thờng tại điểm làm việc M của bơm ta có:
Q = Qb = 155 (m3/h); Hmd = Hb = 469 m.
+ g = 9,81 (m/s2); = 1000 kg/m3.
Kmd = = = 0,0037.
Phơng trình đờng đặc tính mạng dẫn: Hmd = 380 + 0,0037. Q2
Từ phơng trình Hmd = 380 + 0,0037. Q2 (Hmd I) ta có bảng số liệu sau ( bảng 2.3 ):
Q(m3/h)
0
25
50
75
100
125
Hmd (m)
380
382,31
389,25
400,81
417
437,81
Q(m3/h)
150
175
200
225
250
275
Hmd (m)
463,25
493,31
528
567,31
611,25
659.81
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
20
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
H (m)
650
625
600
575
560
550
d
525
Hm
-I
500
M1
475
469
450
425
400
H
375
B
350
325
300
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190
155
200
Q ( m3/h)
Hình 2.4: Đờng đặc tính của máy bơm DF 155-67x7.
Từ bảng số liệu trên ( bảng 2.3 ) ta vẽ đợc đờng đặc tính mạng dẫn (Hmd I) kết hợp với
đờng đặc tính bơm đợc cho trong cataloge ta của bơm ta xác định đợc điểm làm việc M1
nh hình vẽ ( Hình 2.4 ).
Đờng đặc tính mạng dẫn và điểm làm việc của trạm bơm DF 600-60x4.
Ta có phơng trình đờng đặc tính mạng dẫn có dạng nh sau:
Hmd = Hhh + + Kmd.Q2
Trong đó:
+ Hhh: là chiều cao hình học tính từ mặt thoáng bể lắng đến đầu ra của ống đẩy:
Trạm bơm DF 600 60x4 từ mức -300 lên mức -150 có Hhh là:
Hhh1 = 300 - 150 + 5 = 155 m.
Trạm bơm DF 600 60x4 từ mức -150 lên mức +30 có Hhh là:
Hhh2 = 150 + 30 + 5 = 185 m.
+ p1, p2 là áp suất tại mặt thoáng bể hút và mặt thoáng cửa xả. Vì bể hút thông với
khí trời và xả nớc trực tiếp xuống rãnh nớc nên: p1 = p2 = Pa .
+ Thông thờng tại điểm làm việc M của bơm ta có:
Q = Qb = 600 (m3/h); Hmd = Hb = 240 (m).
+ g = 9,81 (m/s2); = 1000 kg/m3.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
21
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Kmd2 = = = 0,000236.
Kmd1 = = = 0,00015
Phơng trình đờng đặc tính mạng dẫn: Hmd1 = 155 + 0,000236. Q2
H md2 = 185 + 0,00015.Q2
Từ phơng trình Hmd = 155 + 0,000236. Q2 (Hmd II) ta có bảng số liệu sau ( bảng 2.4 ):
Q(m3/h)
0
100
200
300
400
500
Hmd (m)
155
157,36
164,44
176,24
192,76
214
Q(m3/h)
600
700
800
900
1000
Hmd (m)
240
270,64
306,04
346,16
391
Từ bảng số liệu trên ( bảng 2.4 )ta vẽ đợc đờng đặc tính mạng dẫn (Hmd II) kết hợp với
đờng đặc tính bơm đợc cho trong cataloge ta của bơm ta xác định đợc điểm làm việc M2
nh hình vẽ ( Hình 2.5 ).
Từ phơng trình Hmd = 185 + 0,00015. Q2 (Hmd III) ta có bảng số liệu sau ( bảng 2.5 ):
Q(m3/h)
0
100
200
300
400
500
Hmd (m)
185
186,5
191
198,5
209
222,5
Q(m3/h)
600
700
800
900
1000
Hmd (m)
240
258,5
281
306,5
335
Từ bảng số liệu trên ( bảng 2.5 ) ta vẽ đợc đờng đặc tính mạng dẫn (Hmd III) kết hợp
với đờng đặc tính bơm đợc cho trong cataloge ta của bơm ta xác định đợc điểm làm việc
M2 nh hình vẽ ( Hình 2.5 ).
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
22
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Hm
d
Hm II
dI
II
H (m)
300
296
275
250
M2 = M 3
240
225
200
Mb
185
175
155
150
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950
Q ( m3/h)
Hình 2.5: Đờng đặc tính của máy bơm DF 600-60x4.
f- Lựa chọn động cơ dẫn động cho bơm.
Công suất động cơ dẫn động cho bơm khi dẫn động trực tiếp là:
Nyc =
Trong đó:
+ (kg/m3): khối lợng riêng của nớc; = 1000 (kg/m3).
+ : hiệu suất chung của bơm.
+ g = 9,81(m3/h): gia tốc trọng trờng.
+ Qb: Lu lợng của bơm.
+ Hb: cột áp áp đẩy của bơm.
Công suất động cơ dẫn động cho bơm DF 155 - 67x7.
Có: Qb = 155 (m3/h); Hb = 469 (m); = 0,74
Nyc = = 267,7 (kW)
Căn cứ vào N yc và căn cứ vào bảng tra ta chọn động cơ dẫn động có các thông số kỹ
thuật nh sau:
Công suất: P = 315 kW.
Điện áp: U = 660 V.
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
23
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Số vòng quay: n = 1480 vòng/phút.
Công suất động cơ dẫn động cho bơm DF 600 - 60x4.
Có: Qb = 600 (m3/h); Hb = 240 (m); = 0,8
Nyc = = 490,5 (kW)
Căn cứ vào N yc và căn cứ vào bảng tra ta chọn động cơ dẫn động có các thông số kỹ
thuật nh sau
Công suất: P = 560 kW.
Điện áp: U = 6000 V.
Số vòng quay: n = 1480 vòng/phút.
* Ưu điểm:
+ Kích thớc bơm nhỏ dễ dàng vận chuyển và lắp đặt trong lò.
+ Tận dụng đợc hai loại bơm có sẵn đang sử dụng trong mỏ là bơm DF 155-67x7 và
bơm DF 600-60x4 cũng nh trạm bơm chính mức -150; tận dụng đợc mạng đờng ống có
sẵn và các van khóa phụ kiện. Từ đó tiết kiệm chi phí đầu t xây dựng trạm bơm mới mức
-300.
* Nhợc điểm:
+ Trạm bơm sử dụng hai loại bơm nên phải lắp đặt nhiều mạng đờng ống làm việc và
dự phòng gây lãng phí.
+ Bơm có lu lợng nhỏ nên số bơm làm việc và dự phòng lớn làm rộng kích thớc hầm
bơm.
2.3- Hiện tợng xâm thực và biện pháp hạn chế xâm thực.
Khi chất lỏng đi vào cửa hút của bánh công tác, vận tốc dòng chảy sẽ tăng nhanh dẫn
tới sự giảm áp suất trong dòng chất lỏng ( theo định luật Bernoulli ). Nếu áp suất giảm
xuống quá thấp, trùng với áp suất bốc hơi của chất lỏng ở nhiệt độ làm việc, chất lỏng sẽ
bốc hơi tạo các bọt khí. Khi vào cánh dẫn bánh công tác, gặp môi trờng có áp suất lớn
hơn, các bọt khí sẽ vỡ tạo nên sóng đột ngột do các phân tử chất lỏng va chạm khi đi vào
chiếm chỗ bọt khí vừa vỡ. Cờng độ sóng phụ thuộc vào tốc độ vỡ và kích cỡ của bọt khí.
Tốc độ vỡ, kích cỡ bọt khí càng lớn thì động năng và độ cao của sóng càng lớn. Nếu sóng
tác động vào bề mặt nào thì toàn bộ năng lợng của sóng đợc truyền vào đó và sẽ gây nên
những phá huỷ mạnh mẽ trên bề mặt đó. Toàn bộ quá trình tạo thành và vỡ của bọt khí
gây phá hoại bánh công tác và các bộ phận khác của máy bơm gọi là hiện tợng xâm thực.
Qua đó ta có một số cách khắc phục hiện tợng xâm thực nh sau:
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
24
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
+ Tăng áp suất chất lỏng ở cửa vào máy bơm làm tăng khả năng hút của hệ thống máy
bơm và ống hút (NPSHa)
+ Giảm nhiệt độ làm việc của chất lỏng. Khi nhiệt độ làm việc giảm, áp suất bốc hơi
chất lỏng giảm dẫn tới độ chênh lệch giữa áp suất bốc hơi và áp suất cửa vào tăng tức là
khả năng hút của hệ thống bơm tăng.
+ Giảm tổn thất trên đờng ống hút cũng làm cho NPSHa tăng lên. Có nhiều cách giảm
tổn thất đờng ống: tăng đờg kính ống hút, giảm số lợng cút, giảm chiều dài ống hút.
+ Hơn nữa phải tính toán lựa chọn máy bơm cho phù hợp với lợng nớc yêu cầu cần
thoát của mỏ. Khi chiều cao hình học thoát nớc nhỏ thì không nên chọn máy bơm có cột
áp quá lớn. Khi vận hành máy bơm thoát nớc mỏ phải hết sức chú ý đến sự thay đổi mực
nớc trong bể hút. Nếu cần thiết có thể đặt các rơle mực nớc để điều khiển sự làm việc của
máy bơm.
Chơng iii
Sinh viên : Nguyễn Phơng Hùng
25
Lớp : Máy & Thiết Bị Mỏ K54
