Расчет системы оборотного водоснабжения

Водоснабжение ОФ заключается в подаче к местам потребления необходимого количества воды требуемого качества с необходимым напором, для чего устраиваются системы водоснабжения – водопроводы. На рудообогатительных фабриках вода расходуется на хозяйственно- питьевые нужды, промывку руды, приготовление пульпы и растворов, для транспортирования продуктов обогащения, охлаждения подшипников оборудования, в аспирационных системах, в системах пылеподавления, на мокрую уборку помещений. В зависимости от функций, выполняемых водой, водоснабжение осуществляется по нескольким сетям: производственной свежей воды; хозяйственно- противопожарной воды; оборотной воды с прудом - осветителем (хвостохранилищем).

Для проектируемой фабрики предусматриваем две водонапорные башни. В одной устанавливаем два бака: для оборотного и технического водоснабжения. Другую используем для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Исходные данные для расчета:

– расстояние от НСОВ до резервуаров оборотной воды –– 1000м;

– геодезическая отметка НСОВ – 345м, резервуара – 370м, главного корпуса – 370м;

– расстояние от резервуара до главного корпуса – 500м;

– расход оборотной воды –509,8 м³/ч.

Н

Р

Рисунок 2.1 -Схема трассировки оборотного водоснабжения:

Н – насосная станция; Р – резервуар оборотной воды ; 1 – главный корпус

Оборотная вода насосной станцией подается в резервуар, из которого поступает потребителю - в главный корпус.

Расчет

1.Свободные напоры аппаратов определяются по формуле:

Н_св=Н_геод+h_пот+h_св.изл ,

где Н_геод – расстояние от земли до наиболее высоко установленного аппарата, потребляющего оборотную воду, м;

h_пот- потери напора на участке от точки подвода воды к зданию до точки излива в аппарат, м.

h_пот=3-4м;

h_св.изл – величина напора, с которой вода поступает в аппарат, м. h_св.изл= 5-10м

Н_св=Н_геод+h_пот+h_св.изл=15+3+5=23 м

2. По расходу оборотной воды Q_ОБ.В, м³/с, рассчитывается ориентировочно диаметр D, м водовода по приближенной формуле:

D= (2.1)

D=

Принимаем стандартный диаметр трубы D=400мм

3. Истинная (фактическая) скорость движения воды в трубе принятого диаметра V_факт, м/с определяется по формуле:

V_факт= (2.2)

V_факт=

Фактическая скорость входит в рекомендуемые скорости движения воды в трубопроводах

( 1,0-1,4 м/с)

4. Определяются потери напора на трение h_тр, м на участке НСОВ – резервуара оборотной воды:

h_тр= 1,1·i·L, (2.3)

где i - удельные потери напора в трубопроводе длиной 1м (гидравлический уклон), м/м;

L – длина трубопровода ( участка ), м

Гидравлический уклон:

i= А·q², (2.4)

где А – удельное сопротивление трубопровода, зависящее от диаметра и шероховатости внутренней поверхности труб, м [11, табл. 2]

А= 0,2232м ( для чугунных труб)

i= А·q² = 0,2232·0,14²= 4,3·10^-3;

h_тр= 1,1· i · L =1,1·4,3·10^-3·990= 4,7 м.

Определим потери напора на трение h_{рез-гл.к}, м на участке резервуар оборотной воды – главный корпус:

h_{рез-гл.к}= 1,1 · i· L

h_{рез-гл.к}= 1,1·4,3·10^-3· 10 = 0,04 м.

5. Определим требуемый напор в сети резервуар оборотной воды - главный корпус:

Н_{рез.-гл.к}= Z_гл.к- Z_рез + h_{рез-гл.к} + Н_св,

где Z_гл.к и Z_рез – геодезические отметки главного корпуса и места расположения резервуара, м;

Н_{рез.-гл.к}=370-370+0,04+23=23,04 м.

Т.к. Н_{рез.-гл.к} 30м, то для обеспечения требуемого напора в сети резервуар с оборотной водой необходимо разместить на высоте 23,04 м. над поверхностью земли. В этом случае резервуар будет выполнять роль водонапорной башни. Высота водонапорной башни

Н_в.б.= Н_{рез.-гл.к}= 23 м.

6. Определяем манометрический напор насоса станции оборотного водоснабжения Н_м, м для подачи оборотной воды в бак водонапорной башни на промплощадке фабрики:

Н_м= Z_рез – Z_НСОВ + h_тр + Н_в.б+ h_Б + h_вс + h_св.изл ,

где Z_рез и Z_НСОВ – геодезические отметки резервуара оборотной воды (водонапорной башни) и насосной станции оборотного водоснабжения;

h_тр – потери напора на участке НСОВ – резервуар, м;

Н_в.б – высота водонапорной башни от поверхности земли до дна бака, м;

h_Б – высота воды в резервуаре или баке водонапорной башни, h_Б = 4-5м;

h_вс – сумма потерь напора во всасывающем и напорном трубопроводах в здании насосной станции; h_вс = 3-5м;

h_св.изл – напор свободного излива на конце трубопровода, h_св.изл = 0,5-1,5м.

Н_м = 370-345+4,7+23,04+4+4+1=61,74 м.

7. По расходу оборотной воды Q_ОБ.В.= 509,8 м³/ч и манометрическому напору

Н_м = 61,74 м выбираем насос станции оборотного водоснабжения для подачи оборотной воды в бак водонапорной башни на промплощадке фабрики Д 630-90.