長(zhǎng)距離供液需要解決的兩方面問(wèn)題:一是管路損失;二是壓力波動(dòng)引起的管路脈動(dòng)。
12303綜采工作面傾向長(zhǎng)度160m;其乳化泵站布置在12303下軌道聯(lián)絡(luò)巷處,泵站距工作面切眼的距離約為980m。 1.1管路選型與配置
從泵站向工作面進(jìn)液管及回液管均為¢25mm無(wú)縫鋼管,使用BRW200/31.5型乳化液泵實(shí)行長(zhǎng)距離供液。 1.2壓力損失的理論計(jì)算
無(wú)縫鋼管中的管路壓力損失主要表現(xiàn)為沿程壓力損失,無(wú)縫鋼管的壓力損失計(jì)算公式如下: Δpf=λ•L/d•ρν²/2 式中
λ—沿程阻力系數(shù),它是雷諾數(shù)Re和相對(duì)粗糙度Δ/d的數(shù); L—圓管的沿程長(zhǎng)度; d—圓管內(nèi)徑; ρ—流體密度; ν—管內(nèi)平均流速; Q—管內(nèi)流量
已知L=980m,d=25mm, ρ=990-1000Kg/m³
BRW200/31.5型乳化液泵的公稱流量為200L/min,兩臺(tái)乳化泵工作,由一路DN25無(wú)縫鋼管為工作面供液,則管內(nèi)流速為:
ν=4Q/ПD²=(4×200×1000/3.14×2.5²)cm/min≈39949 cm/min=399.5m/min=6.66m/s 對(duì)于圓管流動(dòng) Re=vd/v 式中
ν—管內(nèi)平均流速; d—圓管內(nèi)徑;
v—乳化液運(yùn)動(dòng)黏度查手冊(cè)(取1.2mm²/s)
則 Re=vd/v=6.66×0.025m//1.2×10-6m²/s=138750>Re=2000
無(wú)縫鋼管的臨界雷諾數(shù)Re為2000,若Re>2000時(shí)為紊流,以上 計(jì)算結(jié)果故斷定乳化液在膠管中的流動(dòng)為紊流。
一般而言,沿程阻力系數(shù)λ是雷諾數(shù)Re和相對(duì)粗糙度Δ/d的函 數(shù)。這里用勃拉修斯經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: λ=0.3164Re
-0.25
≈0.016
則無(wú)縫鋼管的沿程壓力損失為: Δpf=λ•L/d•ρν²/2
=0.016×980/0.025×1000×6.66²/2×10-6
≈1.39MPa
P=p-Δpf=(31-1.39) MPa=29.61 MPa 壓降在允許范圍內(nèi),滿足工作面初撐力的的要求。