長距離供液需要解決的兩方面問題:一是管路損失;二是壓力波動引起的管路脈動。
12303綜采工作面傾向長度160m;其乳化泵站布置在12303下軌道聯(lián)絡巷處,泵站距工作面切眼的距離約為980m。 1.1管路選型與配置
從泵站向工作面進液管及回液管均為¢25mm無縫鋼管,使用BRW200/31.5型乳化液泵實行長距離供液。 1.2壓力損失的理論計算
無縫鋼管中的管路壓力損失主要表現為沿程壓力損失,無縫鋼管的壓力損失計算公式如下: Δpf=λ•L/d•ρν²/2 式中
λ—沿程阻力系數,它是雷諾數Re和相對粗糙度Δ/d的數; L—圓管的沿程長度; d—圓管內徑; ρ—流體密度; ν—管內平均流速; Q—管內流量
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,兩臺乳化泵工作,由一路DN25無縫鋼管為工作面供液,則管內流速為:
ν=4Q/ПD²=(4×200×1000/3.14×2.5²)cm/min≈39949 cm/min=399.5m/min=6.66m/s 對于圓管流動 Re=vd/v 式中
ν—管內平均流速; d—圓管內徑;
v—乳化液運動黏度查手冊(取1.2mm²/s)
則 Re=vd/v=6.66×0.025m//1.2×10-6m²/s=138750>Re=2000
無縫鋼管的臨界雷諾數Re為2000,若Re>2000時為紊流,以上 計算結果故斷定乳化液在膠管中的流動為紊流。
一般而言,沿程阻力系數λ是雷諾數Re和相對粗糙度Δ/d的函 數。這里用勃拉修斯經驗公式計算: λ=0.3164Re
-0.25
≈0.016
則無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,滿足工作面初撐力的的要求。