Методика расчета. 1. Определение силы удара водяной струи, необходимой для разрушения стержня
1. Определение силы удара водяной струи, необходимой для разрушения стержня.
, МН,
где – удельное давление водяной струи на выбиваемый стержень, МПа. Стержень начинает разрушаться при . В мониторах низкого давления создают = 2,5–4,0 МПа, высокого – = 10–20 МПа; – площадь сечения сопла гидромонитора, м2. , м2, где – диаметр сопла монитора, м2. Для установок низкого давления 0,012–0,027 м, высокого – 0,004–0,008 м. 2.Рассчитывается величина действительного скоростного напора водяной струи в момент встречи с поверхностью выбиваемого стержня. , м вод. ст.,
где – объемный вес воды (10-2 МН/м3); – угол встречи струи воды с плоскостью стержня ( = 0–45º). 3.Определяется скорость струи на выходе из сопла монитора. , м/с,
где 0,5 – коэффициент, учитывающий потери напора при движении струи воды в воздухе. 4.Определяется величина скоростного напора струи воды на выходе из сопла. , м вод. ст.,
где – коэффициент трения о внутреннюю поверхность монитора и трубопровода, отнесенный к единице длины ( 0,035); – длина монитора, м ( 1–4 м); – внутренний диаметр монитора, м (); – скорость струи воды в мониторе, м/с (); – длина трубопровода, м; (устанавливается из чертежа или выбирается конструктивно); – внутренний диаметр трубопровода, м (); – скорость струи воды в трубопроводе, м/с (). 5. Устанавливаются размеры элементов ствола гидромонитора. Длина ребра выпрямителя струи воды . Расстояние между ребрами . Высота ребер . Длина выходной цилиндрической части сопла . Угол конусности насадка или сопла . 6.Рассчитывается часовой расход воды в гидромониторе. , м3/ч.
7.Устанавливается производительность гидромонитора. В мониторах низкого давления
, м3/ч,
высокого давления
, м3/ч,
где – производительность гидромонитора, м3, выбиваемых стержней в час. 8. Определяется мощность электродвигателя насоса для воды. , кВт,
где – коэффициент запаса мощности ( 1,1–1,2); – удельный вес воды ( = 10 кН/м3); – в м3/с; – в м; – КПД насосов ( 0,6–0,8). 9.Рассчитывается минимальный объем резервуара отстойника.
, м3,
где = (0,20–0,25) м – глубина допустимого слоя осаждения песка, обеспечивающая невозможность попадания его в сливную трубу; – скорость осаждения частиц песка (м/с), по формуле Стокса.
, м/с,
где – диаметр взвешенных в воде частиц песка, м (0,0001–0,00001); – плотность кремнезема ( = 2,62 т/м3); – плотность воды ( = 1 т/м3); = 9,8 м/с2; – вязкость воды (при 20º С = 10-4 т/м·с). Индивидуальные задания для расчета мониторов приведены в табл. 15.1. Таблица 15.1 Варианты задания к расчету гидромонитора
16. РАСЧЕТ ДРОБЕМЕТНОГО АППАРАТА
|