长距离供液需要解决的两方面问题:一是管路损失;二是压力波动引起的管路脉动。
12303综采工作面倾向长度160m;其乳化泵站布置在12303下轨道联络巷处,泵站距工作面切眼的距离约为980m。 1.1管路选型与配置
从泵站向工作面进液管及回液管均为¢25mm无缝钢管,使用BRW200/31.5型乳化液泵实行长距离供液。 1.2压力损失的理论计算
无缝钢管中的管路压力损失主要表现为沿程压力损失,无缝钢管的压力损失计算公式如下: Δpf=λ•L/d•ρν²/2 式中
λ—沿程阻力系数,它是雷诺数Re和相对粗糙度Δ/d的数; L—圆管的沿程长度; d—圆管内径; ρ—流体密度; ν—管内平均流速; Q—管内流量
已知L=980m,d=25mm, ρ=990-1000Kg/m³
BRW200/31.5型乳化液泵的公称流量为200L/min,两台乳化泵工作,由一路DN25无缝钢管为工作面供液,则管内流速为:
ν=4Q/ПD²=(4×200×1000/3.14×2.5²)cm/min≈39949 cm/min=399.5m/min=6.66m/s 对于圆管流动 Re=vd/v 式中
ν—管内平均流速; d—圆管内径;
v—乳化液运动黏度查手册(取1.2mm²/s)
则 Re=vd/v=6.66×0.025m//1.2×10-6m²/s=138750>Re=2000
无缝钢管的临界雷诺数Re为2000,若Re>2000时为紊流,以上 计算结果故断定乳化液在胶管中的流动为紊流。
一般而言,沿程阻力系数λ是雷诺数Re和相对粗糙度Δ/d的函 数。这里用勃拉修斯经验公式计算: λ=0.3164Re
-0.25
≈0.016
则无缝钢管的沿程压力损失为: 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 压降在允许范围内,满足工作面初撑力的的要求。