Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG10: CUNG CẤP ĐIỆN,CUNG CẤP NƯỚC

CHƯƠNG10: CUNG CẤP ĐIỆN,CUNG CẤP NƯỚC

Tải bản đầy đủ

Trong nhà máy tuyển có các trạm phân phối điện. Những thiét bị nào có điện áp
lớn hơn hoặc bằng 6 kv thì được dùng trực tiếp, còn nhỏ hơn thì qua các trạm hạ
áp khác nhau.
10.2. Cung cấp điện cho nhà máy tuyển
10.2.1. Bảng các thiết bị của nhà máy
Bảng 13: Cung cấp điện cho nhà máy tuyển
Khâu có thiết bị sử dụng
điện

STT
I
1
2
3
4
II
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Phân xưởng đập thô
Máy đập hàm
Băng tải về kho
Cầu trục
Chiếu sáng
Phân xưởng nghiền rửa
Cấp liệu
Băng tải vào sàng rửa
Sàng rửa sơ bộ
Máy đập roto
Sàng rửa kiểm tra
Máy phân cấp sơ bộ
Máy nghiền
Máy phân cấp kiểm tra
Máy bơm bùn lên Xyclon
Máy bơm bùn lên thùng
tiếp xúc
Băng tải đá thải

12 Thùng tiếp xuc 1&2
13 Cầu trục
14 Chiếu sáng
III
Phân xưởng tuyển nổi
1 Máy tuyển chính 6- B

Công suất
Tổng
1 thiết bị công suất
(KW)
(KW)

Điện áp Số
(V)
lượng
380
380
380
220

1
1
1

100
16.22
50

100
16.22
50
10

380
380
380
380
380
380
380
380
380

2
1
1
1
1
1
1
1
2

5
3.56
200
75
100
28
900
40
75

10
3.56
200
75
100
28
900
40
150

380
380

1
1

55
2.38

55
2.38

380
380
220

2
1

5
50

10
50
10

380

18

20

360
117

SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

2
3
4
5
6
7
8

Máy tuyển tinh I 6-B
Máy tuyển tinh II 6-B
Máy tuyển tinh III 5-B
Máy tuyển vét I 6-B
Máy tuyển vét II 5-B
Động cơ gạt bọt
Cầu trục
Bơm sản phẩm trung gian
9 về tuyển chính
Bơm quặng tinh cô đặc lên
10 máy lọc

380
380
380

11 Chiếu sáng

220

IV
1
2
3
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
1
2
3

Bể cô đặc
Bể cô đặc bùn quặng
Bể cô đặc quặng tinh
Chiếu sáng
Khâu lọc quặng tinh
Phũng phân tách mẫu
Trạm bơm bùn ra hố thải
Trạm bơm nước tuần
hoàn
Trạm bơm nước sạch
Phân xương cơ khí
Kho thiết bị
Phân xưởng pha chế
thuốc
Thùng pha chế thuốc
MD20370 và NaOH
Thùng pha chế thủy tinh
lỏng
Thùng pha chế thuốc dập
bọt

10
6
10
6
8

20
20
20
20
20

1

20

200
120
200
120
160
15
20

380

2

55

110

380

1

11

11

380
380
380

10

380
380
220
380
220
380

2
1

4.5
18

9
18
10
5.6
50
102

2

2.8

2

51

380
380
380

1
1

160
51

160
51
40
10

4

5

20

2

5

10

1

5

5
118

SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

4 Thùng pha chế thuốc
điều chỉnh môi trường
5 Cầu trục
6 Chiếu sáng
XIII
Cộng

2
1
220

5
10

10
10
10
3656.8

Như vậy tổng công suất định mức 3656,8kw ngoài ra còn lấy thêm 10% tổng
công suất để phục vụ cho sinh hoạt, bảo vệ, vệ sinh công nghiệp, cung cấp cho
máy nén khí, tua bin khí trong khâu lọc.
Vậy tổng công suất nhà máy là:
Pđm = Psxđm.(1+0,1) = 3656,8.1,1= 4022,44 KW
10.2.2. Tính chọn máy biến áp
(Q yc2 + Pyc2 )

Stt = Kt.
Trong đó:
Stt: Công suất tính toán
Kt= 0,85
Pyc: Công suất yêu cầu Pyc = Pđm.kyc
kyc: hệ số yêu cầu kyc = 0,75



Pyc = 4022,44. 0,75 = 3016,83

Qyc: Công suất phản kháng Qyc = Pyc.tg
Chọn hệ số cos

ϕ

= 0,75



ϕ

ϕ

tg = 0,88

Qyc =3016,83. 0,88 = 2654,8
Thay vào ta được :
119
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

2654,82 + 3016,832

Stt =0,85.

= 4018,6

Dựa vào điện áp cung cấp cho phụ tải và đường dây cao áp 110kv ta chọn trạm
ππ
biến áp có ký hiệu
-110-2x6300KVA và có đặc tính kỹ thuật sau:
Điện áp có cuộn sơ cấp: 110KV
Điện áp có cuộn thứ cấp: 6-10KV
Công suất của trạm: 2x6300KVA

Số máy chọn dùng: n =
Vậy ta chọn 1 máy

ππ

S tt
2.6300

=

4018,6
2.6300

= 0,32

-110-2x6300

10.3 Ý nghĩa và khả năng cung cấp nước cho xưởng tuyển
Trong xưởng tuyển khoáng nước có vai trò rất quan trọng đối với công nghệ
tuyển và sinh hoạt. Nếu chế độ nước cung cấp cho xưởng tuyển đảm bảo thì
thiết bị làm việc tốt và có hiệu quả tối đa. Đặc biệt với xưởng tuyển nổi phải
đảm bảo yêu cầu về chất lượng, số lượng và yêu cầu về áp lực.
Chất lượng nước đặc trưng bởi tính chất lý học, hoá học và tính chất vệ sinh về
nước.
Ap lực của nước phải đảm bảo áp lực yêu cầu dùng trong sản xuất, sinh hoạt
chữa cháy trong phân xưởng và ngoài phân xưởng.
Lưu lượng nước đạt yêu cầu dùn trong sản xuất, sinh hoạt và cứu hoả
Đối với xưởng tuyển có nguồn nước dồi dào thì không cần nguồn nước tuần
hoàn. Còn ở xưởng tuyển Apatit Lào Cai nằm ở độ cao 100m xung quanh có đồi
núi bao bọc, nên nguồn nước cung cấp vào mùa khô là rất khó khăn. Nguồn
nước cung cấp cho xưởng tuyển khoáng lấy từ đập nước nhân tạo lấy nước từ
120
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

các dòng suối nhỏ. Mùa khô lượng nước cung cấp chưa đủ cho xưởng tuyển.
Nguồn nước này dùng để cung cấp cho xưởng vào mùa mưa để dùng trong sinh
hoạt, thí nghiệm…
Nguồn nước bổ xung là nước tuần hoàn lấy từ hồ thải quặng đuôi. Nước cung
cấp cho xưởng được bơm từ các giếng thu
10.4 Nguồn nước cung cấp cho xưởng tuyển Apatit Lào Cai
Hiện nay nguồn nước cung cấp cho xưởng tuyển là sử dụng đập chứa nước nhân
tạo và nước tuần hoàn lấy từ hồ thải quặng đuôi
Như vậy nguồn nước cung cấp cho xưởng tuyển được thể hiện ở hình vẽ sau:
1

2

3

4

8

7

6

5

Hình 15: Sơ đồ nguồn cung cấp nước cho nhà máy
Theo sơ đồ thì trạm bơm số 2 bơm nước từ nguồn nước số 1( nguồn nước tự
nhiên) vào đường ống số 3 cung cấp cho xưởng số 4 sau đó nước thải treo
đường ống số 5 chảy vào bãi thải số 6. Nước sau khi được lắng ở trạm bơm số 7
sẽ bơm vào đường ống số 8 quay trở lại cung cấp cho xưởng tuyển số 4.
10.5. Đập chứa nước và hồ thải quặng đuôi

**

Để thải quặng đuôi của tuyển vét và nước tràn bể cô đặc bùn đồng thời để cung
cấp nước cho nhà máy ta cần phải xây dung đập chắn làm hồ thải dựa vào thung
lũng các quả đồi. Việc xây dựng hồ thải phải đồng thời với việc dựng nhà máy.
Trên thực tế hồ thải của nhà máy được xây dựng cách nhà máy 1 km về phía
Tây Bắc dựa vào địa hình hai bên là đồi và mặt kia là mặt chắn. Việc tính toán
xây dựng hồ thải phải đảm bảo thời gian tồn tại của xưởng tuyển và lượng nứơc
121
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

tuần hoàn cung cấp cho nhà máy cào mùa khô. Diện tích lớn nhất của hồ thải
ứng với độ cao mực nước 60m, diện tích hồ thải là 100.000m2, thể tích tương
ứng là 3.600.000 m3. Thời gian của hồ thải được tính như sau:

T=

Vh
Vqt

=

3600000
673200

= 5,3 năm

T: Thời gian tồn tại của hồ
Vh: Thể tích hồ
Vqt: Thể tích thải trong một năm
Giếng lắng: Dùng để tách nước trong hồ thải, vị trí của giếng lắng là chỗ sâu
nhất của hồ thải.
Mục đích của giếng lắng là giữ bùn ử lại hồ thải và chỉ cho nước đi qua. Nước
sau khi lắng tràn qua cửa sổ thành giếng đi vào giếng và được dồn vào trạm
bơm nước tuần hoàn bằng đường ống ngầm chống rỉ…Giếng được cấu tạo bằng
bê tông cốt thép có lưới bảo vệ ở các cửa sổ. Số lượng giếng được bố trí theo
địa hình của thung lũng và mức đầu ra của nước thải.
10.6. Tháp nước cao áp và bể chứa nước
Để điều hoà lượng nước do máy bơm cung cấp và lượng nước nơi tiêu thụ, đồng
thời đảm bảo áp lực yêu cầu dùng trong sản xuất, sinh hoạt và chữa cháy, ta phải
xây dựng bể cao áp.
Thể tích của bể chứa nước và tháp cao áp thường tính theo biểu đồ bậc thang,
trong kinh tế thể tích của bể thường lấy lớn hơn so với tính toán để dự trữ nước
chữa cháy trong vòng 3h.
Bể chứa thường được xây dựng chìm, bên trên lấp đất và có hình trụ mái vòm,
bể có đường ống bơm vào và hút ra. Đường ống dẫn nước vào có các phao nổi
để tự đóng van khi nước đầy và ống tràn thoát nước khi cần thiết.
Tháp cao áp được xây dựng bằng bê tông cốt thép có dạng hình cầu, chiều cao
của tháp tuỳ thuộc vào áp suất yêu cầu và độ cao của xưởng.
122
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

Do địa hình của nhà máy có nhiều đồi núi và độ cao trung bình từ 50-60 m nên
ta thiết kế bể chứa cũng là bể cao áp. Bể xây dựng trên độ cao 50 m so với mặt
bằng của xưởng có thể tích 1000m3 chứa đủ lượng cung cấp cho xưởng trong
3h. Với độ cao này cũng tạo được áp lực phù hợp yêu cầu của nhà máy từ 4,5-5
at. Do xưởng thiết kế dùng 2 loại nước: nước sạch và nước tuần hoàn nên ta
phải xây dựng hai bể chứa nước riêng.
10.7. Tính chọn bơm
10.7.1. Tính chọn bơm nước tuần hoàn
Việc chọn xây dựng trạm bơm ở chỗ nào phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo hồ chứa nước của trạm bơm phải thấp hơn đáy giếng lắng để nước từ
giếng lắng tự chảy vào hồ chứa nước của trạm bơm
- Độ cao đặt bơm phải đảm bảo chiều cao hút của máy bơm
Để đảm bảo các yêu cầu trên ta phải xây dựng trạm bơm phía sau đập.
Trong đó:
1-Bể chứa nước

4- Đập ngăn

2- Máy bơm nước

5- Giếng lắng

3- Hồ chứa nước của trạm bơm

123
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

Hình 16: Sơ đồ xây dựng trạm bơm
+ Xác định cột áp cho phép
H= Hd + Hh +Hw
Trong đó:
H: Cột áp cho phép
Hd: Là chiều cao đẩy Hd= 20m
Hh: Là chiều cao hút Hh= 4m
Hw: Là tổn thất cột áp Hw= Hwd+ Hwh
+ Xác định tổn thất cột áp hút

Hwh =

l V2
(ξ van + 3.ξ uon + λ. ).
d 2. g

Trong đó:
124
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

ξ van
ξ uon

: Tổn thất cục bộ do van rò rỉ. Theo giáo trình thuỷ lực thì

ξ van

: Tổn thất do uốn cung của ống. Theo giáo trình thuỷ lực thì

=10

ξ uon

=1,2

l: Chiều dài của ống hút l=8
d: Đường kính ống hút
V: Vận tốc dòng nước trong ống
λ

: Hệ số ma sát. Với đường ống sắt

λ

= 0,025

Để xác định đường ống và tốc đọ dòng nước thì trước hết ta phải giả thiết rằng:
Máy bơm để bơm sơ bộ là máy bơm ly tâm nên vận tốc của dòng cho phép là
V= 0,8-1,25 m/s

d=

4.Q
Π.V

Q: Lưu lượng nước cần bơm vào các khâu: Sàng rửa sơ bộ, rửa kiểm tra, máy
nghiền, phân cấp.
Q= 190,14 m3/h = 0,05 m3/s
Xác định đường ống theo công thức:

2

d=

4.Q
Π.V

=

4.0,05
3,14.1,1

=0,06



d= 0,24

(chọn V= 1,1m/s)
Theo quy chuẩn chọn d=0,3 m. Khi đó vận tốc thực tế trong ống là:

V=

4.Q
d 2 .π

=

4.0,05
0.3 2 .3,14

= 0,71
125

SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

Hwh =(10+3.1,2+0,025.

8
0,4

).

0,712
2.9,81

= 0,36

Với d= 0,3 m tra sách giáo trình thuỷ lực K=1,746
Q 2 .L

+ Tổn thất cột áp đẩy: Hwd=

K2

=

0,05 2 .1000
1,7462

= 0,82 m

+ Tổn thất cột áp Hw= Hwd+ Hwh = 0,82 + 0,36= 1,18 m
+ Xác định cột áp cho phép : H= Hd + Hh + Hw= 20 + 4 + 1,18= 25,18m m
Với Q=190,14 m3/h; H = 25,18 m thì ta chọn bơm 12HC có đặc tính kỹ thuật
sau:
: 900 m3/h

Năng suất
Chiều cao ống hút

: 51m

Công suất động cơ

: 160KW

Hiệu suất bơm

: 70%

Số lượng máy cần dùng:
Q yc

n=

Qb .0,85

=

190,14
900.0,85

=0,25

Vậy ta chọn 1 bơm chính và 1 bơm dự phòng
+ Tính chọn ống rửa sét
- Sàng rửa sơ bộ
Xác định đường ống theo công thức:

126
SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ

4.Q
Π.V

d2=
m3/s)

=

4.0,02
3,14.1,1

= 0,023



d= 0,15

(chọn V= 1,1m/s; Q=69,76 m3/h= 0,02

Theo quy chuẩn chọn d=0,2 m. Khi đó vận tốc thực tế trong ống là:
4.0,02
3,14.0,2 2

4.Q
d 2 .π

V=
=
= 0,64 m/s
10.7.2. Tính chọn bơm nước sạch
Nước sạch được cung cấp cho các khâu tuyển tinh và phục vụ cho sinh hoạt,
chữa cháy…Nguồn nước được lấy từ suối cách nhà máy 9 km. Nước được bơm
lên bể cao áp cũng được đặt tại bể nước tuần hoàn. Theo bảng cân bằng bùn
nước ta có:
Lượng nước vào khâu tuyển tinh W= 142,35 m3/h
Lượng nước sinh hoạt và chữa cháy lấy bằng 10% lượng nước dùng trong chu
trình là:
Vậy tổng lượng nước sạch cần cung cấp cho nhà máy là:
QS= 142,35.(1+0,1) = 156,6 m3/h= 0,043 m3/s
Sơ bộ ta chọn máy bơm ly tâm có tốc độ dòng nước là V= 1,1m/s, đường kính
ống là:

2

d=

4.Q
Π.V

=

4.0,043
3,14.1,1

= 0,05



d= 0,22

(chọn V= 1,1m/s)
Theo quy chuẩn chọn d=0,4 m. Khi đó vận tốc thực tế trong ống là:

V=

4.Q
d 2 .π

=

4.0,043
3,14.0,4 2

= 0,34 m/s
127

SV:ĐÀM VĂN TRỌNG
GVHD:GVC.THS.NGUYỄN NGỌC PHÚ