Установки гидравличекого транспорта

В ряде ситуаций оказывается целесообразным применение для грузопереработки гидротранспортных установок. В них поток воды, обгоняя твердые частицы насыпного груза, сообщает им движущую силу (рис.10).

Рис.10. Схема напорной гидротранспортной установки

1-зумпф (резервуар для пульпы), 2-пульпонасос, 3-пульпопрод, 4-водопровод, 5-водяной насос, 6-резервуар для воды, 7-грохот и водоотделитель

Для обеспечения нормального режима перемещения груза скорость движения гидросмеси v _п должна быть не менее критической v _кр (табл. 4.), под ко-

Диаметр тру-бопровода, мм	Груз
	с глинистыми частицами	песок с при-месью глины	гравий, щебень	уголь рядовой
200	1,6	1,9	3,0	2,0
300	1,8	2,1	3,6	2,5
400	2,2	2,4	4,3	3,0
500	2,5	3,0	4,8	3,3
600	2,7	3,2	5,3	3,6

 Таблица 4

Критическая скорость гидросмеси, м/с                                   
торой понимается наименьшая скорость, при которой груз не скапливается в трубопроводе, то есть выполняется условие:        

                                            (47)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

При транспортировании кусковых грузов с размером куска больше 2 мм критическую скорость можно найти по формуле: 

     ,                                         (48)

 

где с =8,5…9,5 – коэффициент, полученный опытным путем;

  f - обобщенный коэффициент трения груза о нижнюю стенку трубы (табл.5).

  а – соотношение плотностей частиц груза γ_г и несущей среды (воды) γ_в:

                                                                                                  Таблица 5
Значения f

Груз	Куски с кромками		Груз	Куски с кромками
	острыми	округленными		острыми	округленными
Каменный уголь	0,3-0,2	0,25-0,15	Известняк	0,45-0,4	0,4-0,35
Антрацит	0,15	0,1	Гравий	-	0,4-0,35
Песчаник	0,55-0,5	0,5-0,45	Руда	0,65-0,75	0,6

 

g – ускорение свободного падения, м/с;

D – диаметр трубопровода, м;

s – объемная концентрация гидросмеси, м³/м³.

Объемная концентрация представляет собой отношение объемной производительности установки по грузу V _г, м³/ч к расходу гидросмеси V _гс, м³/ч:

                                      ,            (49)

где V _в – расход воды, м³/ч.                                                             

 

 Экономичность гидравлического транспортирования зависит от удельного расхода воды на транспортирование груза, м³/м³. При расчете требуется определить расход воды, диаметр водовода, удельные потери напора, мощность привода.

Выбор гидротранспортной установки начинается с прокладки трассы, выявления ее длины и перепада высот.

Потребная производительность гидротранспортной установки принимается равной заданному грузопотоку ТГК, т.е. потребная часовая производительность установки по твердому материалу (грузу):

                                           ,  м³/ч,                        (50)

где Q _тм – сезонный грузопоток, т;

  γ_г – объемная плотность груза, т/м³;

   Т_сз – сезонный фонд времени работы гидротранспорта, ч;

    к_в - коэффициент использования установки по времени (в курсовой  

     работе к_в= 0,65…0,75).

      Объем пульпы, перемещаемой за 1 ч равен         

                        

                                  V _п = V _г + V _в .           (51)

С другой стороны                             , м³/ч, (52)

где D – диаметр трубопровода, м;

v _п – скорость движения пульпы по трубе, м/с.

Диаметр трубопровода можно вычислить по формуле:

                 , м.                       (53)
По вычисленной величине    D следует подобрать ближайший меньший диаметр трубы из ряда, предусмотренного стандартом, определить по формуле (53) фактическую скорость гидросмеси и проверить выполнение условия (47).

Для определения необходимого напора гидроустановки надо найти суммарные потери напора в трубопроводах H: 

                        ,            (54)

где к =1,05…1,1 – коэффициент, учитывающийпотери напора от местных сопротивлений;

Н_г , Н_в – потери напора соответственно на горизонтальных и вертикальных участках трубопровода.

                                                , (55)

где λ – коэффициент сопротивления движению пульпы:

                           ,            (56)

где   – объемная плотность гидросмеси.

Потери напора на вертикальных участках высотой Σ h равны

                                          .        (57)

Мощность электродвигателя землесоса определяется по формуле:

                                      , кВт,     (58)

где к_з = 1,1…1,2 – коэффициент запаса мощности.

По найденной мощности и потребной производительности подбирается землесос (табл.6).

Таблица 6   

                                       Технические характеристики землесосов

Марка           агрегата	Подача, м^З/ч		Напор м		Мощность, кВт
Насос ГрАТ 85/40-0		85		40	30
Насос ГрАК 170/40-1		170		40	75
Насос ГрАТ 225/67-2		225		67	37
Насос ГрАТ 350/40-2		350		40	132
Насос ГрАТ 450/67-3		450		67	132
Насос ГрАТ 700/40-3		700		40	200
Насос ГрАТ 900/67-4		900		67	250
Насос ГрАТ 1400/40-4		1400		40	500
Насос ГрАТ 1800/67-4		1800		67	500
Насос ГрАУ 2000 /63		2000		63	315
Насос 1ГрТ 4000/71		4000		71	1600