Розрахунок параметрів і вибір елементів гідротранспортної системи пісків і глини

Перша черга вихідні дані:

- 2 земснаряду: ЛС-27 (основний) і ДЗ 400/40 (допоміжний);

- продуктивність 1 черги по породі (Q т) - 316 т / год (202 м³/год);

- пористість (m) - 0,4;

- щільність породи в природному стані (гпр) - 1,56 т/м3;

- щільність частинок породи (гт) - 2,66 т/м3;

- питома витрата води для розробки породи (q) - 2,48 м³/м3;

- вміст твердого за масою в пульпі, що подається - 28,75%;

- гранулометричний склад вихідних пісків наведено в таблиці 2.7 [11]

 

Таблиця 2.7 Гранулометрический состав исходных песков

Клас крупності, мк	Зміст, %
500	0,22
-500+400	0,35
-400+315	2,82
-315+200	57,37
-200+160	30,66
-160+100	7,88
-100+63	0,72
-63	0
Разом	100

 

Розрахунок параметрів напірного гідротранспорту проводиться за методом ВНІПІІстром сировини.

Розрахунок полягає у визначенні критичної швидкості, сумарного напору, необхідного для транспорту матеріалу, підборі додаткових грунтових насосів.

Середньозважений діаметр частинок грунту

ср = УdiPi/100 = 0,24 мм,

 

де di і Pi - відповідно середньозважена крупність і процентний вміст i-й стандартної фракції. Група порід I.

Система П1 (пульпопровід від земснаряду ЛС-27 до промбака)

Вихідні дані:

- Продуктивність земснаряда ЛС-27 по породі (Q т) - 316 т / год;

- Щільність пульпи - 1,22 т/м3;

- Продуктивність земснаряда по пульпі (Qп) - 900 м³/год;

- Вміст твердого за масою в пульпі 28,75%.

Консистенція пульпи за об'ємом:

= (гп - г0) / (гт - г0) = (1,22-1,00) / (2,66-1,00) = 0,13

 

Діаметр пульпопроводу

Діаметр пульпопроводу D визначається методом перебору, тобто з дотриманням умови Vр> Vкр. Бажано, щоб ставлення vр / vкр було не більше 1,2.

Розраховуємо критичну швидкість руху пульпи для пульпопроводу ш450х26, 7 мм

кр = 2,8 P1 / 6 (gD) 1/2 / (Cц) 1/4 = 2,8 * 0,131 / 6 * (9,81 * 0,397) 1/2/21, 71/4 = 1,83 м / с,

 

де g - прискорення вільного падіння 9,81 м/с2; D - діаметр пульпопроводу мм; Cц - коефіцієнт лобового опору частинок при вільному падінні у воді, який визначається за таблицями.

Розрахункова (фактична) швидкість для пульпопроводу ш450х26, 7 мм

р = 4Qп / (рD23600) = 4 * 901 / (3,14 * 0,3972 * 3600) = 2,02 м / с

 

Для забезпечення нормального режиму переміщення вантажу швидкість руху гідросуміші vр повинна бути не менше критичної vкр, під якою розуміється найменша швидкість, при якій тверда складова не накопичується в трубопроводі, тобто повинна виконуватися умова:

р ≥ (1,1… 1,2) vкр

 

Для пульпопроводу ш450х26, 7 мм:

р / vкр = 2,02 / 1,83 = 1,1

 

Приймаються пульпопровід діаметром ш450х26, 7 мм.

Втрата напору на 1 м довжини трубопроводу для води визначається за формулою Дарсі-Вейсбаха:

= лVв2 / (2gD),

л = 1 / (1,8 lgRe-1, 52) 2,

де Re - число Рейнольдса; V в - швидкість руху води в трубопроводі, см / с.

= VвD / х,

 

де х - коефіцієнт кінематичної в'язкості для води (х = 0,01 см² / с).= 202 * 39,7 / 0,01 = 801940

л = 1 / (1,8 * 5,9-1,52) 2 = 0,0121

i0 = 0,0121 * 2,022 / (2 * 9,81 * 0,397) = 0,00633

Втрата напору на 1 м довжини пульпопроводу при критичній швидкості

п.кр = i0 (1 +6 (Р) 1/2) = 0,00633 (1 +6 (0,13) 1/2) = 0,023

 

Втрата напору на 1 м довжини пульпопроводу при розрахунковій швидкості

п = i0 + [iп.кр-i0 (vкр / vр) 2 (vкр / vр) 1/4]

п = 0,00633 + [0,021-0,00633 (2,02 / 1,83) 2 (2,02 / 1,83) 1/4] = 0,021 м

Загальні втрати напору по довжині пульпопроводу, м

об = iп.lпkм.с,

 

де lп - довжина пульпопроводу, м; kм.с - коефіцієнт, що враховує місцеві опори в Пульпопроводи (kм.с = 1,1)об = 0,021 * 1600 * 1,1 = 36,9 м

Висновок:

Встановлений на земснаряді ЛЗ-27 насос марки грата 900/67/IV-1, 6 при витраті пульпи 901 м³/год забезпечує напір по пульпі 53 м. Установки Докачивать насоса не потрібно.

Система П2 (пульпопровід від земснаряду ДЗ400/40 до МГОФ-1)

Вихідні дані:

- Продуктивність по породі 152 т / год;

- Продуктивність по пульпі 337 м³ / ч.

Розрахунок параметрів напірного гідротранспорту виконаний за методом ВНІПІІстром сировини. Результати розрахунку представлені в таблиці 2.8 [12]

 

Таблиця 2.8 Результати розрахунку по системі П2

Розрахунковий параметр	Значення
Щільність пульпи, т/м^3	1,29
Консистенція пульпи по об’эму	0,17
Швидкість критична, м/с	1,50
Швидкість розрахункова, м/с	1,95
Співвідношення Vр/Vкр	1,30
Прийнятий діаметр, м	280х16,6
Число Рейнольдса	482793
л	0,0132
Питома втрата напору води, м	0,0104
Питома втрата напору пульпи критич, м	0,036
Питома втрата напору пульпи розрахункова, м	0,041
Довжина пульпопроводу, м	500,0
Втрата напору по довжині пульпопроводу, м	22,4

 

Висновок:

Встановлений на земснаряді ДЗ400/40 насос марки ГрК 400/40 при витраті 337 м³ / год забезпечує напір по пульпі 27 м. Залишковий напір становить 5 м. Установка Докачувати насос не потрібно.

Система П4 (пульпопровід від промбака до дешламатори)

Вихідні дані:

Продуктивність по породі 316 т / год;

Продуктивність по пульпі 900 м³ / год;

Щільність пульпи 1,22 т/м3;

Вміст твердого за масою в пульпі 28,75%.

Розрахунок параметрів напірного гідротранспорту виконаний за методом ВНІПІІстром сировини. Результати розрахунку представлені в таблиці 2.9 [13]

Таблиця 2.9 Результати розрахунку по системі П2

Розрахунковий параметр	Значення
Консистенція пульпи по об’эму	0,17
Швидкість критична, м/с	1,91
Швидкість розрахуновка, м/с	2,02
Співвідношення Vр/Vкр	1,10
Прийнятий діаметр, м	450х26,7
Число Рейнольдса	713287
л	0,0123
Пит. втрата напору води, м	0,0064
Пит. втрата напору пульпи критич, м	0,022
Пит. втрата напору пульпи розрахунков, м	0,023
Длина пульпопровода, м	400,0
Втрата напору по довжині пульпопроводу, м	10,2
Втрата напору на підйом гідросуміш, м	24,4
Втрата напору загальна, м	34,6

 

Висновок:

Для перекачування пульпи від промбака до дешламатори необхідно встановити насос грата 900/67/IV-1, 6. Даний насос при витраті 901 м³ / год забезпечує напір по пульпі 53 м. Залишковий напір становить 19 м.

Система П5 (пульпопровід від дешламатори до фабрики мокрого збагачення)

Вихідні дані:

Продуктивність по породі 296 т / год;

Продуктивність по пульпі 660 м³ / год;

Щільність пульпи 1,28 т/м3.

Розрахунок параметрів напірного гідротранспорту виконаний за методом ВНІПІІстром сировини. Результати розрахунку представлені в таблиці 2.10 [14]

 

Таблиця 2.10 Результати розрахунку по системі П2

Розрахунковий параметрЗначення
Консистенція пульпи по об’эму	0,17
Швидкість критична, м/с	1,80
Швидкість розрахуновка, м/с	1,90
Співвідношення Vр/Vкр	1,05
Прийнятий діаметр, м	400х23,7
Число Рейнольдса	670700
л	0,0124
Пит. втрата напору води, м	0,0058
Пит. втрата напору пульпи критич, м	0,020
Пит. втрата напору пульпи розрахунков, м	0,021
Длина пульпопровода, м	850
Втрата напору по довжині пульпопроводу, м	19,3
Втрата напору на підйом гідросуміш, м	0,17
Втрата напору загальна, м	1,80

 

Висновок:

Для перекачування пульпи від промбака до дешламатори необхідно встановити насос грата 700/40/III-1, 6. Даний насос при витраті 703 м³ / год забезпечує напір по пульпі 36 м. Залишковий напір становить 17 м.