RU2104914C1 - Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси - Google Patents
Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104914C1 RU2104914C1 RU94030079A RU94030079A RU2104914C1 RU 2104914 C1 RU2104914 C1 RU 2104914C1 RU 94030079 A RU94030079 A RU 94030079A RU 94030079 A RU94030079 A RU 94030079A RU 2104914 C1 RU2104914 C1 RU 2104914C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- sediment
- spherical
- transportation
- slurry
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Назначение: для перекачки гидросмеси, преимущественно, водоугольных суспензий. Сущность изобретения: способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси включает ее перекачку и периодический запуск сферических очистителей для предотвращения закупорки трубопровода, причем трубопровод разделяют по длине на прямолинейные участки транспортирования, на каждом из которых определяют объемный расход гидросмеси и удельные потери давления на трение без осадка при скорости выше критической и при наличии осадка, а запуск очередного очистителя производят по мере образования осадка в момент достижения на участке, определяемого по соотношению, приведенному в формуле изобретения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к гидротрубопроводному транспорту с использованием приспособлений для очистки внутренних стенок трубопровода от отложений для восстановления пропускной способности его "живого сечения" и предназначено для перекачки преимущественно водоугольных суспензий.
Известно техническое решение (прототип), в котором способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси осуществляют путем ее перекачки и периодического запуска сферических очистителей для предотвращения закупорки трубопровода. Очистители запускают в трубопровод при повышении давления в нем [1].
Согласно этому способу, несмотря на установление регламента запуска очистителей при возрастании объема перекачиваемой среды происходит подъем давления в начале трубопровода, что при реализации способа приведет к непрерывному запуску в трубопровод сферических очистителей, то есть количество очистителей, запущенных в трубопровод, будет определяться не изменением "живого сечения" трубопровода из-за наличия отложений на его стенках, а возрастанием объемного расхода перекачиваемой среды. При уменьшении объема перекачиваемой среды, наоборот, произойдет снижение напора, создаваемого насосной станцией, и в этом случае даже если произойдет уменьшение "живого сечения" трубопровода за счет образования слоя отложений, сферические очистители будут запускаться лишь тогда, когда давление в начальном сечении трубопровода превысит первоначальное, на которое было настроено устройство для осуществления способа.
Целью изобретения является повышение эффективности транспортирования гидросмеси за счет сокращения количества запускаемых в трубопровод очистителей и оптимизации их размеров.
Эта цель достигается тем, что в известном способе транспортирования по трубопроводу гидросмеси, включающем ее перекачку и периодический запуск сферических очистителей для предотвращения закупорки трубопровода, последний разделяют по длине в вертикальной плоскости на прямолинейные участки транспортирования, на каждом из которых определяют объемный расход гидросмеси и удельные потери давления на трение без осадка при скорости выше критической и при наличии осадка, а запуск очередного очистителя производят по мере образования осадка в момент достижения на участке транспортирования условия, определяемого по соотношению:
(1)
где Q0 - объемный расход гидросмеси на участке транспортирования без осадка;
ΔPo - удельные потери давления на трение на участке транспортирования без осадка, при скорости выше критической;
Q - объемный расход гидросмеси на участке транспортирования при наличии осадка;
ΔP - удельные потери давления на трение на участке транспортирования при наличии осадка;
m - показатель, характеризующий режим течения гидросмеси;
причем диаметр сферического очистителя выбирают из соотношения:
d0 = (1,1 - 1,3) Hж.с.,
где d0 - диаметр сферического очистителя;
Hж.с. - высота "живого" сечения трубопровода.
где Q0 - объемный расход гидросмеси на участке транспортирования без осадка;
ΔPo - удельные потери давления на трение на участке транспортирования без осадка, при скорости выше критической;
Q - объемный расход гидросмеси на участке транспортирования при наличии осадка;
ΔP - удельные потери давления на трение на участке транспортирования при наличии осадка;
m - показатель, характеризующий режим течения гидросмеси;
причем диаметр сферического очистителя выбирают из соотношения:
d0 = (1,1 - 1,3) Hж.с.,
где d0 - диаметр сферического очистителя;
Hж.с. - высота "живого" сечения трубопровода.
Совокупность существенных признаков данного способа позволит осуществить поставленную цель за счет сокращения количества запускаемых в трубопровод очистителей, определяемого изменением "живого сечения" трубопровода из-за наличия осадка на его стенках, а также подбора оптимальных размеров очистителей, т. е. запуска очистителя, обеспечивающего очистку участка трубопровода имеющего минимальное "живое сечение".
Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси осуществляют следующим образом.
Трубопровод разделяют по длине в вертикальной плоскости на прямолинейные участки транспортирования.
Гидросмесь насосом перекачивают из резервуара в трубопровод. С помощью расхдомера и дифманометра определяют на каком участке транспортирования объемный расход гидросмеси Q0 и удельные потери давления на трение ΔPo без осадка (перепад давления), определяемый как разница между полным удельным перепадом давления и геодезическим напором, т.е. удельный перепад давления, приведенный к горизонтальному участку трубопровода. Затем определяют объемный расход гидросмеси Q и удельные потери на трение ΔP при наличии осадка.
Если режим перекачки поддерживают таким, что удельные потери давления на трение по трассе постоянны по величине в течение времени и одинаковы для всех участков, то, следовательно, в трубопроводе не происходит образования осадка из перекачиваемой гидросмеси и удельные потери и принимаются равными ΔPo .
В противном случае величина ΔPo принимается по значению удельных потерь давления на первом от насоса участке трубопровода.
Если соотношение 
становится больше единицы, то, следовательно, течение гидросмеси сопровождается образованием малоподвижного осадка и в этом случае необходим запуск в трубопровод сферического очистителя.
Для каждого участка транспортирования определяют максимальное значение соотношения
Затем, используя известную формулу Лейбензона
где Δh удельные потери напора гидросмеси на трение;
β - коэффициент, зависящий от режима течения гидросмеси;
Q - объемный расход гидросмеси;
ν - эффективная кинематическая вязкость гидросмеси;
m - показатель, характеризующий режим течения
(m = 1 при ламинарном режиме, m = 0,25 при турбулентном режиме в гидравлически гладких трубах, m = 0 при турбулентном режиме с предельным проявлением шероховатости стенки трубопровода)
Dэ - эквивалентный гидравлический диаметр, равный четырехкратному отношению площадки "живого сечения" потока к смоченному периметру.
Затем, используя известную формулу Лейбензона
где Δh удельные потери напора гидросмеси на трение;
β - коэффициент, зависящий от режима течения гидросмеси;
Q - объемный расход гидросмеси;
ν - эффективная кинематическая вязкость гидросмеси;
m - показатель, характеризующий режим течения
(m = 1 при ламинарном режиме, m = 0,25 при турбулентном режиме в гидравлически гладких трубах, m = 0 при турбулентном режиме с предельным проявлением шероховатости стенки трубопровода)
Dэ - эквивалентный гидравлический диаметр, равный четырехкратному отношению площадки "живого сечения" потока к смоченному периметру.
определяют величину угла α (Центрального угла (в градусах)), под которым виден осадок, из уравнения:
(3)
После чего определяют высоту "живого сечения" трубопровода (потока) по формуле:
, (4)
где Hжс - высота "живого сечения" трубопровода (потока);
D - внутренний диаметр трубопровода.
После чего определяют высоту "живого сечения" трубопровода (потока) по формуле:
где Hжс - высота "живого сечения" трубопровода (потока);
D - внутренний диаметр трубопровода.
Далее в зависимости от высоты "живого сечения" трубопровода, используя уравнение
d0 = (1,1 - 1,3) Hжс (5),
полученное экспериментальным путем, определяют диаметр очистителя d0.
d0 = (1,1 - 1,3) Hжс (5),
полученное экспериментальным путем, определяют диаметр очистителя d0.
По команде системы управления в трубопровод запускают сферический очиститель, имеющий минимальный диаметр. Если в процессе прохождения сферического очистителя по трубопроводу не произошло полное восстановление "живого сечения" трубопровода, т. е. на отдельных участках, по-прежнему 
больше единицы, то в трубопровод запускают сферический очиститель большего диаметра и процесс, как было указано выше, повторяют.
На чертеже изображено сечение трубопровода с образовавшимся осадком, где: 1 - трубопровод; 2 - осадок; α - центральный угол, под которым виден осадок; Hжс - высота "живого сечения" трубопровода; D - внутренний диаметр трубопровода.
Если твердый материал транспортируют в несущей жидкой среде с меньшим удельным весом (например, частицы угля или песка в воде), то осадок будет образовываться в нижней придонной части трубопровода. В этом случае для размыва осадка сферический очиститель должен иметь положительную плавучесть в несущей жидкости, так как местное сужение потока образуется между сферическим очистителем и осажденным слоем твердых частиц. В этом сечении скорость потока превышает скорость движения потока в трубопроводе и происходит размыв осадка.
Если твердый материал транспортируют в несущей жидкости с большим удельным весом (например, опилки в воде), то осадок твердых частиц будет образовываться в верхней части трубопровода. В этом случае для размыва осадка сферический очиститель должен иметь отрицательную плавучесть в несущей жидкости для образования местного сужения в зазоре между очистителем и слоем осадка твердых частиц.
В качестве примера рассмотрено движение гидросмеси, образованной частицами угля в воде. При ламинарном режиме течения (m = 1) и объемном расходе гидросмеси Q0 = 500 м3/ч, удельные потери давления на трение ΔPo составили 60 кПа/км. В процессе транспортирования гидросмеси эти параметры изменились и максимальное значение соотношения 
по формуле (1) соответствовало значениям Q - 116 м2/ч, ΔP = 100 кПа/км. Расчет по формуле (3) дает: α = 180o; по формуле (4), получена Hжс = 0,5 D, а по формуле (5) d0 = (0,55 - 0,65)D.
После прохождения сферическим очистителем трубопровода, наибольшее значение указанного соотношения по формуле (1) соответствовало значениям Q = 400 м3/ч, ΔP = 70 кПа/км. Расчет по формуле (3) дает: α = 100o; по формуле (4) получена Hжс = 0,82D, а по формуле (5) d0 = 0,9 D.
При турбулентном режиме течения, m = 0, при тех же начальных параметрах потока Q0 = 300 м3/ч и ΔP0 = 60 кПа/км в процессе транспортирования гидросмеси по трубопроводу, максимальное значение соотношения по формуле (1) будет: 
, что соответствовало значению Q = 223 м3/ч, ΔP = 100 кПа/км.
Расчет по формуле (3) дает α = 135o, по формуле (4) получаем Hжс = 0,69D, и по формуле (5) d0 = (0,76 - 0,90)D.
Таким образом, регламент запуска и размер запускаемых сферических разделителей определяют не только повышением величины давления, но и учитывается текущее значение объемного расхода перекачиваемой гидросмеси или суспензии.
В наиболее простом случае, весь трубопровод может приниматься за один участок.
Claims (1)
- Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, включающий ее перекачку по трубопроводу и периодический запуск в него сферических очистителей, отличающийся тем, что трубопровод разделяют по длине на прямолинейные участки транспортирования, на каждом из которых измеряют объемный расход гидросмеси и удельные потери давления на трение без осадка при скорости выше критической и при наличии осадка, а запуск в трубопровод очередного сферического очистителя производят по мере образования осадка в момент достижения на одном из участков транспортирования условия, определяемого по соотношению
где Qо объемный расход гидросмеси на участке транспортирования без осадка;
ΔPo - удельные потери давления на трение на участке транспортирования без осадка при скорости выше критической;
Q объемный расход гидросмеси на участке транспортирования при наличии осадка;
ΔP - удельные потери давления на участке транспортирования при наличии осадка;
m показатель, характеризующий режим течения гидросмеси,
причем диаметр сферического очистителя выбирают из соотношения
dо (1,1 1,3)•Нж.с,
где dо диаметр сферического очистителя;
Нж.с высота живого сечения трубопровода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94030079A RU2104914C1 (ru) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94030079A RU2104914C1 (ru) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94030079A RU94030079A (ru) | 1996-08-27 |
| RU2104914C1 true RU2104914C1 (ru) | 1998-02-20 |
Family
ID=20159647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94030079A RU2104914C1 (ru) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2104914C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105775753A (zh) * | 2016-03-17 | 2016-07-20 | 新疆佰澜德技术开发有限公司 | 球型气力输送仓泵 |
-
1994
- 1994-08-10 RU RU94030079A patent/RU2104914C1/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94030079A (ru) | 1996-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Puig-Bargués et al. | Effect of flushing velocity and flushing duration on sediment transport in microirrigation driplines | |
| RU2104914C1 (ru) | Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси | |
| JP2004522877A (ja) | 液圧式海中浚渫法 | |
| US3981541A (en) | Shallow underground coal slurry concentration sump | |
| US8815101B2 (en) | Sediment removal tank and system | |
| KR101549161B1 (ko) | 비점오염 저감시설 | |
| CN103372334B (zh) | 一种排泥斜管沉淀装置 | |
| AU619836B2 (en) | Submerged fluid induction device for transport of particulate solids | |
| US9782700B2 (en) | Recovering mature fine tailings from oil sands tailings ponds | |
| CN109467162B (zh) | 河道浮油分离装置 | |
| CN112370824B (zh) | 一种砂石生产废水处理系统的自动清淤清水池及使用方法 | |
| SHAHMIRZADI et al. | Influence of air injection on suction power and pressure gradient in dredger system | |
| CN109011732A (zh) | 一种用于对污水池池底沉积淤泥进行扰动的水力扰动装置 | |
| JP2546583B2 (ja) | 汚泥集排装置 | |
| CN212091161U (zh) | 分散式污水处理设备的管道系统 | |
| CN108350677A (zh) | 排箫式溢流系统 | |
| Dezhina et al. | The study of the surface texture of pipes with the purpose of increasing their transporting capacity | |
| RU133751U1 (ru) | Радиальный отстойник | |
| CN115162260B (zh) | 一种蓄水洞库连续长距离节能清淤系统及其清淤方法 | |
| RU42438U1 (ru) | Грязевик | |
| SU1020498A1 (ru) | Отстойное сооружение | |
| RU38195U1 (ru) | Система поддержания пластового давления | |
| SU1255678A1 (ru) | Способ удалени наносов из гидротехнического сооружени | |
| RU2076169C1 (ru) | Способ борьбы с наносами на водозаборном узле | |
| Kondo et al. | Enhanced Grit Removal in Small and Large Wastewater Operations with Geyser Hybrid Pump |