RU2800879C2 - Slurry transportation system and method for reducing wear of the lower inner surface of the suction section of the slurry pump - Google Patents
Slurry transportation system and method for reducing wear of the lower inner surface of the suction section of the slurry pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800879C2 RU2800879C2 RU2020131380A RU2020131380A RU2800879C2 RU 2800879 C2 RU2800879 C2 RU 2800879C2 RU 2020131380 A RU2020131380 A RU 2020131380A RU 2020131380 A RU2020131380 A RU 2020131380A RU 2800879 C2 RU2800879 C2 RU 2800879C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulp
- inner lining
- slurry
- diverter
- flow
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Ссылки на родственные заявкиLinks to related applications
Настоящая международная заявка претендует на приоритет предварительной патентной заявки №62/638001, поданной 2 марта 2018 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки по всем вопросам, как если бы изложено в настоящем документе.This international application claims priority to Provisional Patent Application No. 62/638001, filed March 2, 2018, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety, as if set forth herein.
Область техникиTechnical field
Настоящая заявка относится к промышленному оборудованию, в частности, усовершенствованиям компонентов, используемых в транспортировании пульпы трубопроводом (пульпопроводом).The present application relates to industrial equipment, in particular, improvements to the components used in the transportation of slurry pipeline (slurry pipeline).
В частности, описываются варианты выполнения новых устройства и способа суспендирования и/или ресуспендирования пульпы внутри пульпопровода при ее транспортировании. Варианты выполнения новых устройства и способа могут улучшить однородность распределения концентрации (частиц) в потоке в области всасывания пульпонасоса и уменьшить износ компонентов насоса в системах транспортирования пульпы.In particular, embodiments of a new device and method for suspending and/or resuspending pulp inside a pulp pipeline during its transportation are described. Embodiments of the new device and method can improve the uniformity of the distribution of concentration (particles) in the flow in the suction area of the slurry pump and reduce the wear of pump components in slurry transportation systems.
В настоящем раскрытии наглядно показано, что описанные конструкции и способы позволяют получить различные преимущества и положительные эффекты, увеличивающие срок службы пульпонасосов, но отсутствующие у существующих технологий транспортирования пульпы.This disclosure clearly shows that the described designs and methods allow you to get various advantages and positive effects that increase the life of slurry pumps, but are missing from existing technologies for transporting slurry.
Уровень техникиState of the art
В существующих системах транспортирования пульпы, в транспортирующем пульпопроводе и/или пульпонасосах может происходить износ, в частности, на дне, или в области "на 6 часов" (т.е., в нижней части), благодаря действию тяготения. Более того, износ может происходить в этой же области из-за проявления режима движущегося/скользящего слоя.In existing slurry conveying systems, slurry conveying lines and/or slurry pumps can experience wear, particularly at the bottom, or in the "6 o'clock" area (i.e., at the bottom), due to the action of gravity. Moreover, wear can occur in the same area due to the manifestation of the moving/sliding layer mode.
Износ может происходить в пульпонасосах, когда приближающийся к всасывающему отверстию поток оказывается в пределах зоны режима движущегося/скользящего слоя. Большая концентрация и/или присутствие большего количества более крупных частиц, находящихся на дне, сочетается с рециркуляцией на всасывании, что вызывает значительный локальный износ по внутренней окружности стенки со стороны всасывания вблизи области "на 6 часов" (см. фиг. 6-7).Wear can occur in slurry pumps when the flow approaching the suction port is within the moving/sliding bed mode zone. The greater concentration and/or presence of more larger particles at the bottom is combined with suction recirculation, which causes significant local wear along the inner circumference of the wall on the suction side near the "6 o'clock" region (see Fig. 6-7) .
По мере прохождения пульпы по трубопроводам, проявляется тенденция оседания твердых частиц в трубопроводе под действием сил гравитации, что создает повышенную концентрацию твердых частиц на дне трубы. В тех случаях, когда скорость потока падает ниже критического значения, динамические силы в текучей среде не в состоянии поддерживать твердые частицы во взвешенном состоянии. Особенно это касается более крупных частиц, которые проявляют тенденцию к оседанию и образованию движущегося слоя на дне трубопровода, который скользит с меньшей скоростью по сравнению с остальным потоком. В наихудших случаях, этот движущийся/скользящий слой может даже остановиться.As the slurry passes through the pipelines, there is a tendency for solid particles to settle in the pipeline under the influence of gravity forces, which creates an increased concentration of solid particles at the bottom of the pipe. When the flow velocity drops below a critical value, the dynamic forces in the fluid are unable to keep the solid particles in suspension. This is especially the case for larger particles, which tend to settle and form a moving layer at the bottom of the pipeline, which slides at a slower speed compared to the rest of the stream. In the worst cases, this moving/sliding layer may even stop.
На фиг. 8 приводится иллюстрация, поясняющая износ в угловом положении "на 6 часов", упомянутом выше. Износ компонентов пульпонасоса может происходить, когда поступающий во всасывающее отверстие насоса поток находится в пределах области проявления режима движущегося/скользящего слоя (где на дне всасывающей трубы более высока концентрация и/или находится больше более крупных частиц). Режим движущегося слоя в комбинации с рециркуляцией на всасывании или просачиванием, которое неизбежно присутствует в центробежных насосах, формирует локализованный и мощный механизм износа.In FIG. 8 is an illustration explaining the wear at the 6 o'clock position mentioned above. Wear on slurry pump components can occur when the pump inlet flow is within the moving/sliding bed mode (where there is a higher concentration and/or more larger particles at the bottom of the suction pipe). The moving bed mode, combined with suction recirculation or seepage, which is inevitably present in centrifugal pumps, forms a localized and powerful wear mechanism.
Для ресуспендирования твердых частиц в пульпопроводах было предложено несколько решений. В одном из них используется предварительное закручивание потока или использование спиральных "лопастей" для создания завихрений (см., например, US 1608547; US 2013/0202426А1). В другом используются наклонные боковые стенки и уменьшение площади поперечного сечения трубопровода (см., например, US 6428268).Several solutions have been proposed for resuspension of solids in slurry pipelines. One of them uses pre-swirling of the flow or the use of helical "vanes" to create swirls (see, for example, US 1608547; US 2013/0202426A1). Another uses sloped sidewalls and reduced pipeline cross-sectional area (see, for example, US 6428268).
В US 5301984 предлагается использование выступа в трубных коленах для снижения износа отводов трубопроводов для транспортирования суспензий, но износа пульпонасосов (что имеет отдельную особую специфику) данный документ не касается.US 5,301,984 proposes the use of a protrusion in pipe elbows to reduce wear on slurry conveying pipe bends, but wear on slurry pumps (which has a separate specificity) is not covered by this document.
В настоящем изобретении предлагаются новые решения, направленные на преодоление недостатков, приводящих к сильному износу в пульпонасосах, и на усовершенствование упомянутых известных решений для ресуспендирования твердых частиц. В настоящее время существует потребность в системах пульпопроводного транспорта, позволяющих увеличить срок службы и поддерживать или повышать эффективность пульпопроводного транспортирования без необходимости изменений скорости пульпопроводного транспортирования или применения дорогих материалов в насосах.The present invention proposes new solutions to overcome the disadvantages resulting in high wear in slurry pumps and to improve the said known solutions for resuspension of solid particles. There is currently a need for slurry conveying systems that can extend the life and maintain or improve the efficiency of slurry conveying without the need for changes in slurry conveying speed or the use of expensive materials in the pumps.
Задачи изобретенияObjectives of the invention
Таким образом, задачей некоторых вариантов выполнения является устранение упомянутых недостатков, связанных с оседанием твердых частиц в трубопроводах и результирующим износом насоса в известных системах транспортирования пульпы.Thus, it is the object of some embodiments to overcome the aforementioned disadvantages associated with the settling of solids in pipelines and the resulting pump wear in known slurry transport systems.
Другой задачей некоторых вариантов выполнения является устранение или смягчение последствий износа, возникающих в центробежных пульпонасосах, используемых в разработке месторождений ископаемых, нефтяных песков и других промышленных работах.Another objective of some embodiments is to eliminate or mitigate the effects of wear that occurs in centrifugal slurry pumps used in mining, oil sands, and other industrial operations.
Другой задачей некоторых вариантов выполнения является устранение или смягчение последствий износа, которые могли бы возникать при сильном локальном износе по внутренней окружности облицовки на всасывающей линии, втулке сальникового устройства или регулируемом кольце компенсации износа (в случае насосов FLSmidth® KREBS), причем такой износ обычно находится вблизи нижней точки, обычно называемой положением "на 6 часов".Another objective of some embodiments is to eliminate or mitigate the effects of wear that would result from severe localized wear around the inner circumference of the lining on the suction line, stuffing box or adjustable wear ring (in the case of FLSmidth® KREBS pumps), which wear is typically found near the low point, commonly referred to as the 6 o'clock position.
Другой задачей некоторых вариантов выполнения является инициирование гидравлического ресуспендирования твердых частиц, которые могли осесть на дно пульпопроводов, питающих центробежные пульпонасосы, тем самым устраняя или снижая локальный износ по внутренней окружности облицовки на всасывающей линии или кольце компенсации износа в области положения "на 6 часов".Another objective of some embodiments is to initiate hydraulic resuspension of solids that may have settled to the bottom of the slurry lines feeding the centrifugal slurry pumps, thereby eliminating or reducing localized wear along the inner circumference of the lining on the suction line or wear compensation ring at the 6 o'clock position.
Другой задачей некоторых вариантов выполнения является обеспечение установки внутреннего наклонного вспомогательного канала или "отклоняющего устройства" в пульпопровод, включая, среди прочего, любое место вдоль всасывающей трубы, используемой для запитывания пульпонасосов, трубных узлов или, в альтернативном варианте, вход всасывающей трубы на области с осадком.It is another object of some embodiments to provide for the installation of an internal inclined auxiliary conduit or "diverter" into the slurry pipeline, including but not limited to any location along a suction pipe used to feed slurry pumps, pipe assemblies, or alternatively, a suction pipe inlet at areas with sediment.
Эти и другие задачи изобретения будут более очевидными при ознакомлении с приведенными чертежами и описанием.These and other objects of the invention will become more apparent on reading the drawings and description.
Хотя предполагается, что каждая задача изобретения должна решаться по меньшей мере одним вариантом выполнения изобретения, не обязательно в любом отдельно взятом варианте выполнения решаются все задачи изобретения.Although it is intended that each object of the invention be solved by at least one embodiment of the invention, it is not necessary that all objects of the invention be solved in any single embodiment.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Раскрывается новое устройство для ресуспендирования твердых частиц в трубопроводах, или "отклоняющее устройство". "Отклоняющее устройство" может содержать конструкцию, в основном соответствующую показанной на приложенных чертежах. Каждый показанный элемент конструкции играет важную роль в воздействии на гидродинамику внутри трубопровода и насосов системы транспортирования пульпы.Disclosed is a new device for resuspension of solids in pipelines, or "deflecting device". The "deflecting device" may comprise a structure substantially as shown in the accompanying drawings. Each structural element shown plays an important role in influencing the fluid dynamics within the piping and pumps of the slurry transport system.
Способ транспортирования пульпы может включать введение нового отклоняющего устройства в компонент системы транспортирования пульпы, и, затем, пропускание пульпы через систему транспортирования пульпы по отклоняющему устройству. При осуществлении способа снижения износа компонента системы транспортирования пульпы могут извлекать из системы этот компонент и вводить компонент-заменитель, содержащий отклоняющее устройство, конструкция которого в основном представлена на приложенных чертежах. В некоторых вариантах выполнения, способ может включать шаг предоставления компонента для использования с системой транспортирования пульпы, имеющего конструкцию, в основном показанную и описанную на соответствующих чертежах. В некоторых вариантах выполнения, способ может включать шаг введения компонента, имеющего конструкцию, в основном изображенную и описанную на приложенных чертежах, в систему транспортирования пульпы, и установку этого компонента. Эта конструкция предпочтительно выполнена с возможностью изменения потока, содержащего частицы (например, суспендирования или ресуспендирования крупных абразивных частиц), и снижения износа.The pulp transport method may include introducing a new diverter into a component of the pulp transport system, and then passing the pulp through the pulp transport system over the diverter. When implementing a method for reducing wear of a component of the pulp transportation system, this component can be removed from the system and a replacement component containing a deflector, the design of which is mainly shown in the attached drawings, can be introduced. In some embodiments, the method may include the step of providing a component for use with a pulp conveyance system having a structure generally shown and described in the respective drawings. In some embodiments, the method may include the step of introducing a component having the structure generally shown and described in the accompanying drawings into the pulp conveyance system and installing the component. This design is preferably designed to change the flow containing particles (for example, suspension or resuspension of large abrasive particles) and reduce wear.
Более конкретно, в настоящем изобретении предлагается система транспортирования пульпы, содержащая пульпонасос и компонент для придания потоку пульпы направления вверх от нижней внутренней поверхности этого компонента, включающий: внешнюю обойму; внутреннюю облицовку, расположенную внутри внешней обоймы и выполненную с возможностью обеспечения протекания через нее потока пульпы; и отклоняющее устройство, расположенное на нижней поверхности внутренней облицовки и выполненное с возможностью придания потоку пульпы внутри внутренней облицовки направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки, причем указанный компонент расположен выше по потоку и в непосредственной близости от всасывающего входа насоса и выполнен с возможностью ресуспендирования крупных твердых частиц из нижней части потока пульпы для обеспечения большей однородности распределения концентрации в потоке во всасывающем отверстии пульпонасоса и снижения, тем самым, износа, относящегося к пульпонасосу.More specifically, the present invention proposes a slurry transportation system comprising a slurry pump and a component for making the slurry flow upward from the lower inner surface of this component, including: an outer casing; an inner lining disposed within the outer casing and configured to allow pulp flow to flow therethrough; and a diverter located on the lower surface of the inner lining and configured to direct the flow of pulp inside the inner lining upwards from the lower surface of the inner lining, said component being located upstream and in close proximity to the suction inlet of the pump and configured to resuspend large solids particles from the bottom of the slurry stream to ensure a more uniform distribution of concentration in the stream at the suction port of the slurry pump and thereby reduce wear associated with the slurry pump.
В частных вариантах осуществления компонент расположен в прямой секции насосной системы для перекачки пульпы.In particular embodiments, the component is located in the straight section of the slurry pumping system.
Отклоняющее устройство содержит поднимающуюся вверх и вогнутую секцию, суживающуюся по ширине от начала к концу для придания потоку пульпы направления движения вверх и внутрь в направлении продольной центральной оси компонента.The diverter comprises an upwardly rising and concave section tapering in width from the beginning to the end to give the pulp flow direction of movement upwards and inwards in the direction of the longitudinal central axis of the component.
Отклоняющее устройство прикреплено к нижней поверхности внутренней облицовки подходящими крепежными средствами.The deflecting device is attached to the lower surface of the inner lining with suitable fasteners.
Отклоняющее устройство отформовано как единое целое с внутренней облицовкой из одного и того же материала.The deflector is integrally molded with an inner lining of the same material.
Отклоняющее устройство выполнено с возможностью придания потоку пульпы внутри внутренней облицовки направления вверх и внутрь от нижней поверхности внутренней облицовки.The deflecting device is configured to direct the pulp flow inside the inner lining upwards and inward from the bottom surface of the inner lining.
Внутренняя облицовка выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из металла, сплава металла, белого хромистого чугуна, стали, керамики, резины, полиуретана, пластика, эластомерных и полимерных материалов.The inner lining is made of a material selected from the group consisting of metal, metal alloy, white chromium iron, steel, ceramic, rubber, polyurethane, plastic, elastomeric and polymeric materials.
Отклоняющее устройство выполнено из материала, выбранного из группы, состоящей из металла, сплава металла, белого хромистого чугуна, стали, керамики, резины, полиуретана, пластика, эластомерных и полимерных материалов.The deflector is made of a material selected from the group consisting of metal, metal alloy, white chromium cast iron, steel, ceramic, rubber, polyurethane, plastic, elastomeric and polymeric materials.
Отклоняющее устройство содержит отклоненную вверх секцию, выполненную с возможностью придания потоку пульпы направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки.The deflecting device comprises an upwardly deflected section configured to direct the pulp flow upwards from the bottom surface of the inner lining.
Отклоняющее устройство содержит отклоненную вверх и вогнутую секцию, выполненную с возможностью придания потоку пульпы направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки.The deflecting device comprises an upwardly deflected and concave section configured to direct the pulp flow upwards from the bottom surface of the inner lining.
Отклоняющее устройство содержит: основание, общая кривизна которого в основном соответствует кривизне части внутренней облицовки, на которой оно расположено; и отклоненную вверх секцию, выполненную с возможностью придания потоку пульпы направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки.The deflecting device comprises: a base, the general curvature of which basically corresponds to the curvature of the part of the inner lining on which it is located; and an upwardly deflected section configured to direct the pulp flow upward from the bottom surface of the inner lining.
Отклоняющее устройство содержит: основание, общая кривизна которого в основном соответствует кривизне части внутренней облицовки, на которой оно расположено; и отклоненную вверх и вогнутую секцию, выполненную с возможностью придания потоку пульпы направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки.The deflecting device comprises: a base, the general curvature of which basically corresponds to the curvature of the part of the inner lining on which it is located; and an upwardly deflected and concave section configured to direct the pulp flow upward from the bottom surface of the inner lining.
Отклоняющее устройство содержит основание, общая кривизна которого в основном соответствует кривизне части внутренней облицовки, на которой оно расположено; отклоненную вверх секцию, выполненную с возможностью придания потоку пульпы направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки; и пару в основном вертикальных направляющих секций, расположенных с противоположных сторон отклоненной вверх секции, для дополнительного придания потоку пульпы направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки.The deflecting device includes a base, the general curvature of which basically corresponds to the curvature of the part of the inner lining on which it is located; an upwardly deflected section configured to direct the pulp flow upward from the bottom surface of the inner lining; and a pair of generally vertical guiding sections located on opposite sides of the upwardly deflected section to further direct pulp flow upward from the bottom surface of the inner lining.
Отклоняющее устройство содержит: основание, общая кривизна которого в основном соответствует кривизне части внутренней облицовки, на которой оно расположено; и отклоненную вверх и вогнутую секцию, выполненную с возможностью придания потоку пульпы направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки; и пару в основном вертикальных направляющих секций, расположенных с противоположных сторон отклоненной вверх секции, для дополнительного придания потоку пульпы направления вверх от нижней поверхности внутренней облицовки.The deflecting device comprises: a base, the general curvature of which basically corresponds to the curvature of the part of the inner lining on which it is located; and an upwardly deflected and concave section configured to direct the pulp flow upward from the bottom surface of the inner lining; and a pair of generally vertical guiding sections located on opposite sides of the upwardly deflected section to further direct pulp flow upward from the bottom surface of the inner lining.
В настоящем изобретении также предлагается способ снижения износа нижней внутренней поверхности всасывающей секции пульпонасоса в системе транспортирования пульпы, при осуществлении которого: обеспечивают одно или более отклоняющих устройств, выполненных с возможностью придания потоку пульпы направления вверх от нижней внутренней поверхности системы транспортирования пульпы; располагают указанные одно или более отклоняющих устройств в одном или более местах выше по потоку и в непосредственной близости от всасывающего входа насоса вдоль нижней внутренней поверхности системы транспортирования пульпы; и транспортируют пульпу по системе транспортирования пульпы через указанные одно или более отклоняющих устройств, причем отклоняющее устройство обеспечивают выше по потоку от пульпонасоса так, что пульпа имеет более однородное распределение концентрации в потоке на всасывающем входе пульпонасоса. Краткое описание чертежейThe present invention also proposes a method for reducing wear on the lower inner surface of the suction section of the pulp pump in the pulp transport system, which includes: providing one or more diverting devices configured to make the pulp flow upward from the lower inner surface of the pulp transport system; positioning said one or more diverters at one or more locations upstream and in close proximity to the suction inlet of the pump along the lower inner surface of the pulp conveyance system; and transporting the slurry through the slurry transport system through said one or more diverters, wherein the diverter is provided upstream of the slurry pump so that the slurry has a more uniform distribution of concentration in the flow at the suction inlet of the slurry pump. Brief description of the drawings
В качестве дополнения к представляемому описанию и для лучшего понимания признаков изобретения, к настоящему раскрытию приложен комплект чертежей, иллюстрирующих новые и ранее неизвестные способы и устройство для усовершенствования промышленных процессов транспортирования пульпы, образующих неотъемлемую часть раскрытия, и изображающих описанное далее изобретение в иллюстративной форме, не ограничивающей это изобретение. Следует иметь в виду, что используемые в чертежах одинаковые ссылочные номера (при их использовании) могут идентифицировать одинаковые компоненты.As a supplement to the present description and for a better understanding of the features of the invention, a set of drawings is attached to the present disclosure, illustrating new and previously unknown methods and apparatus for improving industrial slurry transport processes, forming an integral part of the disclosure, and depicting the following invention in illustrative form, not limiting this invention. It should be understood that the same reference numbers used throughout the drawings (if used) may identify the same components.
на фиг. 1-5 представлено отклоняющее устройство, которое может быть применено в компоненте системы транспортирования пульпы, в соответствии с первым частным вариантом выполнения. Отклоняющее устройство содержит конструкцию, улучшающую функциональные характеристики и снижающую износ компонентов системы транспортирования пульпы и их основы;in fig. 1-5 show a diverter that can be used in a component of a pulp conveyance system according to the first particular embodiment. The deflecting device contains a design that improves the functional characteristics and reduces the wear of the components of the pulp transportation system and their base;
на фиг. 1 представлен вид сверху поперечного сечения компонента системы транспортирования пульпы, включающего прикрепленное отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением;in fig. 1 is a top cross-sectional view of a component of a slurry transport system including an attached deflector in accordance with the present invention;
на фиг. 2 представлен вид с торца компонента системы транспортирования пульпы, включающего прикрепленное отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением, при наблюдении с направления входа пульпы в компонент;in fig. 2 is an end view of a component of a pulp conveyance system including an attached diverter in accordance with the present invention, as viewed from the direction of pulp entry into the component;
на фиг. 3 представлен вид сбоку поперечного сечения компонента системы транспортирования пульпы, включающего прикрепленное отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением;in fig. 3 is a cross-sectional side view of a component of a slurry transport system incorporating an attached deflector in accordance with the present invention;
на фиг. 4 представлен перспективный вид компонента системы транспортирования пульпы, включающего прикрепленное отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением, при его наблюдении со стороны выхода пульпы из компонента;in fig. 4 is a perspective view of a component of a pulp conveyance system including an attached diverter in accordance with the present invention, as viewed from the pulp exit side of the component;
на фиг. 5 представлен верхний перспективный вид компонента системы транспортирования пульпы, включающей прикрепленное отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением, при наблюдении со стороны входа пульпы в компонент;in fig. 5 is a top perspective view of a component of a pulp conveyance system including an attached diverter in accordance with the present invention, as viewed from the pulp inlet of the component;
на фиг. 6-7 иллюстрируются проблемы, характерные для уровня техники, в частности, показаны области локального сильного износа компонентов с всасывающей стороны пульпонасоса на внутренней круговой поверхности в области позиции "на 6 часов";in fig. 6-7 illustrate problems specific to the prior art, in particular showing areas of local heavy wear of components on the suction side of the slurry pump on the inner circular surface in the region of the 6 o'clock position;
на фиг. 6 показан износ в области днища внутренней круговой поверхности регулируемого кольца компенсации износа FLSmidth® KREBS;in fig. 6 shows wear in the bottom area of the inner circumferential surface of the FLSmidth® KREBS adjustable wear ring;
на фиг. 7 показан предполагаемый износ в области днища внутренней круговой поверхности втулки сальникового устройства или облицовки на всасывающей части в обычном пульпонасосе;in fig. 7 shows the expected wear in the area of the bottom of the inner circular surface of the stuffing box bushing or lining on the suction part in a conventional slurry pump;
на фиг. 8 иллюстрируются разные возможные режимы потока внутри системы транспортирования пульпы (например, в трубе или компоненте трубопровода). Этот чертеж также показывает обычную картину твердо-жидкого потока в трубе в различных режимах, и демонстрирует увеличение концентрации на дне трубопровода при усилении оседания. Движущиеся/скользящие слои крупных абразивных частиц, оседающие на дно (под действием гравитации), могут вызывать износ пульпопроводов и компонентов насосов в области "на 6 часов";in fig. 8 illustrates the various possible flow regimes within a slurry transport system (eg, in a pipe or pipeline component). This drawing also shows the usual pattern of solid-liquid flow in a pipe in various modes, and shows the increase in concentration at the bottom of the pipeline with increasing subsidence. Moving/sliding layers of large abrasive particles settling to the bottom (under the action of gravity) can cause wear on slurry pipelines and pump components in the "6 o'clock" area;
на фиг. 9 представлен вычислительный гидродинамический (ВГД) прогноз траектории частиц внутри движущегося/скользящего слоя, проходящего по отклоняющему устройству с открытым вспомогательным каналом, в соответствии с одним возможным раскрытым вариантом выполнения;in fig. 9 is a computational fluid dynamic (CFD) prediction of the trajectory of particles within a moving/sliding layer passing over an open assist channel deflector, in accordance with one exemplary disclosed embodiment;
на фиг. 10 и 11 сравниваются обычные трубы (сверху на каждом чертеже) с вариантами выполнения изобретения (снизу на каждом чертеже). Можно заметить, что новое отклоняющее устройство способствует ресуспендированию частиц в движущемся/скользящем слое;in fig. 10 and 11 compare conventional pipes (top of each drawing) with embodiments of the invention (bottom of each drawing). It can be seen that the new deflector aids in resuspension of the particles in the moving/sliding bed;
на фиг. 12 показаны возможные подходящие места расположения отклоняющего устройства в соответствии с вариантами выполнения изобретения, в частности, в непосредственной близости и перед всасывающим отверстием насоса;in fig. 12 shows possible suitable locations for the diverter according to embodiments of the invention, in particular in the immediate vicinity of and in front of the suction inlet of the pump;
на фиг. 13-15 представлены изометрические виды компонента системы транспортирования пульпы, содержащего отклоняющее устройство в соответствии с некоторыми вариантами выполнения. На фиг. 15 показано, как полимерная (например, резиновая, уретановая, пластиковая) облицовка может быть использована внутри внешней металлической обоймы. Отклоняющее устройство может быть отформовано в полимерной облицовке, как показано на чертеже, но также может быть изготовлено отдельно и прикреплено внутри компонента системы транспортирования пульпы в виде самостоятельного вспомогательного устройства. Полимерная облицовка, помимо прочего, может быть добавлена в имеющуюся металлическую обойму (например, в порядке послепродажного обслуживания);in fig. 13-15 are isometric views of a slurry conveyance system component incorporating a diverter, in accordance with some embodiments. In FIG. 15 shows how a polymer (eg, rubber, urethane, plastic) lining can be used inside an outer metal cage. The diverter may be molded in a resin liner as shown in the drawing, but may also be fabricated separately and attached within a component of the pulp conveyance system as a stand-alone accessory. Polymer cladding, among other things, can be added to an existing metal cage (for example, as an after-sales service);
на фиг. 13 приведен изометрический вид компонента системы транспортирования пульпы, включающего отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением, отформованное как интегральная часть полимерной внутренней облицовки компонента, при наблюдении с направления поступления пульпы в компонент;in fig. 13 is an isometric view of a component of a pulp conveyance system incorporating a diverter according to the present invention molded as an integral part of the component's polymeric inner liner, as viewed from the direction of pulp entry into the component;
на фиг. 14 приведен изометрический вид компонента системы транспортирования пульпы, включающего отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением, отформованное как интегральная часть полимерной внутренней облицовки компонента, при наблюдении с направления выхода пульпы из компонента;in fig. 14 is an isometric view of a component of a pulp conveyance system incorporating a diverter in accordance with the present invention molded as an integral part of the component's polymeric inner liner, as viewed from the direction of pulp exit from the component;
на фиг. 15 представлен вид разреза в изометрии компонента системы транспортирования пульпы, включающего отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением, отформованное как интегральная часть полимерной внутренней облицовки компонента;in fig. 15 is a sectional isometric view of a slurry conveyance system component incorporating a diverter in accordance with the present invention molded as an integral part of the component's polymeric inner liner;
на фиг. 16 и 17 иллюстрируются структуры потока внутри обычной всасывающей трубы (сверху на каждой фигуре) в сравнении с двумя ресуспендирующими отклоняющими устройствами с закрытыми вспомогательными каналами, в соответствии с описанными здесь двумя возможными вариантами выполнения (в середине и внизу на каждой фигуре);in fig. 16 and 17 illustrate flow patterns within a conventional suction tube (top of each figure) compared to two resuspension diverters with closed auxiliary channels, according to the two possible embodiments described here (middle and bottom of each figure);
на фиг. 18 представлен вид спереди отклоняющего устройства в соответствии с настоящим изобретением, которое в другом варианте выполнения использует износостойкие вставки, которые можно легко установить внутри стандартных пульпопроводов, при наблюдении со стороны выхода пульпы из компонента;in fig. 18 is a front view of a deflector in accordance with the present invention, which in another embodiment uses wear inserts that can be easily installed inside standard slurry pipelines, when viewed from the side of the slurry outlet of the component;
на фиг. 19 представлен вид сверху отклоняющего устройства в соответствии с настоящим изобретением;in fig. 19 is a plan view of a diverter according to the present invention;
на фиг. 20 представлен вид снизу отклоняющего устройства в соответствии с настоящим изобретением;in fig. 20 is a bottom view of a diverter according to the present invention;
на фиг. 21 представлен в изометрии вид верхней части отклоняющего устройства в соответствии с настоящим изобретением;in fig. 21 is a perspective view of the top of a diverter in accordance with the present invention;
на фиг. 22 представлен в изометрии вид нижней части отклоняющего устройства в соответствии с настоящим изобретением.in fig. 22 is an isometric view of the bottom of a deflector in accordance with the present invention.
Далее приведено более подробное описание изобретения со ссылками на чертежи применительно к частным вариантам выполнения.The following is a more detailed description of the invention with reference to the drawings in relation to particular embodiments.
Подробное описание осуществления изобретенияDetailed description of the invention
В то время как настоящее изобретение было описано здесь с использованием частных вариантов выполнения компонента пульпопровода, содержащего ранее неизвестное отклоняющее устройство, и способов его изготовления и использования в работе, следует понимать, что для специалистов в данной области после ознакомления с приведенным раскрытием будут очевидными его многочисленные вариации и модификации.While the present invention has been described herein using particular embodiments of a slurry pipeline component comprising a previously unknown diverter, and methods for making and using the same, it should be understood that those skilled in the art upon reviewing the foregoing disclosure will recognize its many variations and modifications.
Детально описанные и изображенные в тексте и на чертежах варианты выполнения не должны восприниматься как ограничивающие область притязаний изобретения. Напротив, все представленные варианты выполнения должны рассматриваться как иллюстративные по своей природе. Соответственно, настоящее изобретение ограничено только приложенной формулой.The embodiments described and shown in detail in the text and drawings are not to be taken as limiting the scope of the invention. On the contrary, all embodiments presented are to be considered illustrative in nature. Accordingly, the present invention is only limited by the appended formula.
Автор изобретения предложил новый и ранее неизвестный способ транспортирования пульпы внутри трубы или компонента системы транспортирования пульпы с использованием нового отклоняющего устройства.The inventor has proposed a novel and previously unknown method for conveying pulp within a pipe or component of a pulp conveying system using a new diverter.
Для перераспределения потока внутри секции трубы может быть использован наклонный вспомогательный канал или "отклоняющее устройство", как это показано на приложенных чертежах. Это отклоняющее устройство может быть изготовлено с использованием полимера, металла, или, при необходимости, керамического износостойкого материала. Для изготовления отклоняющего устройства может быть использована комбинация этих материалов.To redistribute the flow within the pipe section, an inclined auxiliary channel or "deflector" may be used, as shown in the attached drawings. This diverter can be made using polymer, metal, or, if necessary, ceramic wear resistant material. A combination of these materials can be used to make the diverter.
В некоторых практически осуществимых вариантах выполнения, в ряде случаев пульпа/твердые частицы могут включать, помимо прочего, концентрат после обогащения минералов, шлам, глинистую суспензию, отходы обогащения минералов, производственные отходы и другие материалы, которые требуется транспортировать.In some practical embodiments, in some cases, the slurry/solids may include, among other things, post-mineralization concentrate, sludge, slurry, mineral processing waste, process waste, and other materials that need to be transported.
Отклоняющее устройство может представлять собой открытый вспомогательный канал, форма которого позволяет вытянуть твердые частицы из движущегося/скользящего слоя частиц, расположенного на дне пульпопровода, поднять их и затем вынести их ближе к центральной оси секции трубы, как это показано на фиг. 9, внизу фиг. 10-11, и в середине и внизу фиг. 16-17.The diverter may be an open auxiliary channel, the shape of which allows solid particles to be pulled out of the moving/sliding layer of particles located at the bottom of the slurry pipeline, lift them up and then bring them closer to the central axis of the pipe section, as shown in Fig. 9 at the bottom of FIG. 10-11, and in the middle and bottom of FIG. 16-17.
Отклоняющее устройство может обеспечивать "флюидизацию" частиц для создания более однородного потока внутри трубы, транспортирующей пульпу или, помимо прочего, внутри компонента системы транспортирования пульпы. Формируемый конструкцией суживающийся поток позволяет пульпе над слоем переместить и/или окружить твердые частицы, вынесенные из внутреннего вспомогательного канала через отклоняющее устройство.The diverter may "fluidize" the particles to create a more uniform flow within the pulp conveying pipe or, inter alia, within a component of the pulp conveying system. The converging flow formed by the design allows the slurry above the bed to move and/or surround the solid particles carried out from the internal auxiliary channel through the diverter.
В некоторых предпочтительных вариантах выполнения может использоваться внутренний закрытый вспомогательный канал. Внутренний вспомогательный канал может быть выполнен с возможностью разветвления секции трубы или компонента системы транспортирования пульпы. Благодаря такой конструкции, поток внутри секции трубы или компонента системы транспортирования пульпы может быть перераспределен. При перераспределении потока посредством отклоняющего устройства, твердые частицы вытягиваются из движущегося/скользящего слоя на дне секции трубы или компонента системы транспортирования пульпы, поднимаются потоком и выносятся ближе к оси трубы. Все это происходит, когда остальная часть пульпы, содержащейся внутри секции трубы или компонента системы транспортирования пульпы, окружает внешние стенки внутреннего вспомогательного канала и перераспределяет вокруг твердые частицы, вынесенные из внутреннего вспомогательного канала.In some preferred embodiments, an internal closed auxiliary channel may be used. The internal auxiliary channel may be configured to branch a pipe section or a component of the slurry transport system. With this design, the flow within a pipe section or slurry transport system component can be redistributed. When flow is redistributed by a diverter, solids are pulled from the moving/sliding bed at the bottom of a pipe section or slurry conveyance system component, lifted by the flow, and carried closer to the pipe axis. All this happens when the rest of the slurry contained within the pipe section or slurry conveyance system component surrounds the outer walls of the inner auxiliary channel and redistributes around the solids carried out of the inner auxiliary channel.
В то время как в настоящем описании раскрыт или показан на приложенных чертежах единственный элемент, следует понимать, что вместо него могут быть использованы или установлены один или более таких элементов. Например, используемые здесь термины "отклоняющее устройство" или "вспомогательный канал" могут, в некоторых вариантах выполнения, содержать, по мере прочего, "по меньшей мере одно" отклоняющее устройство или "по меньшей мере один" вспомогательный канал. Другими словами, внутри одной системы транспортирования или ее компонента (например, секции трубы) могут быть, среди прочего, использованы и/или размещены несколько отклоняющих устройств или их элементов. Например, несколько отклоняющих устройств могут быть без ограничений использованы повсеместно в системе транспортирования пульпы.While a single element is disclosed or shown in the accompanying drawings herein, it should be understood that one or more such elements may be used or installed instead. For example, the terms "diverting device" or "auxiliary channel" as used herein may, in some embodiments, include, among other things, "at least one" diverting device or "at least one" auxiliary channel. In other words, within a single conveyance system or a component thereof (eg a pipe section) several diverting devices or elements thereof may be used and/or placed, among other things. For example, a plurality of diverters may be used throughout the slurry transport system without limitation.
Следует также понимать, что любая комбинация раскрытых элементов может образовывать уникальный вариант выполнения изобретения. Например, вариант выполнения комплекта оборудования для модернизации может быть сформирован путем объединения в любой комбинации необходимых конструкционных элементов для сборки части отклоняющего устройства или целого отклоняющего устройства. Комплект оборудования для модернизации может выполнен как компонент системы транспортирования пульпы, содержащий по меньшей мере одно отклоняющее устройство, которое может использоваться с этой системой транспортирования пульпы или быть установлено в ней. Компонент существующей системы транспортирования пульпы (например, секция трубы) может быть извлечен из существующей системы транспортирования пульпы, и заменяющий компонент системы транспортирования пульпы, содержащий по меньшей мере одно отклоняющее устройство (т.е., компонент из комплекта оборудования для модернизации), может быть установлен вместо него.It should also be understood that any combination of the disclosed elements may form a unique embodiment of the invention. For example, an embodiment of a retrofit kit may be formed by combining, in any combination, the necessary structural elements to assemble part of a diverter or the entire diverter. The retrofit kit may be configured as a component of the pulp conveyance system, comprising at least one diverter that may be used with or installed in the pulp conveyor system. A component of an existing slurry handling system (e.g., a section of pipe) may be removed from the existing slurry handling system, and a replacement component of the slurry handling system containing at least one diverter (ie, a component from a retrofit kit) may be installed instead.
Раскрытие каждого патента, патентной заявки и публикации, цитируемой, перечисленной, названной или упомянутой в настоящем описании, тем самым фактически целиком вводится в его состав, как если бы полностью было приведено в нем.The disclosure of each patent, patent application, and publication cited, listed, named, or referred to in this specification is hereby incorporated in its entirety, as if it were wholly cited therein.
В то время как этот предмет изобретения был раскрыт со ссылкой на частные варианты выполнения, очевидно, что специалисты в данной области могут представить и другие варианты выполнения и модификации, не выходящие за пределы существа и области притязаний описанного здесь предмета изобретения. Приложенная формула может включать некоторые, но не все такие варианты выполнения и эквивалентные модификации.While this subject matter has been disclosed with reference to particular embodiments, it is obvious that other embodiments and modifications can be imagined by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the subject matter described herein. The appended claims may include some but not all such embodiments and equivalent modifications.
Описанные варианты выполнения должны рассматриваться во всех отношениях только в качестве иллюстрации, и не ограничивающими изобретения. Таким образом, область притязаний изобретения обозначается и определяется скорее только приложенной формулой, а не упомянутым описанием. Все варианты выполнения, охватываемые существом и областью эквивалентности формулы изобретения, должны быть заключены в этом объеме.The described embodiments are to be considered in all respects by way of illustration only and not by way of limitation. Thus, the scope of the invention is indicated and defined only by the appended claims, and not by the above description. All embodiments covered by the spirit and scope of the claims are to be contained within this scope.
Подрядчик или иной экономический субъект может предоставить, изготовить, установить, обслуживать, эксплуатировать или предложить для продажи отклоняющее устройство или компонент системы транспортирования пульпы, содержащий отклоняющее устройство, описанное в настоящем раскрытии. Подрядчик или иной экономический субъект может предоставить, изготовить, установить, обслуживать, эксплуатировать или предложить для продажи одну или более модификаций существующей системы транспортирования пульпы или ее компонента, которые могут эффективно воспроизвести функции раскрытого здесь нового отклоняющего устройства.A contractor or other economic entity may provide, manufacture, install, maintain, operate, or offer for sale a diverter or slurry conveyance system component comprising the diverter described in this disclosure. A contractor or other economic entity may provide, manufacture, install, maintain, operate, or offer for sale one or more modifications to an existing slurry conveyance system or component thereof that can effectively replicate the functions of the novel diverter disclosed herein.
Подрядчик или иной экономический субъект может предоставить, изготовить, установить, обслуживать, эксплуатировать или предложить для продажи один или более компонентов или элементов системы транспортирования пульпы, содержащий одно или более отклоняющее устройство или один или более конструктивный элемент, раскрытый в настоящем описании, не выходя за пределы области притязаний и существа настоящего изобретения.A contractor or other economic entity may provide, manufacture, install, maintain, operate, or offer for sale one or more components or elements of a slurry transportation system, containing one or more deflecting devices or one or more structural elements disclosed in this description, without going beyond the scope of the claims and essence of the present invention.
Хотя изобретение было описано применительно к частным вариантам выполнения и применениям, специалист в данной области, ознакомившись с данным раскрытием, сможет предложить дополнительные варианты выполнения и модификации, не выходящие за пределы существа или области притязаний заявленного изобретения.Although the invention has been described in relation to particular embodiments and applications, a person skilled in the art, having read this disclosure, will be able to suggest additional embodiments and modifications that do not go beyond the essence or scope of the claimed invention.
На фиг. 6 и 7 иллюстрируются проблемы, обусловленные износом, вызываемым потоками абразивной пульпы внутри насосов, используемых в системах транспортирования пульпы. В качестве примера, на этих чертежах показаны области локального сильного износа на всасывающей стороне компонентов пульпонасоса по внутренней круговой поверхности вокруг нижней области в положении "на 6 часов". На фиг. 6 показан износ по нижней части внутренней круговой поверхности регулируемого кольца компенсации износа FLSmidth® KREBS, в то время как на фиг. 7 показан износ по нижней части внутренней круговой поверхности втулки сальника или облицовки всасывающей части обычного пульпонасоса. Поскольку износ этого типа значительно сокращает срок службы этих компонентов, желательно уменьшение этого износа.In FIG. 6 and 7 illustrate wear problems caused by abrasive slurry flows within pumps used in slurry transport systems. As an example, these drawings show areas of local heavy wear on the suction side of the slurry pump components along the inner circumferential surface around the lower region at the 6 o'clock position. In FIG. 6 shows wear along the bottom of the inner circumferential surface of the FLSmidth® KREBS Adjustable Wear Ring, while FIG. 7 shows the wear on the lower part of the inner circumferential surface of the stuffing box bushing or the lining of the suction part of a conventional slurry pump. Since this type of wear significantly shortens the life of these components, it is desirable to reduce this wear.
На фиг. 8 иллюстрируются разные возможные режимы потока внутри системы транспортирования пульпы (например, в трубе или компоненте трубопровода). В однородном потоке взвешенные твердые частицы обычно однородно распределены по пульпе. В неоднородном потоке с полной взвешенностью твердых частиц, частицы обычно распределены в пульпе неравномерно, причем в нижней части пульпы за счет тяготения частиц находится больше. При неоднородном потоке со скользящем слоем, концентрация твердых частиц значительно выше в нижней части трубопровода, в результате чего движение нижней части существенно затруднено, что приводит к снижению скорости или даже полной остановке. Соответственно, на этой фигуре представлено изображение обычного твердо-жидкого потока в трубе в различных режимах, и демонстрирует увеличение концентрации на дне трубопровода при росте оседания. Движущиеся/скользящие слои крупных абразивных частиц, собирающихся на дне под действием гравитации, могут вызывать серьезный локальный износ компонентов пульпонасосов в нижней области, в положении "на 6 часов". Таким образом, задачей настоящего изобретения является перенаправление твердых частиц скользящего слоя из нижней области "на 6 часов" системы транспортирования пульпы, с перераспределением их в другие области трубопровода для улучшения однородности потока, что предотвращает серьезный локальный износ в нижней части внутренней поверхности насоса, обусловленный режимом скользящего слоя.In FIG. 8 illustrates the various possible flow regimes within a slurry transport system (eg, in a pipe or pipeline component). In a uniform flow, the suspended solids are usually uniformly distributed throughout the slurry. In an inhomogeneous flow with full suspension of solid particles, the particles are usually distributed unevenly in the slurry, with more particles in the lower part of the slurry due to particle gravity. In a non-uniform sliding bed flow, the concentration of solids is much higher in the lower part of the pipeline, as a result of which the movement of the lower part is significantly impeded, which leads to a decrease in speed or even a complete stop. Accordingly, this figure depicts a typical solid-liquid flow in a pipe in various modes, and shows an increase in concentration at the bottom of the pipeline with increasing subsidence. Moving/sliding layers of large abrasive particles that collect on the bottom under the influence of gravity can cause severe localized wear of the slurry pump components in the lower region, at the 6 o'clock position. Thus, it is an object of the present invention to redirect solid particles of the sliding bed from the lower "6 o'clock" region of the slurry transport system, redistributing them to other areas of the pipeline to improve flow uniformity, which prevents serious local wear in the lower part of the internal surface of the pump, due to the mode sliding layer.
В соответствии с настоящим изобретением, на фиг. 1-5 и фиг. 13-15, и фиг. 18-22 изображен компонент системы транспортирования пульпы, в целом обозначаемый цифрой 10, который может иметь форму трубы для транспортирования пульпы, трубопровода, трубного узла, всасывающего входа насоса, входной секции со стороны области с осадком, включая узел подачи, впуск, выпуск, спускное отверстие, дренажную трубу, секции всасывания и/или закачивания любого из вышеупомянутых элементов. На этих чертежах, компонент 10 представлен в виде фланцевого элемента всасывающего входа, обычно используемого в транспортировании пульпы. Показанный компонент 10 имеет в основном цилиндрическую форму, хотя его форма может быть любой подходящей для транспортирования пульпы. Показанный компонент 10 имеет внешнюю обойму (корпус) 12 и ряд крепежных фланцев 14 для прикрепления компонента 10 в любом соответствующем месте внутри системы транспортирования пульпы. Соответственно, внешняя обойма может быть выполнена из любого подходящего материала для транспортирования пульпы, включая обычные металлы, например сталь и железо, или полимерные трубы и гибкие трубопроводы, или износоустойчивые металлы, например, сталь или белый хромистый чугун, при необходимости. Компонент 10 также включает внутреннюю облицовку 16, которая может либо образовывать единую конструкцию с внешней обоймой 12, либо может быть отдельной конструкцией, вставленной внутрь внешней обоймы 12, либо отформованной или изготовленной так, чтобы формировать внутреннюю поверхность компонента 10. Соответственно, внутренняя облицовка 16 может быть выполнена из того же металла, что и внешняя обойма 12, или из другого материала, например, резины, полиуретана, пластика, полимера, эластомера или металла, например белого хромистого чугуна, или, при необходимости, коррозионно-стойких сплавов, или износостойких керамических покрытий или иного подходящего износостойкого материала.In accordance with the present invention, in FIG. 1-5 and FIG. 13-15 and FIG. 18-22 depict a component of a slurry conveyance system, generally referred to as 10, which may take the form of a slurry conveyor pipe, piping, piping assembly, pump suction inlet, sludge area inlet section, including feed assembly, inlet, outlet, bleed orifice, drainpipe, suction and/or pumping sections of any of the aforementioned items. In these drawings, component 10 is shown as a flanged suction inlet element commonly used in slurry conveying. The shown component 10 is generally cylindrical in shape, although its shape may be any suitable for conveying slurry. The component 10 shown has an outer casing (body) 12 and a series of mounting flanges 14 for attaching the component 10 to any appropriate location within the pulp conveyance system. Accordingly, the outer casing may be made of any suitable slurry conveying material, including conventional metals such as steel and iron, or polymer pipes and flexible pipes, or wear resistant metals such as steel or white chromium iron, as appropriate. Component 10 also includes an inner lining 16, which may either form an integral structure with the outer casing 12, or may be a separate structure inserted within the outer casing 12, or molded or fabricated to form the inner surface of the component 10. Accordingly, the inner lining 16 may be made of the same metal as the outer sleeve 12 or another material such as rubber, polyurethane, plastic, polymer, elastomer or metal such as white chromium cast iron, or, if necessary, corrosion-resistant alloys or wear-resistant ceramic coatings or other suitable wear resistant material.
В этой конструкции, компонент 10 включает дренажный/всасывающий канал, например патрубок 18, прикрепленный к внешней обойме 12, имеющий внутреннее отверстие 20, связанное для передачи текучей среды с внутренним пространством компонента 10, и проходящий от внутренней облицовки 16 через внешнюю обойму 12. Патрубок 18 обычно изготавливается вместе с компонентом 10 и поэтому сделан из того же материала, что и внешняя обойма 12, хотя он может быть прикрепляемой к компоненту 10 деталью, выполненной из другого подходящего материала. Дренажный канал 18 расположен на дне, отходя вниз в части компонента 10 "на 6 часов", имеющей обозначение 22, хотя настоящее изобретение также подходит для использования и без такого дренажного канала 18, либо всасывающий канал 18 располагается иным образом.In this design, component 10 includes a drain/suction conduit, such as a nozzle 18, attached to outer casing 12, having an inner opening 20 in fluid communication with the interior of component 10, and extending from inner lining 16 through outer casing 12. 18 is typically manufactured with component 10 and is therefore made of the same material as outer sleeve 12, although it may be an attachment to component 10 made of another suitable material. The drain channel 18 is located on the bottom, extending downward in the "6 o'clock" part of the component 10, labeled 22, although the present invention is also suitable for use without such a drain channel 18, or the suction channel 18 is otherwise located.
Показанный компонент 10 также включает отклоняющее устройство, в целом имеющий обозначение 24, расположенное внизу на дне в положении 22 "на 6 часов" внутренней облицовки 16. Отклоняющее устройство может быть изготовлено из того же материала, что и внешняя обойма 12 и/или внутренняя облицовка 16, включая разные металлы, например белый хромистый чугун, или износо- или коррозионно-стойкие металлические сплавы, или полимеры, например, резина, полиуретан, или износостойкая керамика или любые другие подходящие износостойкие материалы. Соответственно, отклоняющее устройство 24 может быть сформировано как единое целое с внутренней облицовкой 16, или с внутренней облицовкой 16 и внешней обоймой 12 одновременно, либо может быть отдельной вставкой или добавочной деталью, неподвижно прикрепленной любыми подходящими средствами, включающими крепежные детали, адгезив, шлицы, гнезда, клинья или другие подходящие соединительные устройства или средства на внутренней облицовке 16 внизу на дне, в положении 22 "на 6 часов".The component 10 shown also includes a deflector, generally designated 24, located down the bottom at the 6 o'clock position 22 of the inner lining 16. The deflector may be made from the same material as the outer cage 12 and/or the inner lining. 16, including various metals, such as white chromium iron, or wear or corrosion resistant metal alloys, or polymers, such as rubber, polyurethane, or wear resistant ceramics, or any other suitable wear resistant materials. Accordingly, deflector 24 may be integrally formed with inner lining 16, or with inner lining 16 and outer cage 12 at the same time, or may be a separate insert or accessory fixedly attached by any suitable means, including fasteners, adhesive, slots, sockets, wedges or other suitable connecting devices or means on the inner lining 16 at the bottom bottom, at the 22 6 o'clock position.
Отклоняющее устройство 24 имеет такую форму, чтобы оставаться неподвижно прикрепленным к внутренней облицовке 16, и в то же время имеет форму открытого канала, позволяющего направлять поток пульпы и более крупных частиц, часто располагающихся в нижней части потока в пульпопроводе, проходящего через компонент 10 в верхнем направлении от нижней области внутренней облицовки 16, находящейся внизу в положении 22 "на 6 часов". В альтернативном случае, можно представить, что отклоняющее устройство 24 может вместо этого иметь форму закрытого канала, как это показано на фиг. 16 и 17. В конструкции с открытым каналом, отклоняющее устройство 24 имеет криволинейное основание 26, кривизна которого в основном совпадает с кривизной части внутренней облицовки 16, на которой она установлена, или с которой она отформована как единое целое. Отклоняющее устройство 24 имеет форму, включающую поднимающуюся или наклоненную вверх центральную секцию или наклонную площадку 28, имеющую вогнутую поверхность и суживающуюся по ширине от начала к концу для придания потоку пульпы направления движения вверх или вверх и внутрь, в соответствии с требованиями (например, в направлении продольной центральной оси компонента 10) при его движении через отклоняющее устройство 24, с тем, чтобы изменить поток частиц (например, суспендировать или ресуспендировать крупные абразивные частицы) и снизить износ дна компонентов пульпонасоса внизу в положении 22 "на 6 часов". В альтернативном случае, можно представить, что отклоненная вверх центральная секция, или наклонная площадка 28, может быть в основном плоской, а не вогнутой, и может не суживаться по ширине, а, предпочтительно, иметь конструкцию, способствующую приданию потоку пульпы направления движения вверх к центральной оси трубопровода, либо вверх и внутрь, в процессе движения по отклоняющему устройству 24.The diverter 24 is shaped to remain fixed to the inner lining 16 while being shaped as an open channel to direct the flow of slurry and larger particles often downstream in the slurry conduit passing through component 10 in the upper direction from the lower region of the inner lining 16, located at the bottom in the position 22 "at 6 o'clock". Alternatively, it can be imagined that the diverter 24 could instead be in the form of a closed channel, as shown in FIG. 16 and 17. In an open bore design, the diverter 24 has a curved base 26 whose curvature substantially matches the curvature of the portion of the inner lining 16 on which it is mounted or integrally molded. The diverter 24 is shaped to include a rising or upward inclined central section or ramp 28 having a concave surface and tapering in width from beginning to end to direct the pulp flow upwards or upwards and inwards, as required (e.g., in the direction of longitudinal central axis of the component 10) as it moves through the diverter 24 in order to change the flow of particles (for example, suspend or resuspend large abrasive particles) and reduce wear on the bottom of the slurry pump components at the bottom at the 6 o'clock position 22. Alternatively, it can be envisioned that the upwardly inclined center section, or ramp 28, may be substantially flat rather than concave, and may not taper in width, but preferably be of a design to assist in directing the pulp flow upward towards the central axis of the pipeline, or up and inward, in the process of moving along the deflecting device 24.
Отклоненная вверх центральная секция, или наклонная площадка 28, окружена с обеих сторон выступающими вверх первой и второй направляющими секциями 30 и 32, которые могут отходить в основном вертикально с каждой стороны отклоненной вверх центральной секции, или наклонной площадки 28. Первая и вторая направляющая секции 30 и 32 также показаны суживающимися внутрь к вертикальной центральной плоскости компонента 10, для придания направления внутрь потоку пульпы. Однако степень и направление сужения первой и второй направляющих секций 30 и 32 может также быть изменено (внутрь к вертикальной центральной плоскости компонента 10, в основном параллельно друг другу, или наружу в сторону внутренней облицовки) для получения желаемого потока пульпы. Кроме того, следует иметь в виду, что размеры первой и второй направляющих секций 30 и 32 также могут быть изменены для достижения требуемой степени изменения и направления потока пульпы. Вместе с отклоненной вверх центральной секцией, или наклонной площадкой 28, первая и вторая направляющие секции 30 и 32 также позволяют направлять поток пульпы в требуемом направлении вверх, или вверх и внутрь, или вверх и наружу при движении потока по отклоняющему устройству 24, для изменения потока твердых частиц (например, суспендирования или ресуспендирования крупных абразивных частиц), и снизить износ внутренней облицовки 16 внизу или в положении 22 "на 6 часов".The upwardly inclined center section, or ramp 28, is surrounded on both sides by upwardly projecting first and second guide sections 30 and 32, which may extend substantially vertically from either side of the upwardly inclined center section, or ramp 28. The first and second guide sections 30 and 32 are also shown tapering inward toward the vertical center plane of component 10 to impart an inward direction to pulp flow. However, the degree and direction of contraction of the first and second guide sections 30 and 32 can also be changed (inward towards the vertical center plane of the component 10, generally parallel to each other, or outward towards the inner lining) to obtain the desired pulp flow. In addition, it should be borne in mind that the dimensions of the first and second guide sections 30 and 32 can also be changed to achieve the desired degree of change and direction of pulp flow. Together with the upwardly deflected central section, or ramp 28, the first and second guide sections 30 and 32 also allow the slurry flow to be directed in the desired direction upwards, or up and in, or up and out as the flow moves over the diverter 24 to change the flow. solids (eg, suspension or resuspension of large abrasive particles), and reduce wear on the inner lining 16 at the bottom or at the 22 "6 o'clock" position.
На фиг. 20 и 22 представлена конструкция нижней поверхности отклоняющего устройства 24, имеющего одно или более отверстий 34, через которые могут быть вставлены один или более подходящих крепежных элементов (не показаны) для прикрепления отклоняющего устройства 24 ко внутренней облицовке 16 компонента 10. В альтернативном случае, также могут быть использованы и другие крепежные средства, например, адгезив, шлицы, гнезда, клинья или другие подходящие соединительные устройства или средства. Как также показано на фиг. 20 и 22, нижняя поверхность отклоняющего устройства 24 включает выемку 36, образованную частично за счет формы наклонной площадки 28 и первой и второй направляющих секций 30 и 32 с обратной, или верхней, стороны отклоняющего устройства 24.In FIG. 20 and 22 show the construction of the bottom surface of the deflector 24 having one or more holes 34 through which one or more suitable fasteners (not shown) can be inserted to secure the deflector 24 to the inner lining 16 of the component 10. Alternatively, also other fasteners may be used, such as adhesive, splines, sockets, wedges, or other suitable connecting devices or means. As also shown in FIG. 20 and 22, the bottom surface of the diverter 24 includes a recess 36 formed in part by the shape of the ramp 28 and the first and second guide sections 30 and 32 on the back or top side of the diverter 24.
На фиг. 13-15 представлен альтернативный вариант выполнения изобретения, в котором компонент системы 40 транспортирования пульпы также выполнен из любого материала, подходящего для транспортирования пульпы, включая различные металлы, например, сталь, износостойкое железо или любой подходящий сплав металла или полимер. Компонент 40 может также иметь форму трубы для транспортирования пульпы, трубопровода, трубного узла, всасывающей секции насоса, или входной секции со стороны области с осадком, включая узел подачи, впуска, выпуска, спускного отверстия, дренажной трубы, всасывающей и/или нагнетательной секций любого из упомянутых выше устройств. Кроме того, в этой конструкции компонент 40 показан в форме всасывающего трубного узла, обычно используемого в транспортировании пульпы. Компонент 40 также включает внешнюю обойму 42, конструкция которой аналогична показанным выше. В этой конструкции, однако, отклоняющее устройство 44 сформировано как часть внутренней облицовки 46, из подходящего полимерного материала, например, резины или полиуретана, или износостойкого металла, например, белого хромистого чугуна, или коррозионно-стойкой стали и сплава металла, или износостойкой керамической облицовки или другого подходящего износостойкого материала. В этом случае отклоняющее устройство 44 включает отклоненную вверх центральную секцию, или наклонную площадку 48, окруженную с двух сторон первой и второй направляющими секциями 50 и 52, выступающими вверх, в том числе, в основном вертикально, от каждой стороны отклоненной вверх центральной секции, или наклонной площадки 48. Следует иметь в виду, что различные варианты конструкции для отклоненной вверх центральной секции, или наклонной площадки 48, и первой и второй направляющих секций 50 и 52, также могут использоваться в этом случае, как это может быть необходимо для придания направления движения потоку пульпы требуемым образом, как и в описанных выше вариантах.In FIG. 13-15 show an alternative embodiment of the invention, wherein the pulp conveying system component 40 is also made of any material suitable for pulp conveying, including various metals such as steel, wear resistant iron, or any suitable metal alloy or polymer. Component 40 may also take the form of a slurry conveying pipe, conduit, pipe assembly, pump suction section, or sludge side inlet section, including a supply, inlet, outlet, bleed, drain, suction and/or discharge section of any of the devices mentioned above. In addition, in this design, component 40 is shown in the form of a suction tube assembly commonly used in slurry transport. Component 40 also includes an outer cage 42 similar in design to those shown above. In this design, however, the diverter 44 is formed as part of the inner lining 46, of a suitable polymeric material, such as rubber or polyurethane, or a wear-resistant metal, such as white chromium iron, or a corrosion-resistant steel and metal alloy, or a wear-resistant ceramic lining. or other suitable wear resistant material. In this case, deflector 44 includes an upwardly inclined center section, or ramp 48, flanked on both sides by first and second guide sections 50 and 52 extending upwardly, including generally vertically, from each side of the upwardly inclined center section, or ramp 48. It will be appreciated that different designs for the upwardly inclined center section, or ramp 48, and the first and second guide sections 50 and 52 may also be used in this case, as may be necessary to give direction of movement. pulp flow in the desired manner, as in the embodiments described above.
На фиг. 9-12, 16 и 17 показаны результаты численного моделирования траекторий потока пульпы (показаны потоки жидкости и твердых частиц) для различных сценариев потоков и всасываний, включая и то, как отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением может нужным образом изменить поток пульпы, ресуспендируя со дна осевшие твердые частицы, для достижения большей однородности концентрации потока на всасывающем конце пульпонасоса. В частности, на фиг. 12 представлен один из возможных вариантов расположения компонента, включающего отклоняющее устройство в соответствии с настоящим изобретением, в составе системы транспортирования пульпы.In FIG. 9-12, 16 and 17 show the results of numerical simulations of pulp flow paths (liquid and solids flows shown) for various flow and suction scenarios, including how a diverter according to the present invention can change pulp flow as desired by resuspending the bottom of the settled solids, to achieve greater uniformity of the flow concentration at the suction end of the slurry pump. In particular, in FIG. 12 shows one possible arrangement of a component, including a diverter according to the present invention, as part of a slurry transport system.
Согласно способу настоящего изобретения, износ нижней внутренней поверхности в системе транспортирования пульпы может быть нужным образом снижен благодаря использованию одного или более отклоняющего устройства описанного здесь типа, которые выполнены с возможностью придания потоку пульпы направления вверх от нижней внутренней поверхности системы транспортирования пульпы. Такие отклоняющие устройства располагают в одной или более позиций вдоль нижней внутренней поверхности этой системы транспортирования пульпы (либо будучи прикрепленными к этим нижним поверхностям, либо составляя интегрально отформованную часть этих поверхностей) и транспортируют пульпу через систему транспортирования пульпы через установленные отклоняющие устройства.According to the method of the present invention, wear on the lower interior surface of the pulp conveyance system can be suitably reduced by using one or more diverters of the type described herein, which are configured to direct pulp flow upward from the bottom interior surface of the pulp conveyance system. Such diverters are positioned at one or more positions along the bottom inner surface of that pulp conveyance system (either attached to these bottom surfaces or forming an integrally molded part of those surfaces) and convey pulp through the pulp conveyance system through the installed diverters.
Хотя предмет изобретения был раскрыт здесь со ссылками на частные варианты выполнения, очевидно, что специалисты в данной области могут предложить и другие варианты выполнения и изменения, не выходящие за пределы существа и области притязаний описанного здесь предмета изобретения. Все эти варианты выполнения и эквивалентные изменения включены в приложенную формулу изобретения.Although the subject matter has been disclosed here with reference to private embodiments, it is obvious that specialists in this field can offer other embodiments and changes that do not go beyond the essence and scope of the subject matter described here. All of these embodiments and equivalent modifications are included in the appended claims.
Claims (32)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862638001P | 2018-03-02 | 2018-03-02 | |
US62/638,001 | 2018-03-02 | ||
PCT/IB2019/051683 WO2019167024A1 (en) | 2018-03-02 | 2019-03-01 | Device for resuspension of solids in slurry pipe transport |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020131380A RU2020131380A (en) | 2022-04-04 |
RU2800879C2 true RU2800879C2 (en) | 2023-07-31 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE307855C (en) * | 1916-03-14 | 1918-09-24 | Nootbaar Otto | EXTENDED ELBOW FOR FLUSH LINES |
GB2088694A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-16 | Molins Ltd | Pneumatic tobacco transport |
US4461498A (en) * | 1981-12-02 | 1984-07-24 | Victaulic Company Of America | Coupling members for pipeline assemblies |
SU1414733A1 (en) * | 1986-05-26 | 1988-08-07 | Ярославский политехнический институт | Pipeline for conveying solid materials |
US5301984A (en) * | 1993-01-14 | 1994-04-12 | Farris Sam J | Wear resistant pipe elbow |
DE19852869A1 (en) * | 1998-11-16 | 2000-05-18 | Kalenborn Kalprotect Dr Maurit | Conveying tube to fluidize product flow, especially abrasive comminuted product, has anti-wear lining applied to inside of tube sections, with thickness of lining downstream of air intake greater than that of lining upstream of it |
WO2000076891A1 (en) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Centralsug Aktiebolag | Transport pipe |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE307855C (en) * | 1916-03-14 | 1918-09-24 | Nootbaar Otto | EXTENDED ELBOW FOR FLUSH LINES |
GB2088694A (en) * | 1980-12-03 | 1982-06-16 | Molins Ltd | Pneumatic tobacco transport |
US4461498A (en) * | 1981-12-02 | 1984-07-24 | Victaulic Company Of America | Coupling members for pipeline assemblies |
SU1414733A1 (en) * | 1986-05-26 | 1988-08-07 | Ярославский политехнический институт | Pipeline for conveying solid materials |
US5301984A (en) * | 1993-01-14 | 1994-04-12 | Farris Sam J | Wear resistant pipe elbow |
DE19852869A1 (en) * | 1998-11-16 | 2000-05-18 | Kalenborn Kalprotect Dr Maurit | Conveying tube to fluidize product flow, especially abrasive comminuted product, has anti-wear lining applied to inside of tube sections, with thickness of lining downstream of air intake greater than that of lining upstream of it |
WO2000076891A1 (en) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Centralsug Aktiebolag | Transport pipe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA3092469C (en) | Device for resuspension of solids in slurry pipe transport | |
US9493314B2 (en) | Wear resistant slurry pipe fitting | |
EA029748B1 (en) | Flow distributor | |
CN106461145A (en) | Deflecting bend | |
RU2800879C2 (en) | Slurry transportation system and method for reducing wear of the lower inner surface of the suction section of the slurry pump | |
US8753044B2 (en) | L-valve construction for controlling solids flow in a liquid medium using standard pipe fittings | |
RU2716804C2 (en) | Hydraulic cyclone separator | |
US10907639B2 (en) | Suction pipe inlet device for centrifugal pump | |
KR101645653B1 (en) | Elbow for laying pipe | |
US11318480B2 (en) | Centrifuge feed pipes and associated apparatus | |
CA3221415A1 (en) | Tank pump having a tangential feed inlet and variable geometry infeed shelf | |
WO2007056806A1 (en) | A device for modifying fluid flow through a conduit | |
RU2476364C1 (en) | Air pressure transport plant | |
AU2017415065B2 (en) | System and method for fluid processing | |
AU2019248218B2 (en) | Hydrocyclone | |
US8062519B2 (en) | Gasket distributor | |
FI121217B (en) | seal Distributor | |
WO2009127778A1 (en) | Channel element in material conveyor piping | |
Concha A et al. | Hydrocyclone System Design | |
AU2015213347B2 (en) | Pipe Fitting | |
JP2003301990A (en) | Fluid transport pipe | |
AU2006315077B2 (en) | A device for modifying fluid flow through a conduit | |
CA2748305A1 (en) | Gasket distributor | |
KR20100060792A (en) | Automatic flow feeder | |
GB2336166A (en) | Branch connection for fluid transport network |