SU918217A1 - Способ управлени транспортированием гидросмеси - Google Patents

Description

Изобретение относится к области гидротранспорта сыпучих материалов, а именно к способу управления транспортированием гидросмесей, и может быть использовано преимущественно в угольной и ' горнорудной промышленности, а также других отраслях народного хозяйства.

Известен способ повторного запуска и остановки трубопроводов для транспортирования гидросмеси, заключающийся в периодическом подводе к транспортному трубопроводу несущей жидкости, сниже- . нии скорости потока до величины, равной 5-15% от номинальной, остановке потёка и его разгоне до номинальной скорост и £1J.

Недостатком указанного способа являются большие удельные затраты несущей жидкости и значительные динамические нагрузки на стенки трубопровода, снижающие производительность - установки по твердому материалу.

_v Целью изобретения является повышение экономичности транспортирования пу2 тем уменьшения динамических нагрузок на стенки трубопровода и снижения удельных затрат несущей жидкости.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем периодический подвод к транспортному трубопроводу несущей жидкости, снижение скорости потока до величины, равной 5-15% от номинальной, остановку потока и его разгон до номинальной скорости^ после разгона потока до номинальной скорости измеряют давление несущей жидкости¹ в начале транспортного трубопровода и плотность гидросмеси, а перед подводом несущей жидкости плотность гидросмеси поддержи, вают постоянной в течение времени £^ = =l_f6L/Vn -1,2L/V_H, причем скорость потока снижают по линейному закону, а увеличивают по параболическому закону за время ± _ ЗОЬРйУ 81рдУ ^ъ2.* р_ р >

^го где L - длина* трубопровода;

V_H- номинальная скорость потока;

*>

плотность несущей жидкости; изменение скорости потока от номинальной до ее значения 515% от номинальной; установившееся давление несущей жидкости в начале транспортного трубопровода при номинальной скорости потока.

Измерение давления несущей жидкости И плотности гидросмеси, осуществляемое в начале транспортного трубопровода после разгона потока до номинальной скорости, необходимо для определения параметров последующего регулирования скорости потока, обеспечивающих расчетные характеристики режима транспортирования.

Поддержание постоянства плотности гидросмеси, осуществляемое при номинальной скорости потока в транспортном трубопроводе перед подводом к нему несущей жидкости и снижением скорости, потока, способствует повышению экономичности транспортирования за счет более полного использования энергии потока для: перемещения груза, что приводит ; к уменьшению удельных затрат на 1 тонну транспортируемого материала и к увеличению производительности по твердому материалу· <

Время, в течение которого поддерживают плотность гидросмеси постоянной, позволяет равномерно распределить твердый материал гидросмеси по длине трубопровода и за счет этого достичь лучших условий для последующего осаждения · _: материала и образования заданного профиля осадка твердых частиц в транспортном трубопроводе.

Снижение скорости потока, производимое по линейному закону, обеспечивает одинаковую интенсивность замедления потока во всём диапазоне изменения скорости, вызывает спокойное оседание твердых частиц на дно трубопровода и образование слоя отложения по профилю за- ₍ летания, совпадающего с характером распределения плотности гидросмеси в трубопроводе до момента регулирования, что является необходимым условием безопасного транспортирования при остановке потока и его разгоне до номинальной скорости. При этом экономится время и снижаются затраты на управление.

Увеличение скорости потока несущей жидкости, осуществляемое по параболи- ческому закону, обеспечивает дополнительную экономию времени и несущей жидкости за счет более рационального иср &V»

Ро

918217 4 пользования энергии потока при размыве слоя отложения в транспортном трубопроводе.

Время, за которое снижают и увеличивают скорость потока, позволяет повысить надежность транспортирования в переходном режиме путем уменьшения динамических нагрузок на стенки трубопровода, что увеличивает срок службы последнего и уменьшает затраты на его замену.

Пр и м е р . Управление транспортированием гидросмеси по предложенному способу осуществлялось в промышленных условиях на шахтной гидротранспортной установке, состоящей из приемной емкости, узла дозирования, транспортного насоса и трубопровода. Материал , предназначенный для транспортирования, поступал в смеси с водой в приемную емкость установки, откуда при помощи транспортного насоса транспортировался к потребителю. Управление осуществлялось в следующем порядке.

При работе установки на расчетной плотности, гидросмеси р_гс -1150 кг/М· ⁱ и номинальной скорости потока ^β =2,85 м/с в транспортном трубопроводе длиной L =1650 м и диаметром!) =0,4 м измеряли давление несущей жидкости и плотность гидросмеси в начале транспортного трубопровода. Перед подводом несущей жидкости плотность гидросмеси поддерживали постоянной в течение пр» пом е· nip дозирующего устройства. В связи с превышением подачи- транспортного насоса Q_H=1300 м/ч над средним притоком гидросмеси Qh =1050 м^ч, уровень гидросмеси в приемной емкости снижался и по достижении его расчетного значения к транспортному трубопроводу через дозирующее устройство подводили только несущую жидкость и одновременно с этим снижали скорость потока по линейному закону до 0,3 м/с за время L рАУ _ 141650-1000 (2,85-0,3)

Р_о ‘ 6θ·2·ίΟΟΟ·9,β1

При этом в результате оседания твердых частиц гидросмеси в транспортном трубопроводе образовывался равномерный слой отложения, высота которого составляла 43% внутреннего диаметра трубопровода. Отклонение высоты слоя отложения от средней его величины по всей длине трубопровода составляло не более ± 6% и имело тот же порядок, что и точность, с которой поддерживали плотность гидро10

ЭО

91 смеси постоянной до момента регулирования. После истечения расчетного промежутка времени, равного 50 с, низкую скорость потока, равную 0,3 м/с, поддерживали до установления определенного 5 расчетного уровня гидросмеси в прием-, ной емкости. При достижении минимального расчетного уровня насоб выключали и поток в транспортном трубопроводе ос^ танавливался, а при достижении макси- 10 мального расчетного уровня скорость потока воды увеличивается от 0,3 м/с до 2,85 м/с по параболическому закону за время 50 с. Одновременно с этим к ТраНСПОрТНОМу¹ Трубопроводу ПОДВОДИЛИ ГИД“ 15 росмесь расчетной плотности = =1150 кг/м Я затем управление повторяли в описанном порядке.

При возобновлении транспортирования после продолжительной остановки потока 20 Адо 3—х часов) к транспортному трубопроводу вначале подводили осветленную воду, заполняли ею транспортную линию и устанавливали в течение 1,5 ч начальную скорость потока, равную 0,3 м/с, 25 после чего скорость плавно увеличивали до 2,85 м/с по параболической зависимости за расчетный промежуток времени, равный 50 с, затем цикл управления повторяли в описанном порядке. зо

Заявляемый способ управления транспортированием гидросмеси обеспечивает снижение удельных затрат несущей жидкости и увеличение производительности установки по твердому материалу в сред- ₃₅ нем на 10-40% за счет экономии времени в 1,5-15 раз и несущей жидкости в 2-12 раз на непроизводительных операциях управления, а также уменьшения динамических нагрузок на стенки трубопро— ₄₀ вода при регулировании скорости потока за счет снижения в 5-10 раз амплитуды ./

6 давления в транспортном трубопроводе в переходном режиме, что повышает экономичность транспортирования.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к области гидротранспорта сыпучих материалов, а имен но к способу управлени  транспортированием гидросмесей, и может быть использовано преимущественно в угольной и горнорудной промышленности, а также других отрасл х народного хоз йства. Известен способ повторного запуска и остановки трубопроводов дл  транспортировани  гидросмеси, заключающийс  в периодическом подводе к транспортному трубопроводу несущей жидкости, сниже- . НИИ скорости потока до величины, равной 5-15% от номинальной, остановке потбка и его разгоне по номинальнойскорости. Недостатком указанного способа  вл ютс  большие удельные затраты несущей жидкости и значительные шщамичеЬ кие нагрузки на стенки трубопровода, снижающие производительность- установки по твердому материалу. « Целью изобретени   вл етс  повыше ние экономичности транспортировани  путем уменьшени  динамических нагрузок на стенки трубопровода и снижени  удельных затрат несущей жидкости. Это достигаетс  тем, что в известном способе, включающем периодический подвод к транспортному трубопроводу несущей жидкости, снижение скорости потока до величины, равной 5-15% от номинальной , остановку потока и его разгон до Номинальной скорости, после разгона потока до номинальной скорости измер ют давление несущей жидкости в начале транспортного трубопровода и плотность гидросмеси, а перед подводом несущей жидкости плотность гидросмеси поддержи, вают посто нной в течение времени t 1,бЬ/Уц -1,2Ь/Ун, причем скорость потока снижают по линейному закону, а увеличивают по параболнческокгу закону за врем  ± . 70ЬРйУ 81РдУ а- -5--о где li - длина труботфовода; Уц- номинальна  скорость потока} о - плотность несушей жидкости; . дУ изменение скорости потока от номинальной до ее значени  515% от номинальной; р - установившеес  давление несушей жидкости в начале транспорт ного трубопровода при номинальной скорости потока. Измерение давлени  несущей жидкости и плотности гидросмеси, осуществл емое в начале транспортного трубопровода пос ле разгона потока до номинальной скорости , необходимо дл  определени  параметров последующего регулировани  скорости потока, обеспечивающих расчетные характеристики режима транспортировани  Поддержание посто нства плотности гидросмеси, осуществл емое при номинальной скорости потока в транспортном трубопроводе перед подводом к нему несушей жидкости и снижением скорости, потока, способствует повьпиению экономичности транспортировани  за счет более полного использовани  энергии потока дл ; перемещени  груза, что приводит к уменьшению удельных затрат на 1 тонну транспортируемого материала и к увеличению производительности по твердому материалу. Врем , в течение которого поддерживают плотность гидросмеси посто нной, позвол ет равномерно распределить твердый материал-гидоосмеси по длине трубохфовода и за счет этого достичь лучигах условий дл  последующего осаждени  материала и образовани  заданного профил  осадка твердых частиц в транспортном трубопроводе. Снижение скорости потока, производимое по линейному закону, обеспечивает оданаковую интенсивность замедлени  потока во всём диапазоне изменени  скорости , вызывает спокойное оседание твердых частиц на дно трубопровода и об разование сло  отложени  по профилю залегани , совпадающего с характером распределени  плотности гидросмеси в трубо проводе до момента регулировани , что  вл етс  необходимым условием безопасного транспортировани  при остановке потока и его разгоне до номинальной скорости. При этом экономитс  врем  и снижаютс  затраты на управление. Увеличение скорости потока несущей жидкости, осуществл емое по параболическому закону, обеспечивает дополнительную экономию времени и несущей жид кости за счет более рационального использовани  энергии потока при размыве сло  отложени  в транспортном трубопроводе . Врем , за которое снижают и увеличивают скорость потока, позвол ет повысить надежность транспортировани  в переходном регкиме путем уменьшени  динамических нагрузок на стенки трубопровода, что увеличивает срок службы последнего и уменьшает затраты на его замену. Пр и м е р . Управление транспортированием гидросмеси по предложенному способу осуществл лось в промьпщтенных услови х на шахтной гидротранспортной установке , состо щей из приемной емкости, узла дозировани , транспортного насоса и трубопровода. Материал / предназначенный дл  транспортировани , поступал в смеси с водой в приевшую емкость установки , откуда при помощи транспортного насоса транспортировалс  к потребителю. Управление осуществл лось в следующем пор дке. При работе установки на расчетной плотности, гидросмеси р.. 115О кг/t и номинальной скорости потока VH 2,85 м/с в транспортном трубопроводе длиной U 165О м и диаметром) 0,4м измер ли давление несущей Едкости и плотность гидросмеси в начале транспорт кого трубопровода. Перед подводом несушей жидкости плотность гидросмеси поддерживали посто нной в течение ,4 ip -. 1,4 --e-fo с Р °. щи дозирующего устройства. В св зи с превьпиением падачи- транспортного насоса Q 1300 м/ч над средним притоком гидросмеси QH 105О , уровень гидросмеси в приемной емкости снижалс  и по достижении его расчетного значени  к транспортному трубопроводу через дозирующее устройство подводили только несущую жидкость и одновременно с этим снижали скорость потока по линейному закону до О,3 м/с за врем  ЬрдУ 14-1650- ООО (2,85-03 PQ 60.2-fOOO-9,ei При этом в результате оседани  твердых частиц гидросмеси в транспортном трубопроводе образовывалс  равномерный слой отложени  ылсота которого составл ла 43% внутреннего диаметра трубопровода. Отклонение высоты сло  отложени  от средней его величины по всей длине трубопровода составл ло не более 6% и имело тот же пор док, что и точность, с которой поддерживали плотность гидросмеси посто нной до момента регулировани . После истечени  расчетного про- межутка времени, равного 5О с, низкую скорость потока, равную О,3 м/с, поддерживали до установлени  определенного расчетного уровн  гидросмеси в приемной емкости. При достижен Ш мвнималь ного расчетного уровн  насой выключали и поток в транспортном трубопроводе ос танавливалс , а при достижении максимального расчетного уровн  скорость потока воды увеличиваетс  от 0,3 м/с до 2,85 м/с по параболическому закону за врем  50 с. Одновременно с этим к транспортному трубопроводу подводили гид росмесь расчетной плотности р.. 1150 кг/м , затем управление повтор ssi 1 RO TTT/Ttrf ли в описанном пор дке. При возобновлении транспортиров ани  после продолжительной остановки потока Лдо 3-х часов) к транспортному трубопроводу вначале подводили осветленную воду, заполн ли ею транспортную линию и устанавливали в течение 1,5 ч началыHjfio скорость потока, .равную 0,3 м/с, после чего скорость плавно увеличива и до 2,85 м/с по параболической зависимости за расчетный промежуток времени, равный 50 с, затем цикл управлени  повтор ли в описанном пор дке. За вл емый способ управлени  транс- портированием гидросмеси обеспечивает снижение удельных затрат несущей уч огкости и увеличение производительности установки по твердому материа; в среднем на 10-40% за счет экономии време ни в 1,5-15 раз и несущей жидкости в 2-12 раз на непроизводительных операци х управлени , а также уменьшени  динамических нагрузок на стенки трубопровода при регулировании скорости потока за счет снижени  в 5-10 раз амплитуды давлени  в транспортном трубопроводе в переходном режиме, что повышает экономичность транспортировани . Формула изобретени  Способ управлени  транспортированием гидросмеси, включающий периодический подвод к транспортному трубопроводу несущей жидкости, снижение скорости потока до величины, равной 6-15% от номи&amp;льной , остановку потока и его разгон до номинальной скорости, отличаю щ и и с   тем, что, с целью повышени  экономичности транспортировани , nocjie разгона потока до номинальной скорости измер ют давление несущей жидкости в начале транспортного трубопровода и плотность гидросмеси, а перед подводом несущей жидкости плотность гидросмеси поддерживают пост о нной в течение времени i 1,б1/Уц - 1,2и/Уц /причем скорость потока снижают по линейному закону, а увеаичива1бт по параболическому закону за врем  . 20ЬрйУ 8ЬрЛУ . к, где Ь - длина трубопровода; V - номинальна  скорость потока| О - плотность несушей жидкости} у- изменение скорости Потока от номинальной до ее рачени  5- 15% от номинально PQ- установившеес  давление несушей жидкости в начале транспортного трубопровода при номинальной скорости потока. Источники информаци , прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 39О4248, кл. В 65Са 53/О4, 1975 (прототип).