Способ калибровки сигнализатора заиления пульпопровода грунтом Советский патент 1988 года по МПК E02F3/88 

00

Изобретение относится к трубопроводному гидротранспорту грунта с помощью воды и может быть использовано для контроля заиления пульпопровода с целью оптимизации режима гидротранспорта в ручном или автоматическом режиме управления консистенцией пульпы, подачей или напором насоса.

Целью изобретения является повы- шение достоверности обнаружения заиления пульпопровода грунтом.

Сущность изобретения заключается в измерении сопротивлений пульпы в . верхней Рр и нижней R частях пуль- попровода и в сравнении их отношения с величиной пористости грунта слоя заиления.

В -Ус

R: т

где П - пористость грунта слоя заиления ;

К - удельньш вес грунта;

объемный вес скелета грунта

(плотность). При дойтижении равенства величины

отношения сопротивлений величине пористости грунта слоя заиления судят о начале заиления пульпопровода.

На фиг. 1 изображена функциональ- ная;схема сигнализатора заиления пульпопровода грунтом; на фиг, 2 - экспериментально полученная зависимость сопротивлений в верхней и нижней час- тях пульпопровода от величины пористости грунта.

В верхней части пульпопровода 1 смонтирован электрод 2, в нижней части - электрод 3, которые изолированы от пульпопровода 1 и соединены с устройством .4 для измерения отношения электрических сопротивлений на электродах 2 и 3, Выходная цепь 5 устройства 4 соединена с реле 6. При недо- статочной скорости движения гидросмеси в пульпопроводе 1 начинается процесс выпадения грунта, в нижней части пульпопровода образуется слой 7 заиления, в то время как в верхней части пульпопровода протекает осветленная вода.

Когда в пульпопроводе протекает вода, электрическое сопротивление верхнего электрода Е равно сопротив- лению нижнего R , а их отношение

-.

ю

15

20

25

30

с

д j

0

При подаче гидросмеси за счет неравномерного распределения частиц грунта по вертикали под действием гравитации у верхнего электрода протекает осветленная вода, а у нижнего - смесь, насыщенная частицами грунта. Сопротивление R на нижнем электроде возрастает, так как токопроводящей фазой практически считается вода, а отношение

n i

RH становится меньше единицы.

Когда слой 7 заиления грунта в пульпопроводе 1 достигает уровня нижнего электрода 3, отношение сопротивлений

П RH

становится равным пористости грунта слоя заиления

П

У

Теоретическим обоснованием данного утверждения является известный принцип кондуктометрического способа определения концентрации грунта в пульпе. Если такой консистометр (например, конструкции Симонова) измеряет концентрацию k водогрунтовой смеси (отношение объема грунта в плотном теле без пор к объему воды), то величина 1 характеризует наличие воды (например, концентрация грунта в пульпе 5% говорит о том, что 95% составляет вода) , При вьтадении слоя осадка грунта в пульпопроводе его поры всегда заполнены водой и, следовательно, п 1-к; , где п - пористость грунта , к - объемная концентрация твердой фазы. При этом неподвижный слой осадка будет только в том случае, когда величина пористости гидросмеси будет равна пористости неподвижного слоя грунта. Этот признак и принят в качестве критерия распознавания, когда п гидросмеси п слоя осадка.

Формула кондуктометрического консистометра выглядит следующим образом:,

Ь

р- 5

Н

где Rg - сопротивление верхнего датчика (воды);

R - сопротивление рабочего датчика;

Л - концентрация твердой фазы. Данная формула легко выводится из известного закона сопротивления проводника :

R- . 6 S

где F - сопротивление проводника;

(i - удельная электропроводность;

1 - дпина проводника;

S - площадь сечения проводника. Сопротивление датчика при воде:

1 1

бГ S &/s:-i eT/ v:

в

в

ъоА

где - объем воды в ячейке. Сопротивление пульпы:

R - 1 1 - J ...iL.

6; . 6, ,p

где V - объем грунта в ячейке плотном теле).

30

4-Ya 1 rj Vrp

Ш °A V.A

RA,. .

.5 , или -- . nК„

При слое осадка, когда и -п, подставив значение к, получим:

Re , ,RS35

1-1+п, или п 5 в том случае,

RH. RH

да нижний электрод закрывается слогрунта.

Достоверность отношения сопротив40

лений верхнего и нижнего электродов при образовании слоя заиления в пульпопроводе, равного пористости

5

0

5

0

5

0

35

40

„ R гг- г«

- R, - .

проверена в лабораторных опытах (фиг. 2) и производственных испытаниях опытного образца сигнализатора. Использование способа калибровки сигнализатора заиления пульпопровода грунтом позволяет оптимизировать процесс гидротранспорта, т.е. производить гидротранспорт грунта при минимальной скорости и минимальных затратах энергии без риска забивания пульпопровода. За счет оптимизации режима можно на 15-20% сократить удельные затраты энергии при гидротранспорте грунта.

Формула изобретения

Способ калибровки сигнализатора заиления пульпопровода грунтом, основанный на измерении сопротивлений пульпы в верхней Rg и нижней.К„ частях горизонтального пульпопровода и оценке величины их соотношения, отличающийся тем, что, с целью повьгаения достоверности обнаружения заиления пульпопровода грунтом, о начале заиления следует судить по достижению равенства величины отношения сопротивлений пульпы в верхней и нижней частях пульпопровода величине пористости грунта слоя заиления

тт- - ,

-R;-

где П - пористость грунта слоя заиления;

- удельный вес грунта; у - объемный вес скелета грунта.

DK

flifl

i /7jvr

K8

ffA

о,ъ

Г7-0 /7;pr

Изобретение относится к трубопроводному транспорту грунта с помощью воды. Цель - повьппение достоверности обнаружения заиления пульпопровода грунтом. Для этого в верхней и нижней частях пульпопровода измеряют сопротивление пульпы R и RH. Сравнивают их отношение R,,/R.. с величиной ,,8 пористости (И) грунта слоя заиления ,/ ;i , где - удельный вес грунта j - объемный вес скелета грунта (плотность). При достижения равенства величины отношения R./Ru величир не П грунта слоя заиления судят о начале заиления пульпопровода. Способ позволяет оптимизировать процесс гидротранспорта грунта без риска забивки пульпопровода. 2 ил. I сл

0.2

o.:5OA

фиг. г

Составитель Г.Иунупаров

редактор И.Рыбченко Техред м.Дидык

Заказ 3459/30 Тираж 637Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

/7 //г/

Корректор В.Гирняк