Способ транспортирования вязких коллоидных растворов Советский патент 1992 года по МПК B65G53/00 F17D1/16 

Изобретение относится к области трансгтортирования жидкостей по трубам и может быть использовано в горной промышленности при транспортировании илистых грунтов в процессе очистки водоемов земснарядами.«

Цель изобретения - снижение затрат на транспорт.

Поставленная цель достигается тем. что по способу транспортирования вязких коллоидных растворов по трубопроводу внутри пристенной кольцевой оболочки из 1у1аловязкой жидкости кольцевую оболочку образуют из раствора коагулянта (флокулянта).

Введение раствора коагулянта (флокулянта) обеспечивает разжижение вязкопластичных грунтов, повышает их текучесть, и, следовательно, уменьшает потери на .

Способ реализуется следующим образом.

При транспортировании вязких коллоидных растворов, например илистых грунтов или сапропеля, на стене трубы образуют пристенную кольцевую оболочку из щповязкой жидкости, которая представляет собой водный раствор коагулянта (или флокулянта). Кольцевую оболочку образуют путем непрерывной подачи водного раствора коагулянта (или флокулянта) по периметру трубы в виде тонкого пристенного кольца, охватывающего транспортируемый коллоидный раствор.

В качестве коагулянта могут быть и использованы любой электролит при концентрации выше порога коагуляции . иди растворенные в воде минеральные соли с гидролизующими катионами или анодным растворением металлов (например, водные растворы А12(304)з или РеС1з и другие).

При перемещении происходит перемешивание транспортируемого материала и жидкостной оболочки раствора коагулянта вследствие броуновского движения. При, этом в структуре коллоидного раствора, смешанного с раствором коагулянта, уменьшаются силы сцепления в контактах частиц, что приводит к сильному разжижению структуры коллоидного раствора в пристенной зоне, повышению текучести при той же объемной дозе дисперсной фазы. Положительно заряженные микрохлопья гидроокисей At и Ре о&ъединяются с отрицвтельно заряженнымм частицами дисперсной фазы. При этом в пристенной зоне трубопровода увеличивается толщина маловязкой жидкости. Причем это осуществляется не за счет дополнительной подачи маловязкой жидкости в пристенный слой (это бы вызвало снижение ъема, занимаемого в трубе транспортируемым коллоидным раствором), а за счет разжижения в пристенной зоне самого колуюидного раствора, когда он сам увеличивает толщину кольца маловязкой жидкости. Это снижает гидравлические потери и уменьшает энергетические затраты на перемещение.

Пример. Транспортирование вязкого коллоидного раствора, в качестве которого был использован сапропель влажность 89%, осуществлялось на лабораторном стенде по трубе диаметром 50 мм и длиной 8 М; В начале и в конце трубы установлены манометры, показывающие потери напора на длине трубы 8 м. Подача сапропеля осуществляется насосом трения со спиральным рабочим колесом. вел« 1чина подачи регулировалась задвижкой, установленной на напорном трубопроводе. Труба на входе снабжена кольцевой щелью, через которую можно подавать воду в виде кольцевого слоя толщиной 2 мм с помощью дополнительного насоса.

Транспортировался сапропель тремя способами; без подачи вод через кольцевую щель; с подачей зоды через кольцевую щель и с подачей насыщенного водного раствора РеС1з через кольцевую щель.

Подача устанавливалась одинаковой во всех трех случаях задвижкой 7,8 .

Замерялись потери напора.

При транспортироврнии сапропеля без смазки на периферии потери напора составили 3,2 м или 0,4 м на один погонный метр трубы.

При подаче воды на периферию через кольцевую щель потери напора составили 0,4 или 0,05 м на один погонный метр.

При подаче в кольцевую щель раствора FeCIa толщиной 2 мм потери напора составили 0,32 или 0,040 м на один погонный метр.

Следовательно, потери на транспортирование при подаче раствора коагулянта снижаются на 20% по сравнению с транспортированием в слое воды.

При увеличении длины трубопровода эффективность применения раствора коагулянта в качестве смазЬ1вающей жидкости увеличится.

Таким образом, использование предлагаемого способа транспортирования вязких коллоидных растворов обеспечивает по сравнению с известными уменьшение энер|гетических затрат на перемещение за счет снижения гидравлических потерь.

Формула и 3 о б р е т ё н и я

Способ транспортирования вязких коллриднцх растворов по трубопроводу, включающий создание кольцевой оболочки из маловязкой Жидкости, о т л.и чающийся

тем, что, с целью снижения затрат на транспорт, кольцевую оболочку создают путем введения водного раствора коагулянта в пристенный слой транспортируемого раствора.

Изобретение может быть использовано в горной промышленности при тра^^спорти- ровании илистых грунтов в процессе очистки водоемов землеснарядами. Цель изобретения - снижение затрат на транспортирование вязких коллоидных растворов по трубопроводу. Создают кольцевую оболочку из маловязкой жидкости путем введения водного раствора коагулянта в пристенный слой транспортируемого раствора, что снижает гидравлические потери.