Устройство для выпуска гидросмеси из пульповода Советский патент 1992 года по МПК E02D17/18 

Изобретение относится к гидротранспортным системам для намыва гидротехнических сооружений, к устройствам выпуска гидросмеси из напорного пульповода.

Известно устройство для возведения намывных сооружений, включающее напорный пульповод, запорный элемент, выпускной патрубок, снабженный вертикальной стенкой с отверстиями по окружности, диаметры которых увеличиваются по высоте расположения. Устройство позволяет осуществлять отбор гидросмеси в выпускной патрубок из произвольных по высоте вертикального сечения пульповода слоев потока. Чем выше находится точка отбора, тем меньше консистенция и средневзвешенная

крупность частиц отбираемой гидросмеси. Устройство позволяет регулировать в определенных пределах эти параметры в выпускном патрубке. Однако изменение консистенции невозможно осуществлять независимо от изменения средневзвешенной крупности, т.е. невозможно сохранить достаточно стабильную средневзвешенную крупность частиц сбрасываемого грунта, что ведет к неоднородности намываемого массива, уменьшению устойчивости сооружения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является выпускное устройство, представляющее собой короткий патрубок, врезанный в

4 О СЛ

ел ю

нюю часть пульповода и снабженный запорным элементом, например шиберной задвижкой. При постоянных параметрах потока гидросмеси в пульповоде в зоне выпуска через такой пульповыпуск на карту намыва сбрасывается гидросмесь с определенными постоянными консистенцией и средневзвешенной крупностью частиц. Регулирование параметров сбрасываемой гидросмеси возможно только за счет соответствующего изменения параметров исходной гидросмеси в пульповоде. Однако регулировка консистенции при одновременном сохранении средневзвешенной крупности частиц грунта невозможна, что ухудшает качество намываемого сооружения, затрудняет прогноз его состояния.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования консистенции выпускаемой из пульповода гидросмеси с сохранением средневзвешенной крупности твердой фазы за счет разбавления потока гидросмеси в выпускном патрубке.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее присоединенный к нижней части напорного пульповода выпускной патрубок, снабжено дополнительным патрубком с запорным элементом. При этом указанный дополнительный патрубок гидравлически и механически связан своими концами с верхней частью пульповода и с выпускным патрубком.

Кроме того, дополнительный патрубок может быть выполнен сужающимся в направлении от пульповода к выпускному патрубку.

Другое отличие заключается в том, что дополнительный патрубок установлен под острым углом к пульповоду и выпускному патрубку в местах присоединения к ним.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить степень управления исходными параметрами поступающей на карту намыва гидросмеси и улучшить качество намыва.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид. совмещенный с эпюрами изменения консистенции и продольной средней скорости потока по высоте сечения пульповода; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство с сужающимся дополнительным патрубком; на фиг. 4 - то же, с дополнительным патрубком, расположенным под острыми углами к пульповоду и выпускному патрубку в местах присоединения; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4.

Устройство для выпуска гидросмеси из пульповода состоит из снабженного шиберной задвижкой 1 выпускного патрубка 2,

врезанного в нижнюю часть напорного пульповода 3. В более общем случае наличие шиберной задвижки 1 необязательно, так как включение выпускного патрубка 2 в

работу можно осуществлять в результате подачи гидросмеси насосами на вход пульповода 3. Выпускной патрубок 2 снабжен дополнительным патрубком 4, который одним своим концом врезан в выпускной патрубок 2, а вторым - в верхнюю часть пульповода 3 (фиг. 1 и 2). На дополнительном патрубке 4 имеется задвижка 5.

Устройство работает следующим образом.

При движении гидросмеси 6 в напорном пульповоде 3 происходит ее расслаивание по высоте сечения пульповода. На фиг. 1 показана эпюра консистенции S гидросмеси 6 и эпюра средних продольных скоростей

V ее потока. Из этих эпюр видно, что наибольшая консистенция гидросмеси 6 наблюдается в придонных слоях потока, а наибольшая средняя скорость течения - в верхних слоях. Аналогично распределению

консистенции распределена и средневзвешенная крупность транспортируемого несвязного грунта (например хвостов обогащения или песка).

При открытой задвижке 1 и закрытой

задвижке 5 в выпускной патрубок 2 поступает из пульповода 3 гидросмесь с наибольшей консистенцией и максимальной для данного участка пульповода 3 средневзвешенной крупностью грунта. Если дополнительно к задвижке 1 открыть и задвижку 5, то низкоконсистентная гидросмесь из верхних слоев потока в пульповоде 3 будет поступать через дополнительный патрубок 4 в выпускной патрубок 2. Дополнительный

патрубок 4 по сравнению с выпускным патрубком 2 отбирает из пульповода 3 гидросмесь с более высоким скоростным напором. За счет этого обеспечивается эффективное впрыскивание дополнительного

потока в поток выпускного патрубка 2 и его ргзбавление, величину которого в определенных пределах можно регулировать задвижкой 5. Разбавление потока в выпускном патрубке 2 осуществляют гидросмесью,

содержащей незначительное количество взвешенных частиц. Поэтому общая средневзвешенная крупность частиц в выпускном потоке уменьшается незначительно. В то же время, регулируя подачу гидросмеси задвижкой 5, можно в широких пределах изменять консистенцию гидросмеси в выпускаемом потоке;

Дополнительный патрубок 4 может быть выполнен сужающимся в направлении

от пульповода 3 к выпускному патрубку 2

(фиг. 3). В этом случае уменьшение площади поперечного сечения внутреннего канала в соответствии с известным законом гидродинамики приводит к возрастанию скорости потока и скоростного напора, что увеличивает эффективность разбавления выпускного потока и диапазон регулирования консистенции.

С аналогичной целью дополнительный патрубок 4 можно присоединять так, чтобы его продольная ось образовывала с продольными осями пульповода и выпускного патрубка в местах присоединения острые углы. Направление осей принято совпадающим с направлением движения гидросмеси, т.е. в этом случае в местах присоединения вектор скорости потока гидросмеси Уд в дополнительном патрубке 4 образует острые углы а И/3 с соответствующими векторами Vn и в пульповоде 3 и выпускном патруб- ке 2 (фиг. 4 и 5). При этом поток в дополнительном патрубке 4 имеет составляющую вектора скорости, параллельную и одинаково направленную с векторами скорости в пульповоде 3 и выпускном патрубке 2, что позволяет усилить эффект разбавления выпускного потока гидросмеси.

Пример. Устройство выполнено в соответствии с фиг. 1 и 2. Диаметр пульповода 1200 мм, выпускного и дополнительно- го патрубков 300 мм. По пульповоду транспортируются хвосты обогащения со средней весовой консистенцией 1:9 и средневзвешенным диаметром частиц 0,23 мм. Через выпускной патрубок 2 при закрытой

задвижке 5 на карту намыва сбрасывается гидросмесь с консистенцией 1:6.5 и средневзвешенной крупностью 0,31 мм. При полностью открытой задвижке 5 консистенция уменьшается до 1:12, а средневзвешенная крупность с 0,31 только до 0,30 мм, т.е. консистенция может регулироваться в достаточно широком диапазоне при практически неизменной средней крупности намываемого грунта.

Формула изобретения

1.Устройство для выпуска гидросмеси из пульповода, содержащее присоединенный к нижней части напорного пульповода выпускной патрубок, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования консистенции выпускаемой из пульповода гидросмеси с сохранением средневзвешенной крупности твердой фазы за счет разбавления потока гидросмеси в выпускном патрубке, оно снабжено дополнительным патрубком с запорным элементом, причем указанный дополнительный патрубок гидравлически и механически связан своими концами с верхней частью пульповода и с выпускным патрубком.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что дополнительный патрубок выполнен сужающимся в направлении от пульповода к выпускному патрубку.

3.Устройство по пп. 1и2,отличаю- щ е е с я тем, что дополнительный патрубок установлен под острым углом к пульповоду и выпускному патрубку в местах присоединения к ним.

Использование: в гидротранспортных системах при намыве из преимущественно несвязных грунтов гидротехнических сооружений, например хвостохранилищ, для регулирования консистенции сбрасываемой через пульповыпуск гидросмеси в широком диапазоне с сохранением достаточно стабильной средневзвешенной крупности грунта за счет разбавления потока в выпускном патрубке низкоконсистентной гидросмесью из верхних слоев потока в пульповоде. Сущность изобретения: устройство, включающее выпускной патрубок, врезанный в нижнюю часть напорного пульповода, снабжено дополнительным патрубком, гидравлически и механически связанным своими концами с верхней частью пульповода и с выпускным патрубком. Дополнительный патрубок может быть выполнен сужающимся в направлении от пульповода к выпускному патрубку. Дополнительный патрубок может быть также установлен под острым углом к пульповоду и выпускному патрубку в местах присоединения к ним. Все это повышает эффективность разбавления. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. ел С

фс/Р i

фцг.З

л

фиг У