Способ управления транспортированием гидросмеси Советский патент 1982 года по МПК B65G53/66 

Изобретение относится к области гидротранспорта сыпучих материалов, а имен но 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 потбка и его разгоне по номинальнойскорости. Недостатком указанного способа являются большие удельные затраты несущей жидкости и значительные шщамичеЬ кие нагрузки на стенки трубопровода, снижающие производительность- установки по твердому материалу. « Целью изобретения является повыше ние экономичности транспортирования путем 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 жидкости в начале транспортного трубопровода и плотность гидросмеси, а перед подводом несущей жидкости плотность гидросмеси поддержи, вают постоянной в течение времени t 1,бЬ/Уц -1,2Ь/Ун, причем скорость потока снижают по линейному закону, а увеличивают по параболнческокгу закону за время ± . 70ЬРйУ 81РдУ а- -5--о где li - длина труботфовода; Уц- номинальная скорость потока} о - плотность несушей жидкости; .дУ изменение скорости потока от номинальной до ее значения 515% от номинальной; р - установившееся давление несушей жидкости в начале транспорт ного трубопровода при номинальной скорости потока. Измерение давления несущей жидкости и плотности гидросмеси, осуществляемое в начале транспортного трубопровода пос ле 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 несушей жидкости и снижением скорости, потока, способствует повьпиению 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-гидоосмеси по длине трубохфовода и за счет этого достичь лучигах условий для последующего осаждения материала и образования заданного профиля осадка твердых частиц в транспортном трубопроводе. Снижение скорости потока, производимое по линейному закону, обеспечивает оданаковую интенсивность замедления потока во всём диапазоне изменения скорости, вызывает спокойное оседание твердых частиц на дно трубопровода и об разование слоя отложения по профилю залегания, совпадающего с характером распределения плотности гидросмеси в трубо проводе 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 параболическому закону, обеспечивает дополнительную экономию времени и несущей жид кости за счет более рационального использования энергии потока при размыве слоя отложения в транспортном трубопроводе. Время, за которое снижают и увеличивают скорость потока, позволяет повысить надежность транспортирования в переходном регкиме 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 промьпщтенных 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 приевшую емкость установки, откуда при помощи транспортного насоса транспортировался к потребителю. Управление осуществлялось в следующем порядке. 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 измеряли давление несущей Едкости и плотность гидросмеси в начале транспорт кого трубопровода. Перед подводом несушей жидкости плотность гидросмеси поддерживали постоянной в течение ,4 ip -. 1,4 --e-fo с Р °. щи дозирующего устройства. В связи с превьпиением падачи- транспортного насоса Q 1300 м/ч над средним притоком гидросмеси QH 105О , 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 О,3 м/с за время ЬрдУ 14-1650- ООО (2,85-03 PQ 60.2-fOOO-9,ei При этом в результате оседания твердых частиц гидросмеси в транспортном трубопроводе образовывался равномерный слой отложения ылсота 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 гидросмеси постоянной до момента регулирования. После истечения расчетного про- межутка времени, равного 5О с, низкую скорость потока, равную О,3 м/с, поддерживали до установления определенного расчетного уровня гидросмеси в приемной емкости. При достижен Ш мвнималь ного расчетного уровня насой выключали и поток в транспортном трубопроводе ос танавливался, а при достижении максимального 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 транспортному трубопроводу подводили гид росмесь расчетной плотности р.. 1150 кг/м , затем управление повторяssi 1 RO TTT/Ttrf ли в описанном порядке. При возобновлении транспортиров ания после продолжительной остановки потока Лдо 3-х часов) к транспортному трубопроводу вначале подводили осветленную воду, заполняли ею транспортную линию и устанавливали в течение 1,5 ч началыHjfio скорость потока, .равную 0,3 м/с, после чего скорость плавно увеличиваяи до 2,85 м/с по параболической зависимости за расчетный промежуток времени, равный 50 с, затем цикл управления повторяли в описанном порядке. Заявляемый способ управления транс- портированием гидросмеси обеспечивает снижение удельных затрат несущей учяогкости 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 операциях управления, а также уменьшения динамических нагрузок на стенки трубопровода при регулировании скорости потока за счет снижения в 5-10 раз амплитуды давления в транспортном трубопроводе в переходном режиме, что повышает экономичность транспортирования. Формула изобретения Способ управления транспортированием гидросмеси, включающий периодический подвод к транспортному трубопроводу несущей жидкости, снижение скорости потока до величины, равной 6-15% от номи&льной, остановку потока и его разгон до номинальной скорости, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности транспортирования, nocjie разгона потока до номинальной скорости измеряют давление несущей жидкости в начале транспортного трубопровода и плотность гидросмеси, а перед подводом несущей жидкости плотность гидросмеси поддерживают пост оянной в течение времени i 1,б1/Уц - 1,2и/Уц /причем скорость потока снижают по линейному закону, а увеаичива1бт по параболическому закону за время . 20ЬрйУ 8ЬрЛУ . к, где Ь - длина трубопровода; V - номинальная скорость потока| О - плотность несушей жидкости} у- изменение скорости Потока от номинальной до ее рачения 5- 15% от номинально PQ- установившееся давление несушей жидкости в начале транспортного трубопровода при номинальной скорости потока. Источники информация, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 39О4248, кл. В 65Са 53/О4, 1975 (прототип).