Расчет основных параметров трубопроводного транспорта

Основными параметрами трубопроводного транспорта являются производительность, диаметр трубопровода, длина транспортирования и др.

Техническая производительность самотечного трубопроводного транспорта по закладочной смеси (м³/ч)

откуда диаметр трубопровода (м)

Диаметр трубопровода рекомендуется проверять по его соотношению с размером δ (мм) крупного зерна заполнителя, т. е. D≥0,005δ.

Скорость движения смеси при самотечном транспортировании принимают из условия устойчивости ее к расслоению и пропускной способности трубопровода. Оптимальная скорость u = 0,5¸0,7 м/с (реже l,5¸2м/с).

Максимальная длина самотечного транспортирования по горизонтали

где Н — высота вертикальной части трубопровода, м; k₃ = 0,7¸0,8 — коэффициент заполнения вертикальной части; g— плотность смеси, т/м³; Dр — удельные потери давления при движении смеси по трубопроводу, Па/м; b — угол наклона трубопровода к горизонту, градус; — суммарная эквивалентная длина колен и поворотов, расположенных по длине трубопровода, м.

Эквивалентная длина l_э (90°) для колена с углом поворота 90° и радиусом закругления 2 м равна 12 м, а с радиусом закругления 1 м — 20 м. Для колен с углом поворота a_k<90º эквивалентная длина (м)

Удельные потери давления (Па/м)

где t₀ — статическое напряжение сдвига, Па; m_см — вязкость смеси, Па-с. Ориентировочно принимают Dр = 0,1 МПа/м.

Длину горизонтального участка трубопровода можно увеличить путем перехода с самотечного на самотечно-пневматический способ транспортирования.

Расстояние от вертикальной части трубопровода до первого пневмоэжектора (м)

где Р_В — давление сжатого воздуха, МПа.

Максимальная длина горизонтального участка пневмотранспортирования (м)

где u_П и u_с — скорость движения смеси соответственно на участках пневмотранспорта и самотеком, м/с. Как правило, принимают u_П =4¸10 м/с.

Первый рабочий пневмоэжектор устанавливают в конце самотечного участка, второй — на расстоянии 60—100 м от первого и т. д. Возможная длина доставки самотечно-пневматнческим транспортом может достигать до 2000—2500 м.

Техническая производительность (м³/ч) гидротранспортной установки по пульпе

Скорость пульпы u = (1,1¸1,2) u_кр. Практически u = 2,5¸3,5 м/с.

Производительность по твердому закладочному материалу (_М³/ч)

где s = 0,25¸0,4 — концентрация пульпы.

Подставляя значение V_П из формулы (17.12) в формулу (17.13), можно определить необходимый диаметр трубопровода (м,) при котором обеспечивается заданная производительность по твердому закладочному материалу:

Наибольшая длина транспортирования по горизонтали (м) под действием статического напора для самотечного гидротранспорта (см. рис. 17.1, д).

где H — высота вертикальной части трубопровода, м; h — остаточный (скоростной) напор пульпы при выходе ее из трубопровода, м (обычно h£20 м); l₁ — коэффициент сопротивления движению пульпы, определяемый по формуле

где g_П — плотность пульпы, т/м³; åL_экв — суммарная эквивалентная длина колен (при диаметре труб 50 и 200 мм åL_экв составляет для задвижек соответственно 0,5 и 3 м, для колен — 0,3 и 2 м).