Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками
На ґрунті розробленої математичної моделі течії гідросуміші у трубопроводі з випусками та проведених досліджень виконано аналіз параметрів течії у такому трубопроводі. У статті також представлено алгоритм розрахунку, котрий дозволяє визначити витрати гідросуміші крізь випуски. Based on the develop...
Saved in:
| Published in: | Геотехническая механика |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2011
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33591 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками / В.Б. Бобров // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-33591 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Бобров, В.Б. 2012-05-28T17:59:06Z 2012-05-28T17:59:06Z 2011 Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками / В.Б. Бобров // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33591 622.753:622.648.24 На ґрунті розробленої математичної моделі течії гідросуміші у трубопроводі з випусками та проведених досліджень виконано аналіз параметрів течії у такому трубопроводі. У статті також представлено алгоритм розрахунку, котрий дозволяє визначити витрати гідросуміші крізь випуски. Based on the developed mathematical model of the flow of the slurry in the penile with outlets, and produced studies analyzed the flow parameters in that pipeline. The article also presented algorithm, which allows you to determine the cost of the slurry through the issues. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками The study of flow parameters of the slurry in the pipeline to release Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками |
| spellingShingle |
Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками Бобров, В.Б. |
| title_short |
Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками |
| title_full |
Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками |
| title_fullStr |
Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками |
| title_full_unstemmed |
Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками |
| title_sort |
исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками |
| author |
Бобров, В.Б. |
| author_facet |
Бобров, В.Б. |
| publishDate |
2011 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехническая механика |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
The study of flow parameters of the slurry in the pipeline to release |
| description |
На ґрунті розробленої математичної моделі течії гідросуміші у трубопроводі з випусками та проведених досліджень виконано аналіз параметрів течії у такому трубопроводі. У
статті також представлено алгоритм розрахунку, котрий дозволяє визначити витрати гідросуміші крізь випуски.
Based on the developed mathematical model of the flow of the slurry in the penile with outlets, and produced studies analyzed the flow parameters in that pipeline. The article also presented algorithm, which allows you to determine the cost of the slurry through the issues.
|
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/33591 |
| citation_txt |
Исследование параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками / В.Б. Бобров // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2011. — Вип. 95. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT bobrovvb issledovanieparametrovtečeniâgidrosmesivtruboprovodesvypuskami AT bobrovvb thestudyofflowparametersoftheslurryinthepipelinetorelease |
| first_indexed |
2025-11-25T20:10:25Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:10:25Z |
| _version_ |
1850520480723763200 |
| fulltext |
УДК 622.753:622.648.24
В.Б. Бобров, главный технолог отдела
(ИГТМ)
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЯ ГИДРОСМЕСИ
В ТРУБОПРОВОДЕ С ВЫПУСКАМИ
На ґрунті розробленої математичної моделі течії гідросуміші у трубопроводі з випус-
ками та проведених досліджень виконано аналіз параметрів течії у такому трубопроводі. У
статті також представлено алгоритм розрахунку, котрий дозволяє визначити витрати гід-
росуміші крізь випуски.
THE STUDY OF FLOW PARAMETERS OF THE SLURRY IN THE
PIPELINE TO RELEASE
Based on the developed mathematical model of the flow of the slurry in the penile with out-
lets, and produced studies analyzed the flow parameters in that pipeline. The article also pre-
sented algorithm, which allows you to determine the cost of the slurry through the issues.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время наиболее приемлемым решением проблемы складиро-
вания отходов обогащения на горно-обогатительных комбинатах является
применение гидротранспорта [1, 2]. Этот вид транспорта высоконадежен и
стабилен в работе, что в сочетании с совместимостью с технологиями обога-
щения делает его наиболее выгодным в данной отрасли народного хозяйства.
Для гидроотвалов и хранилищ отходов особую опасность представляют
крупные деформации откосов дамб, в результате которых могут разрушаться
трубопроводы, а также возможен прорыв прудка и разлив разжиженного мате-
риала за пределы гидроотвала [1].
Анализ известных аварий на гидроотвалах а также данные о проблемах с ус-
тойчивостью на предприятиях Кузбасса и Кривбасса [1, 2] позволяет отметить
следующее. Параметры технологии намыва карт, а именно равномерность рас-
пределения пульпы и интенсивность намыва во многом определяют устойчивость
откосов дамб хранилищ отходов. Однако до сих пор отсутствуют научно обосно-
ванные методы расчета параметров контура намыва, а известные методы предпо-
лагают поиск методом «проб и ошибок» и не обеспечивают устойчивость отко-
сов дамб [3].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является разработка методов расчета параметров и режимов
работы комплекса складирования отходов обогащения на горно-
обогатительных комбинатах.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
В рамках гидравлики процесс течения пульпы из магистрального трубо-
провода через отводы в карту хранилища отходов (рис. 1) может быть охарак-
теризован как процесс истечения из отверстия или насадка [4]. Если диаметр
отверстия в трубопроводе, проложенном по дамбе, совпадает с диаметром от-
вода, то процесс течения в таком отводе аналогичен процессу истечения через
насадок Вентури [4].
Рис. 1 – Сечение трубопровода в месте врезки выпуска
Таким образом, для рассматриваемого случая расход пульпы через отвод
может быть вычислен так [1, 2]:
gH2FQ bb
; (1)
1230. ;
TRe
ela
1
0 ;
El
B
1
0 ; gH
Db
T 2Re
;
b
b
D
L
l ; (2)
Z
g
PP
H A
0
; sinbLZ . (3)
Используя результаты работ [5, 6] для расчета давления потока после
тройников и уравнение Бернули для участков трубопровода между тройника-
ми, можно записать выражения для расчета давления в начальных сечениях
каждого отвода
1
1
2
1
1
2
0
2
0
0
0
i
j
ji
)i(
b
i
j
j
)j(
c
ib JLQQ
g
P
g
P
; 132 N...,i ;(4)
2
02gF
; 2
0
0
0
0
0
1 Q
g
P
g
P )(
b
b
;
i
k
kbi QQQ
1
0 , 0i ; (5)
D
L
b
P D
P
A
jj
j
j
Q
C
D
Q
Q
gF
J
10
4
lg
154.0
2
2
2
0
. (6)
Коэффициенты местного гидравлического сопротивления при отборе по-
тока из раздаточного контура через отводы могут быть найдены при помощи
следующих зависимостей [4]:
2
0
1
0
1)0(
Q
Q
E
Q
Q
BA b
b
b
bbb ;
2
11
i
b)i(
b
i
b)i(
bb
)i(
b Q
Q
E
Q
Q
BA . (7)
Расчетные зависимости для нахождения коэффициентов местного гидрав-
лического сопротивления при течении потока через тройник с отводом имеют
вид аналогичный зависимостям (7), однако значения эмпирических коэффи-
циентов в них будут отличатся [4]. Эти зависимости могут быть записаны так:
2
0
1
0
10
Q
Q
E
Q
Q
BA b
c
b
cc
)(
c ;
2
11
i
b)i(
c
i
b)i(
cc
)i(
c
Q
Q
E
Q
Q
BA . (8)
На основании формул (1) - (3) с учетом выражений (7) – (8) находим ха-
рактеристические напоры для каждого отвода. Подставив полученное выра-
жение в формулу (1) и проделав несложные преобразования, получим урав-
нение для расчета расхода пульпы через i -й отвод [5 – 6]:
0
22
0
12
i
b
ib
b
ib
ib H
w
g
Q
w
QBg
Q ; (9)
2
2
b
bb
F
Egw
;
2
1
2
0
2
1
1
2 ib
i
j
j
)j(
c
i
j
ji QgAQJL ;(10)
00zb0 LJHHhH ;
02
0
02
2
0
0
10
4
lg
154.0
Q
C
gF
D
Q
Q
J
. (11)
Окончательно, решение уравнения (9) имеет такой вид:
1 iiib QQ ;
i
i
ii
q
p
q
2
11 ; (12)
2
01
1
5,0
bib
b
b
i
F
F
E
E
B
q ;
2
0
2
1
0
2
1
gF
Q
H
B
p
i
i
b
i
, (13)
где i – коэффициент путевого расхода.
Новизна разработанной модели течения пульпы в трубопроводах с выпус-
ками при картовом намыве хранилища отходов заключается в том, что впер-
вые учитывает длину и диаметры трубопроводов и отводов контура, режим
течения и концентрацию гидросмеси, гранулометрический состав транспор-
тируемого материала, а также гидравлические характеристики отводов. Полу-
ченная модель впервые позволила разработать метод расчета параметров эле-
ментов конура, обеспечивающих равномерное распределение пульпы по
фронту намыва, и за счет этого повысить устойчивость откосов дамб храни-
лища, а также снизить энергоемкость и водопотребление процесса складиро-
вания.
По предлагаемой методике для условий проектируемой на ЮГОКе второй
карты хранилища отходов «Объединенное» были произведены расчеты пара-
метров гидротранспорта. Все расчеты для указанных выше вариантов произ-
водились для плотности отводимой пульпы 1,04 т/м
3
, что соответствует мас-
совой концентрации 6% (см. рис. 2 и 5).
Рис. 2 – Зависимость коэффициента путевого расхода от расхода подаваемого на уча-
сток намыва для различных выпусков.
Рис. 3 – Зависимость величин расхода поступающего в различные выпуски от расхода
подаваемого на участок намыва (м
3
/с).
Рис. 4 – Зависимость величин расхода между выпусками от расхода подаваемого на
участок намыва (м
3
/с).
Рис. 5 – Зависимость величин давления (м.в.ст.) в месте приварки выпуска в трубопро-
вод от расхода подаваемого на участок намыва (м
3
/с).
ВЫВОДЫ
1. Разработана модель течения гидросмеси в трубопроводе с выпусками,
впервые учитывающая такие особенности систем складирования отходов при
периферийном заполнении карт, как большие расстояния между выпусками
из магистрального трубопровода и позволяющая рассчитать расход пульпы в
выпусках и в трубопроводах контура.
2. Доказано, что величина, показывающая, какая часть расхода пульпы теку-
щей в трубопроводе, вытекает через выпуск, так называемый коэффициент путе-
вого расхода выпуска, состоит из двух слагаемых, первое из которых опреде-
ляется характеристиками выпуска и трубопровода, а второе – параметрами
течения в трубопроводе перед выпуском. Это позволило определить расход
через любой трубопровод и выпуск как долю расхода пульпы, подающейся в
трубопровод, в виде функции от коэффициентов путевого расхода предыду-
щих выпусков.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дмитриев Г.П., Махарадзе Л.И., Гочиташвили Т.Ш. Напорные гидротранспортные системы. – М.: Не-
дра, 1991. – 304 с.
2. Нурок Г.А. Процессы и технологии гидромеханизации открытых горных работ. – М.: Недра, 1985 –
583 с.
3. РСН 275–75. Временные указания по технологии возведения намывных хвостохранилищ горнообога-
тительных комбинатов. – Киев: Госстрой УССР, 1975. – 180 с.
4. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. – М.: Недра, 1982. – 224 с.
5. Блюсс Б.А. Расчет параметров и режимов работы системы отведения и складирования отходов обога-
щения / Б.А. Блюсс, Е.В. Семененко, В.Б. Бобров // Научно технический сборник “Обогащение полезных ис-
копаемых”. – № 27-28. – 2006. – С. – 71 - 74.
6. Семененко Е.В. Определение критических параметров течения гидросмеси в трубопроводе с выпус-
ками / Е.В Семененко, В.Б. Бобров // Всеукраинский научно-технический журнал «Промышленная гидравли-
ка и пневматика». – 2008. – №2(20). – С.52 – 56
|