Способ транспортирования гидросмеси по трубопроводу и устройство для его осуществления

 

Союз Советски к

Социалистнчеснин

Республик

ОП ИСАЙКЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i) 854841 (6I ) Дополнительйое к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.05. 79(21) 2?82057/27-11 с присоединением заявки 1тт— (23) ПриоритетОпубликовано 15.08.8I бюллетень М 30

Дата опубликования описания 16.08.81 (5I )M. Кл.

S 65 G 53/30

9вударстненный камнтвт

СССР ае аалам нзебретеннй н етнрытнй (5З) УДК 621.867,. .7(088.8) Е.M. Шпарберг, „B.Ì. Петров, С.В. Загай ов :" ",. ;,:,"1 и И.Ф. Израильсон (72) Авторы изобретения

Сибирский государственный институт по шахт, разрезов и обогатительных фабр

"Сибгипрошахт" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ГИДРОСИЕСИ

ПО ТРУБОПРОВОДУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЖНИЯ

Изобретение относится к гидротранспорту и может быть использовано, например, в горной промышленности для транспортирования по трубопроводу полезных ископаемых и других сыпучих материалов на большие расстояния.

Известен способ транспортирования гидросмеси по трубо-троводу, включающий разделение гидросмеси на твердый и жидкий компоненты путем ее вращетО ния, сообщение жидкому компоненту о дополнительной кинетической энергии, смешение компонентов за счет создания жидким компонентом области разрежения и подачу смеси в трубопровод 11.

Способ осуществляется устройством для транспортирования гидросмеси по трубопроводу, содержащем разделительную камеру с патрубком для ввода гидросмеси, соединенным с трубопроводом, и патрубком для отвода жидкого компонента, связанньвт с входом центробежного насоса, а также струйный насос, имеющий сообщенные с трубопроводом полость для приема твердого компонента, соединенную с разделительной камерой, и сопло, связанное с выходом центробежного насоса.

Недостатком известного способа и устройства является то, что гидросмесь при разделении на твердый н жидкий компоненты в гидроциклоне движется со скоростью ее гидротранс" портирования — около 4,0-5,0 м/с (скорость транспортирования определена условием витания твердых частиц и диаметром используемых труб, зависящим от крупности частиц и производительности установки). ри этом имеет место высокотурбулентный режим движения гидросмеси, что исключает воэможность осветления отработанной воды, так как вихревые потоки в живом сечении гидросмеси увлекают мелкие частицы твердого компонента и последние неизбежно попадают во всасывающую трубу центробежного насоса. Это приводит к потере твер-.

3 85484 дого компонента и вызывает интенсивный износ насоса, заклинивание его, т,е. снижает надежность процесса транспортирования.

Цель изобретения — повышение на5 дежности транспортирования.

Поставленная цель достигается тем, что вращение гидросмеси при ее разделении осуществляют в ламинарном режиме. 10

В устройстве для осуществления предлагаемого способа разделительная камера содержит неподвижный барабан и охватывающую его с образованием между ними кольцевой полости 15 обойму со смонтированной-в ней продольной перегородкой, при этой обойма установлена с возможностью вращения вокруг барабана, а указанная кольцевая полость связана с патрубком

20 для ввода гидросмеси и приемной поло-. стью струйного насоса, а также с . патрубком для отвода жидкого компонента, установленным внутри барабана.

На -фиг. 1 изображено устройство для транспортирования гидросмеси по трубопроводу, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2, на фиг. 4 — схема гидротранспортной 30 установки с применением данного способа и устройства; иа фиг. 5 — эпюра напора насоса каждой ступени трубопровода гидротранспортной установки.

Устройство для транспортирования гидросмеси по трубопроводу содержит разделительную камеру 1, которая включает в себя неподвижный барабан 2, вращающуюся вокруг него обойму 3, . между которыми образована кольцевая полость а, служащая для разделения гидросмеси на твердый и жидкий компоненты. В обойме 3 смонтирована пе;регородка 4, а в барабан вмонтирована 45 шпальтовая сетка 5. Начальная часть полости С! патрубком 6 для ввода гидросмеси соединена с транспортным трубопроводом 7. Внутри неподвижного барабана вмонтирован патрубок 8 для отвода жидкого компонента с уплотнениями 9. Уплотнение обо%мы относительно неподвижного барабана осуществляется с помощью сальников 10 через фланцы 11. К неподвижному барабану жестко крепится центробежный насос

12, приводимый в действие электродвигателем 13 через муфту 14. Приводной вал 15, на котором сидят рабочие ко-1 ф леса центробежного насоса, передает крутящий момент через редуктор 16 и на зубчатый венец фланца 11 и через пальцы 17 вращает обойму З.Напорный трубопровод !8 центробежного насоса соединен с кольцевым соплом 19 струйного насоса .20. Полость 2! струйного насоса, служащая для приема твердого компонента, соединена трубопроводом 22 с полостью < . Струйный насос сообщен со смесительной камерой 23, связанной с трубопроводом 7.

Устройство размещают на таком расстоянии от загрузочного аппарата

24, чтобы запаса напора гидросмеси: полученного в загрузочном аппарате, хватило на прохождение расстояния до устройства. Длина этого расстояния определяет радиус действия установки. Для увеличения этого радиуса действия в конечном участке расстояния 8! устанавливается снова устройство для транспортирования гидросмеси на следующем отрезке трубопровода и т.д. Практически можно подобрать насос для условия е; — е, Так как число ступеней установки для перекачивания гидросмеси практически неограничено, то создается возможность транспортирования гидросмеси на большие расстояния.

Способ осуществляется следующим образом.

Гидросмесь из трубопровода 7 гидротранспортной установки после использования запаса переданной ей энергии поступает в кольцевую полость

Д, образованную между обоймой и барабаном, причем направление и ско-. рость вращения потока и обоймы вокруг неподвижного барабана совпадают, что исключает турбулентный характер движения гидросмеси, а устанавливает ламинарный режим движения. (Поступающая по патрубку 6 гидросмесь в кольцевой полости 0 разделяется на твердый компонент, движущийся у наружной — подвижной — стенки обоймы, и жидкий компонент (воду), движущийся с внутренней стороны обоймы. В месте расположения шпальтовой сетки 5 разделение гидросмеси заканчивается; жидкий компонент через сет.ку поступает в патрубок 8 и далее .во всасывающую полость насоса 12, приводимого во вращение двигателем

S 8548

13 через муфту ),4. Затем вода нагнетаетсй центробежным насосом по напорному трубопроводу 18 в кольцевое сопла 19 струйного насоса 20.

В приемную полость 21 по трубопро! воду 22 подается твердый компонент, который далее поступает на смесительную камеру 23 и захватывается жидким компонентом, выходящим из кольцевого сопла. Сформированная гидросмесь 1О транспортируется по трубопроводу до следующего устройства.

Так как в разделительной камере обеспечен л минарный режим движения гидросмеси на участке разделения 1% компонентов, то этим предотвращается вынос мелких фракций твердого компонента с отработанной всцой, благодаря чему практически искл;очен износ центробежного насоса от ваэдей- 20 ствия твердого компонента, предотвращается заклинивание насоса и повышается надежность процесса транспортирования.

Формула изобретения

1. Способ транспортирования гид3йсмеси по трубопроводу, включаю- ЗО щий разделение гидросмеси на твердый и жидкий компоненты путем ее вращенкя, сообщение жидкому компоненту дополнительной кинематической энергии, смещение компонентов эа счет 3$ создания жидким компонентом области

Я, 4 разрежения и подачу смеси в трубоО, провод, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности„ вращение гндросмеси при ее разделении осуществляют в ламинарном режиме.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее разделительную камеру с патрубком для ввода гидросмеси, соединенным с трубопроводом, и патрубком для отвода жидкого компонента, связанньм с входом центробежного насоса, а также струйный насос, имеющий сообщенные с трубопроводом полость для приема твердого компонента, соединенную с разделительной камерой, и сопло, связанное с выходом центробежного насоса, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что разделительная камера содержит неподвижный бара бан и охватывающую его с образованием между ними кольцевой полости обойму со вмонтированчой в ней продольной перегородкой, при этом обойма установлена с возможностью вращения вокруг барабана, а указанная кольцевая полость связана с патрубком для ввода гидросмеси и полостью струйного насоса, а также с патрубком для отвода жидкого компонента, установленным внутри барабана., Источники информации, принятые во внимание при экслериэе

l. Авторское свидетельство СССР

В 285602, кл. В 65 G .51/1.8, 1969.

854841

Составитель М. Цветкова

Редактор М. Питкина Техвеп М.Рейвес Корректор Н. Стец

Заказ 6790/28 Тирам 842 Подписное

ВИИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, И-35д Разыская наб.z д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r . .Уагород, ул. Проектная, 4