Гидравлический расчет пульпопровода

Гидросмесью или пульпой называется жидкость, в которой имеются твердые частицы. Трубопроводы, по которым перекачивается гидросмесь или пульпа, называются пульпопроводами.

В результате исследований было установлено, что при движении пульпы различают два режима:

1. при сравнительно низких скоростях происходит осаждение твердых частиц гидросмеси на дно канала или трубы, канал заиливается;

2. при высоких скоростях все частицы находятся во взвешенном состоянии и не влияют на условия движения жидкости по данным большинства исследователей, дно канала чистое.

При движении пульпы твердые частицы перемещаются не только во взвешенном состоянии, но и влекутся по дну. Скорость, при которой начинается осаждение твердых частиц из потока гидросмеси, называется критической. Она зависит от количества, размеров, плотности, гидравлической крупности, шероховатости и диаметра трубопровода. Определить критическую скорость можно по формуле Кнороза

_,

υ_гк – гидравлическая крупность;

β – отношение по массе твердых частиц к количеству жидкости в пульпе;

d – диаметр трубопровода;

d_ср – средний диаметр частиц пульпы

или по формуле Иванова

,

ρ_п – плотность пульпы;

ρ – плотность воды;

λ – коэффициент гидравлического сопротивления.

Критическая скорость находится в пределах υ _к=1-5 м/с.

В пульпопроводе наблюдается такое явление как саморегулирование скорости. При движении частиц со скоростью меньше υ _к происходит осаждение твердых частиц на дно, канал заиливается, рабочая площадь уменьшается. Так как расход постоянен, то с уменьшением площади увеличивается скорость, и частицы со дна переходят во взвешенное состояние.

Потери напора в пульпопроводе

h_п=(1+φC_т)h_l,

φ – коэффициент, зависящий от среднего размера частиц твердой фазы, диаметра трубопровода, гидравлической крупности, скорости;

C_т – процентное содержание по объему твердых частиц в гидросмеси;

h_l – потери в трубопроводе, если бы по нему текла чистая вода.

При малых скоростях и большом процентном содержании твердых частиц потери в пульпопроводе

h_п=(2-3)h_l.

Если размеры частиц невелики, а скорость движения пульпы достаточно высокая, то при этих условиях потери в пульпопроводе мало отличаются от потерь в чистой воде.

Задачи при расчете пульпопроводов решаются те же, что и при расчете водопроводов.

Дата добавления: 2015-12-07