Расчет пульпопроводов для подачи хвостов с фабрики в хвостохранилище. Производительность фабрики по руде. Выход хвостов

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра обогащения полезных ископаемых

Расчетно-графическое задание №3

Расчет пульпопроводов для подачи хвостов с фабрики в хвостохранилище

По дисциплине:___Водовоздушное хозяйство обогатительных фабрик и металлургических предприятий

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Вариант 2

Автор: студент группы ИЗ-02-1                              ______________  / В./

(подпись)                        (Ф.И.О.)

Дата: ___________________

ПРОВЕРИЛ   доцент                                           ________________  / /

^{(подпись)                           (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2006 год

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.

Расчет систем гидравлического транспорта хвостов производится из условия надежности транспортирования, исключающего забивку пульпопровода твердой фазой при минимальном гидравлическом уклоне или минимальных потерях напора, и заключается в определении диаметра пульпопровода (для напорного транспорта) или размеров желоба (для безнапорного транспорта), гидравлического уклона и необходимого напора для транспортирования гидросмеси.

Недостаточный уклон при безнапорном транспорте может привести к быстрой забивке пульпопровода, что потребует большого перерасхода воды только на транспорт хвостов или даже может стать причиной переделок пульпопровода и увеличения капитальных затрат. Избыточный уклон вызывает обратный износ пульпопровода, приводит к большому объему ремонтных работ, перерасходу энергии на транспорт и, соответственно, - к увеличению эксплуатационных расходов. Следует отметить, что затраты в обоих случаях (недостаточный или избыточный уклон пульпопровода) могут быть весьма значительные, так как расстояние транспортирования может достигать нескольких километров, а суточный объем переносимых хвостов на современных обогатительных фабриках составляет десятки тысяч кубических метров.

Основным расчетным параметром напорных пульпопроводов является критическая скорость υ_кр движения пульпы, под которой понимается такая средняя скорость движения гидросмеси, когда начинается выпадение из потока пульпы на дно пульпопровода наиболее плотных и крупных частиц. Таким образом, критическая скорость определяется зависимостью между расходом пульпы, её плотностью, крупностью частиц и диаметром или площадью сечения пульпопровода.

Твердые частицы гидросмеси могут транспортироваться потоком воды во взвешенном состоянии или волочением (перекатыванием) по дну пульпопровода. Взвешивание частиц в потоке происходит только при турбулентном режиме движения, т.е. когда жидкость весьма интенсивно перемешивается, и создаются вертикальные составляющие скорости потока, перпендикулярные основному направлению движения гидросмеси. Если действительная скорость потока, при которой все частицы смеси находятся во взвешенном состоянии, будет постепенно уменьшаться, то наступит момент, когда наиболее крупные и плотные частицы начнут выпадать из потока, т.е. момент, когда действительная скорость υ_д сравняется или приблизится к критической υ_кр. При дальнейшем снижении действительной скорости потока на дне пульпопровода образуется постоянный слой отложившихся частиц.

Таким образом, в зависимости от соотношения действительной и критической скоростей потока можно выделить три режима движения гидросмеси:

1)  υ_д>υ_кр, все твердые частицы транспортируются во взвешенном состоянии;

2)  υ_д≈υ_кр, основная масса частиц находится во взвешенном состоянии, наиболее крупные и тяжелые частицы могут образовывать периодически размываемый небольшой по толщине слой осадка;

3)  υ_д<υ_кр, на дне трубопровода находится постоянный слой отложившихся песков (слой заиления), при этом режиме наблюдается минимальный износ хвостопровода.

Практика эксплуатации отечественных и зарубежных обогатительных фабрик подтвердила возможность работы хвостопроводов во всех трех режимах.