Расчет пульпопроводов для подачи хвостов с фабрики в хвостохранилище. Производительность фабрики по руде. Выход хвостов, страница 2

До настоящего времени отсутствует универсальная общепринятая методика расчета гидротранспорта хвостов. Предложено несколько эмпирических формул для определения критической скорости и критического диаметра хвостопровода, пользоваться которыми рекомендуется при определенных характеристиках крупности хвостов.

Исходные данные:

Производительность фабрики по руде Q=25 тыс. т/сут.

Выход хвостов γ =96 %.

Плотность твердой фазы ρ=2,8 т/м³.

Разжижение R = Ж/Т (по массе)=3,8.

Геодезическая отметка оси землесоса z_Н=70м.

Геодезическая отметка распределительного бака z_б=68м.

Длина хвостопровода l=2500м.

Таблица 1

1. Определяем секундный расход пульпы:

где Q – производительность фабрики по руде, т/сут;

ρ_В – плотность воды, ρ_В = 1 т/м³.

2. Находим плотность пульпы:

3. Определяем средневзвешенный диаметр частиц:

где d_i – среднеарифметический размер класса крупности, мм;

γ_i –выход (содержание) по массе фракций хвостов данного диапазона по крупности, %

4. Устанавливаем гидравлическую крупность хвостов. Так как d_ср>0,1 мм, переходная область. Используем формулу Алена:

5. Определяем коэффициент разнородности твердых частиц:

значения d₁₀ и d₉₀ находятся по характеристике крупности как диаметры, соответствующие выходу по минусу 10 и 90 % (рис. 1).

6. Рассчитываем критический диаметр хвостопровода:

где D_кр – диаметр хвостопровода, соответствующий критической скорости, м.

7. Определяем действительные скорости движения пульпы в хвостопроводе по двум стандартным диаметрам, большему и ближайшему меньшему по отношению к критическому диаметру:

где в соответствии с ГОСТ 10704-76 d_ст = 600 мм    

d_ст = 700 мм   

8. Находим критическую скорость движения пульпы:

Где d_ст – стандартный диаметр стальных труб, м

9. Выбираем стандартные стальные трубы с диаметром 600 мм, это обеспечит движение потока пульпы без заиливания трубопровода, т.к. выполняется условие v_д> v_кр: 4,07 > 3,02 м/с.
10. Определяем потери напора в пульпопроводе с учетом местных сопротивлений (местные сопротивления составляют 10% сопротивления на прямых участках):

где А – удельное сопротивление, А = 0,02262 м; l – длина хвостопровода, м; ρ_п – плотность пульпы, т/м³.

11. Находим манометрический напор землесоса:

где 1,15 – 15 %-процентный коэффициент запаса; z_б-z_H – геодезическая высота подачи пульпы z_Г, м.

12. Выбираем тип и число землесосов.

Технические характеристики землесосов приведены в каталоге при их работе на воде, поэтому перед выбором землесоса необходимо пересчитать значения расхода пульпы Q_П и манометрического напора Н_Н на воду.

Коэффициент напора К_Н в зависимости от плотности пульпы ρ_п для пересчета характеристик насосов с пульпы на воду следующий:

где Н_П, – напор насоса при работе на пульпе, Н_B – напор насоса при работе на воде.

Т.к. плотность пульпы ρ_п = 1,15 т/м³, то К_Н = 0,85.

Для выбора землесоса необходимо сделать пересчет подачи:

где Q_B – подача насоса при работе его на воде, м³/ч.

13. Определяем мощность на валу землесоса:

где η – КПД насоса, η = 0,7

Мощность электропривода принимают с коэффициентом запаса К = 1,05÷1,3:

N = 2071÷2564 кВт.

Выводы: для подачи хвостов с фабрики в хвостохранилище по рассчитанному в работе пульпопроводу, необходимо установить