ГИДРОТРАНСПОРТА

Для определения соответствия методик фактическим режимам гидротранспорта был выполнен численный анализ по каждой из 11 рассматриваемых методик для крупнозернистых и мелкозернистых хвостов обогащения.

Результаты численного анализа приведены в таблице:

Таблица 2.1

Результаты расчета параметров гидротранспорта

крупнозернистых гидросмесей хвостов обогащения

(гранулометрический состав «А»)

Из данных таблицы следует, что результаты значительно расходятся между собой, что объясняется неопределенностью некоторых расчетных величин.

Для установления этой неопределенности был выполнен параметрический анализ по каждой из методик: критическая скорость. Было установлено, что по величине критической скорости, как одного из определяющих параметров гидротранспорта методики можно разделить на несколько групп. Результаты расчетов приведены на гистограмме, рис. 2.1.

Рис. 2.1. Расчетные значения критической скорость по различным

методикам (крупнозернистые гидросмеси)

Первая группа включает шесть методик: Аксенов-Подкорытова, ВНИИГ, ИГМ УССР и Механобр, Кнороз-Евдокимов, Силин-Коберник, Дмиитриев. Расхождение между наименьшим значением критической скорости и ее наибольшим значением в этих методиках составляет 17,5 %. Причем три методики ВНИИГ, ИГМ УССР и Механобр, Кнороз-Евдокимов дают практически равные результаты, с расхождением всего 5,5 %.

Вторая группа из двух методик – ЛГИ им. Плеханова и Коберник-Войтенко. Расхождение результатов 8.2 %.

Третья группа методик - Смолдырев и Криль дают результаты не соответствующие физической модели рассматриваемого процесса гидротранспорта. С одной стороны, одна приводит к минимальному значению критической скорости (1.9 м/с), а другая, наоборот, к максимальному значению. Поэтому из дальнейшего анализа эти методики можно исключить.

Методом постепенного отбора и сравнения полученных расчетных результатов с фактическими данными по работе гидротранспортных систем на горно-обогатительных комбинатах были выделены две методики:

- для крупнозернистых хвостов обогащения методика ВНИИГ им. Веденеева;

- для мелкозернистых хвостов обогащения методика ИГМ УССР и МЕханобр.

В результате были выбраны 2 методики- ВНИИГ им. Веденеева и института Механобр-ИГМ УССР, которые во всем диапазоне изменения условий гидротранспорта дают результаты адекватные фактическим значениям.

Область применения выбранных методик определяется следующим диапазоном исходных параметров:

- производительность систем гидротранспорта - т/ч;

- плотность твердой фазы - т/м³;

- массовая концентрация твердых частиц – ;

- средневзвешенная крупность твердых частиц – мм.

Для определения параметров гидравлического транспортирования мелкодисперсных гидросмесей в работе используется методика института Механобр-ИГМ УССР, а для крупнодисперсных гидросмесей - методика ВНИИГ им. Веденева. Диаметр трубопровода определяется, исходя из условия, что средняя скорость течения гидросмеси совпадает с критической скоростью гидротранспорта, то есть .

Определение общих потерь напора на гидравлический транспорт складывается из двух составляющих – потерь напора несущей среды и потерь напора на перемещение твердого материала .

Методика института Механобр-ИГМ УССР	Методика ВНИИГ им. Веденева

Существующий метод и расчетные формулы требуют предварительно определить параметр , причем по таблицам, в связи с чем, значения не вполне определенны, т.к. диаметры трубопровода заданы в некотором диапазоне (см. таблицу 1), поэтому приходится применять линейную экстраполяцию, для конкретного значения диаметра и параметра , как функции D:

Таблица 1

Значения коэффициента относительной крупности [1]

0,40	0,50	0,60	0,70	0,80	0,90	1,00
0,05 0,10 0,20 0,30 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0	0,051 0,100 0,170 0,210 0,275 0,305 0,380 0,365 0,380 0,402 0,415	0,052 0,110 0,205 0,260 0,325 0,360 0,380 0,410 0,430 0,460 0,470	0,053 0,125 0,240 0,300 0,370 0,405 0,430 0,465 0,490 0,530 0,550	0,054 0,140 0,270 0,340 0,400 0,440 0,470 0,510 0,540 0,580 0,585	0,055 0,150 0,300 0,375 0,435 0,475 0,505 0,545 0,580 0,630 0,650	0,056 0,160 0,330 0,410 0,475 0,505 0,535 0,580 0,615 0,665 0,690	0.057 0.170 0.370 0.445 0.490 0.535 0.565 0.605 0.640 0.700 0.730

Кроме этого, коэффициент разнозернистости , который принимается по графику гранулометрического состава. Здесь также имеем неопределенность в расчете.

После ряда математических преобразований были исключены неопределенности с коэффициентами δ и j путем замены этих параметров обобщенным коэффициентом крупности, линейно зависящего от средневзвешенного диаметра твердых частиц.

Причем для мелкозернистых гидросмесей обобщенный коэффициент крупности определяется по формуле

Область применения этой формулы ограничена максимальным средневзвешенным диаметром твердых частиц мм.

Для крупнозернистых гидросмесей обобщенный коэффициент крупности имеет вид:

.

Нижняя граница применения этой формулы определяется средневзвешенным диаметров твердых частиц мм.

Графическое представление зависимости обобщенного коэффициента крупности от средневзвешенного диаметра твердых частиц для мелкозернистых и крупнозернистых гидросмесей хвостов обогащения представлено на Рисунке 1.

Рис. 1. Зависимость обобщенного коэффициента крупности от средневзвешенного

диаметра твердых частиц для мелкозернистых и крупнозернистых гидросмесей

хвостов обогащения

Исходя из выше сказанного приходим к тому, что дополнительные потери напора на гидравлический транспорт твердой фазы в режиме критической скорости во всем диапазоне гранулометрического состава твердых частиц пропорциональны обобщенному коэффициенту крупности, линейно зависящего от средневзвешенного диаметра твердых частиц в области, ограниченной мелкозернистыми и крупнозернистыми частицами.

То есть в формуле для потерь напора, имеющей вид выражение для дополнительные потери напора будет преобразовано с учетом вводимого коэффициента и примет вид

То есть выражение для общих потерь напора примет вид.

.

Для машинного расчета параметров гидротранспорта крупнозернистых и мелкозернистых хвостов обогащения была разработаны компьютерная программы.