Стенд для исследования и испытания гидротранспортного оборудования

 

COI03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБ етений v ОткРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 3468211/29-03 (22) 02.06.82 (46) 15.03.84. Бюл. и 10 (72) C.И.Истоиин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геологии зарубежных стран (53) 622.234,5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

) 514956, кл. E 02 F 3/88, 1974, 2. Авторское свидетельство СССР

И 522326, кл. Е 02 F 3/88, 1974 (прототип). (54)(57) 1 СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

И ИСПЫТАНИЯ ГИДРОТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, включающий пульповод, соединенный со смесителем воздуха и пульпы и воздухоотделителем, и измерительную аппаратуру, о т л и ч а ю- . шийся тем, что, с целью расширения диапазона испытаний путем имитации воздействий окружающей среды на пульповод, стенд снабжен герметичной камерой, в которой размещен пульповод, имитатором гидростатического давления, гидравлически сообщенным с герметичной камерой, имитатором температурного режима, внешней среды и пульпы, имитатором наклона пульповода, регулятором давления, установленным на герметичной камере, и имитатором волнового действия.

2. Стенд г)о п.1, отличаюшийся тем, что участок пульпово да, размещенный в герметичной камере, выполнен из эластичного материала.

3. Стенд по и.1, о т л и ч а юшийся тем, что имитатор наклона а пульповода выполнен в виде кулачково- Е го механизма с приводом, установленного на герметичной камере.

4. Стенд по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что имитатор волнового действия выполнен в виде клапа- а на цикличного действия, установленного на герметичной камере.

107977 полненный из эластичного материала. го давления (s морских условиях -. забортного давления) с регулируемым

8 патрубков соответственно воздухо45

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для исследования и испытания гидротранс- портного оборудования, s частности глубоководного, при разработке морских и океанических полезных ископаемых.

Известен стенд для исследования и испытания гидротранспортного оборудования, включающий всасывающий и 10 транспортирующий органы, пульповод, загрузочное устройство и измерительную анпаратуру. (11.

Недостатком данного стенда - огра,ниченный диапазон испытаний и недо- !5 статочная йх точность.

Наиболее:6лизким к. предлагаемому является стенд для исследования и испытания гидротранспортного обору- >О дования, включающий пульповод, соединенный:со смесителем воздуха с пульпой и воздухоотделителем, который соединен с переключателем, подающим пульпу в бункер попеременно через патрубок и мерную емкость, и измерительную аппаратуру f2) .

Однако известный стенд не обеспечивает проведение испытаний при воздействии окружающей среды: на пуль- З0 повод.

Цель изобретения - расширение диапазона испытаний путем имитации .воздействий окружающей среды на пульповод. 35

Указанная цель. достигается тем, что стенд для исследования и испытания гидротранспортного оборудования, включающий пульповод, соединенный со смесителем воздуха и пульпы и 40 воэдухоотделителем, и измерительную .аппаратуру, снабжен герметичной камерой, в которой размещен пульповод, имитатором гидростатического давления, гидравлически сообщенным с герметичной камерой, имитатором температурного режима внееней среды и пульпы, имитатором наклона пульповода, регулятором давления, установленным на герметичной камере, и ими- 50 татором волнового действия.

При этом участок пульповода, размещенный в герметичной камере, выполнен из эластичного матерйала.

Кроме того, имитатор наклона пуль-55 повода выполнен в виде кулачкового механизма. с приводом, установленного на герметичной камере.

1 1

Имитатор волнового действия выполнен в виде клапана цикличного действия, установленного на герметичной камере.

На чертеже изображен стенд для исследования и испытаний гидротранспортного оборудования.

Стенд содержит герметичную камеру

1 с корпусом 2, в которЬй соосно последнему размещен пульповод 3, выГерметичная камера 1 соединена через имитатор 4 температурного режима внешней среды с имитатором 5 внешненапором, служащим также в качестве насоса и связанным с камерой соединительным трубопроводом 6.

На корпусе 2 камеры 1 смонтированы с помощью верхнего 7 и нижнего отделитель 9 и смеситель 10 пульпы с воздухом.

Отводящий патрубок 11, связанный с воэдухоотделителем 9, имеет переключатель 12 потока пульпы. Патрубок

13 установлен с возможностью взаимодействия с переключателем 12 и служит для разгрузки пульпы, поступающей из пульповода в загрузочный бункер 14, соединенный трубопроводом

15 с приемной емкостью (эумпФером) 16.

Загрузочный бункер. И закреплен на корпусе 2 камеры 1 и на нем смонтирована мерная емкость 17, служащая для замера расхода и консистенции пульпы, поступающей через переключатель 12.

В патрубках 7 и 8 выполнены смотровые окна 18 и 19 для наблюдения за прохождением пульпы. Для обеспечения поступления сжатого воздуха от компрессора к смесителю 10 воздуха с пульпой служит технологическая линия, содержащая из ресивера 20, трубопровода 21 и гибкой вставки (патрубка) 22.

Стенд снабжен взаимодействующим с корпусом 2 имитатором наклона пульповода, включающим в себя кулачковый механизм 23 с приводом 24. 8 корпусе

2 выполнены монтажные окна 25-28, служащие для монтажа внутри камеры измерительной аппаратуры.

Корпус 2 имеет также фланец1

29, йа котором закреплен ответный фланец 30. На фланце 30 смонтирован трубопровод, состоящий из отдельных

10797

На пульповоде 3 смонтированы тен- 45 зодатчики 40, фиксирующие разницу давления внутри пульповода и в камере 1. Имитатор 41 температуры пульпы установлен на пульповоде 3. Имеется измерительный элемент (термо" g0 датчик температуры) 42, взаимодействующий с пульповодом 3, для измерения температуры пульпы в пульповоде и внутри камеры 1 при помощи, например, термографа. С пульповодом 3 взаимодействует также имитатор маг" нитной индуктивности 43. При необходимости может быть установлен на участков пульповода, связанных между собой фланцевыми соединениями 31.

Фланцевые соединения 31 служат для наращивания пульповода, участки которого связаны с воздухоотделителем 9 в верхней части и приемной емкостью

16 в нижней части гибкими соединительными звеньями 32 и 33, выполненными в виде армированных прорезиненных шлангов.

На корпусе 2 камеры 1 установлен автоматический регулятор давления

34 для обеспечения постоянного дав.ления внутри камеры 1, а в случае необходимости периодического изменения параметров гидравлического транспортирования при имитации волнового воздействия возможна установка клапана цикличного действия.

Трубопровод 35 служйт для подачи 20 воздуха внутрь камеры 1 от .Ресивера

20 через .трубопровод 21 с целью изменения внешнего давления внутри камеры, имитирующего изменение дав- . пения погружения пульповода в натур- 25 ных условиях на определенную глубину под уровень моря.

Имитатор 4 температурного режима внешней среды и трубопровод 6 соединены с камерой 1 посредством гибких армированных вставок 36 и

37, служащих для компенсации изменения расстояния при наклоне камеры

1. Стенд имеет вспомогательную емкость 38, служащую для компенсации потерь напора жидкости в линии трубопроводов, связывающих имитатор

5 внешнего давления и имитатор 4 температурного режима внешней среды с камерой

Воздухоотводитель 9 снабжен патрубком 39 с отверстиями для выхода сжатого воздухв.

71 4 трубопроводе датчик излучения 44, например радиометр, Стенд работает следующим образом.

Исследуемое гидротранспортное оборудование, в частности секция пульповода 3, при помощи патрубков

7 и 8 закрепляется соосно внутри корпуса 2 камеры 1, где создаются условия испытаний, соответствующие естественным условиям, в которых работает гидротранспортное оборудование в глубоководных водоемах, Для этого из вспомогательной емкости 38 в трубопровод 6 имитатором

5 давления подают жидкость, которая циркулирует по замкнутому контуру, включающему камеру 1, имитаторы 4 и 5 температуры " давления соответственно и трубопровод 6.

В загрузочный бункер 14 через патрубок 13 заливают жидкость и засыпают твердый материал. При этом в бункере происходит перемешивание твердого материала и жидкости с образованием двухкомпонентной гидросмеси-пульпы в требуемом условиями эксперимента соотношении твердого к жидкому. Сжатый воздух, поступающий через трубопровод 21 и гибкий патрубок 22 из ре-сивера 20, питаемого компрессором (не показан} в смеситель 10, насыщает поступающую туда же из бункера 14 по трубопроводу 15 пульпу через зумпф 16.

Насыщаемая воздухом (аэрированнач) пульпа поднимается по эластичному пульпопроводу 3 до воздухоотделителя

9, где из нее через отверстия патрубка 39 выделяется воздух, а смесь твердого и жидкого в виде пульпы,содержащей твердый измельченный в процессе гидравлического транспортирования материал, по отводящему патрубку 11 поступает к переключателю потока 12, а затем через патрубок

13 s загрузочннй бункер 14 или, в случае необходимости исследования йараметров гидросмеси (расхода, консистенции, дезинтеграции), в мерную емкость 17 из переключателя 12.

При прохождении пульпы по эластичному пульповоду 3 последний испытыва." ет деформации (растяжения или сжатия) в зависимости пт режима работы гидротранспортного оборудования и разнос,ти давления внутри камеры, 1 и пульпеводе 3, что Фиксируется соответствую" щей измерительной аппаратурой - тензо5 107977 датчиками 40, смонтированной внутри камеры и на пульповоде 3.

При необходимости имитации климатических условий, воздействующих на пульповод в естественных условиях 5 .(например, арктических или тропических), и изменения параметров гицравлического транспортирования пульпы имитатор 4 температурного режима внешней среды изменяет температуру внутри камеры 3, а соответствующая измерительная аппаратура (термодатчики температуры 42) Фиксируют разницу между температурой пульпы в пульповоде 3 и жидкости внутри камеры 3. 15

При необходимости увеличения длины пульповода, что связано с условиями .эксперимента (например, при исследованиях дезинтеграции транспортируемогоматериала в результате соударения час-20 тиц твердого материала внутри пульповода в зависимости от расстояния перемещенич}, Фланец. 30 отсоединяют от Фланца 29, к которому присоединяют дополнительную секцию, аналогичную корпусу 2, а *ланцевое соединение

3l также рассоединяют и к нижнему патрубку присоединяют секцию эластичного трубопровода, аналогичную пульповоду 3. Затеи на Флаиец новой сек" зо ции корпуса устанавливают укаэанный

Фланец 30 и соединяют Фланцы между собой.

С помощью имитатора наклона воз ж 35 но отклонение корпуса камеры для имитации воздействия условий окружаю" ,щей .среды (например, течений) на трубопровод. При наклонном положении пульповода происходит расслоение пульпы, при котором воздух поднимается к верхней стенке пульповода, а частицы твердого материала перемещаются преимущественно вдоль его нижней поверхности. Это сказывается на изменении параметров гидравлического транспортирования (на расходе и дезинтеграции), что Фиксируется измерительной аппаратурой (мерная емкость 17 и т.п.).

Имитатор 41 температуры пульпы, взаимодействующий с пульповодом 3 предназначен для изменения температурного режима транспортируемой пульпы в соответствии с условиями эксперимента, предусмотренными программой испытаний. Фиксация этой температуры и разницы между температурой пульпы и температурой окружающей среды внутри камеры l производится при помощи термодатчиковизмерительных элементов 42, например термограФа.

Имитатор магнитной индуктивности

43, выполненный B виде катушки, служит для воздействия на пульпу, содержащую магнитоеосприимчивые частицы, например железистые, для иссле-дований расслоения транспортируемого материала при исследованиях процессов попутного обогащения.

При исследовании особенностей гидравлического транспортирования радиоактивных руд на пульповоде может быть установлен датчик излучения 44, например радиометр.

Предложейный стенд позволяет расширить диапазон испытаний параметров гидротранспортного оборудования и обеспечить проведение испытаний при воздействии окружающей среды на пульповод,.

1079771

ВНИИПИ Заказ 1275/30 Тиран 644 Подписное

Филиал flAA патент", г. Уяц.ород, ул. Проектная, 4