Трубопровод для транспортировки твердых материалов в потоке жидкости

 

Сущность изобретения: с верхней и нижней частями трубы 1 соединены криволинейные перепускные патрубки 2, размещенные вдоль трубы по винтовой линии с шагом, меньшим 50 диаметров трубы 1. Г- образные патрубки 3 установлены в полости трубы 1 и расположены над ее осью в горизонтальной плоскости на расстоянии 1/6 диаметра трубы 1. Стойка патрубка 3 соединена с размещенным в верхней части трубы 1 концом патрубка 2, его полка расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось трубы 1, и направлена выходным отверстием навстречу движению потока жидкости. 4 ил,

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s В 65 G 53/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4878893/29 (22) 30.10,90 (46) 07.08.92. Бюл. ¹ 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт по проблемам добычи, транспорта и переработки минерального сырья в промышленности строительных материалов (72) Н.Т.Белова, |О.Б.Дмитриенко, B,À.Новиков и Г.Н.Горохов (56) Авторское свидетельство СССР № 1463663, кл. В 65 G 53/52, 1986. (54) ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ТВЕРДЪ|Х МАТЕРИАЛОВ В ПОТОКЕ ЖИДКОСТИ (57) Сущность изобретения: с верхней и нижней частями трубы 1 соединены криволинейные перепускные патрубки 2, размещенные вдоль трубы по винтовой линии с шагом, меньшим 50 диаметров трубы 1. Гобразные патрубки 3 установлены в полости трубы 1 и расположены над ее осью в горизонтальной плоскости на расстояний 1/6 диаметра трубы t; Стойка патрубка 3 соединена с размещенным в верхней части трубы

1 концом патрубка 2, его полка расположена. в вертикальной плоскости, проходящей через ось трубы 1, и направлена выходным отверстием навстречу движению потока жидкости. 4 ил, 1752690

Изобретение относится к гидротранспорту, а именно к трубопроводам для гидротранспорта твердых материалов, Известен грунтопровод земллесосного снаряда, включающий трубопровод и смонтированные на его внутренней поверхности направляющие, опорную и две вогнутые пластины для образования внутри трубопровода винтовых потоков, вовлекающих в свою внутреннюю область основную массу грунта.

Недостатком известного устройства является невысокая транспортирующая способность грунтопровода, обусловленная незначительной мощностью образующихся винтовых потоков, которые не могут вовлечь во вращательное движение более крупные частицы грунта, оказывающие основное влияние на гидравлическое сопротивление и гидроабоазивный износ при гидротранспорте.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является трубопровод для транспорта твердых материалов в потоке жидкости, содер>кащий трубу и тангенциально соединенные с ее верхней и нижней частями криволинейные перепускные патрубки, смонтированные вдоль трубы по винтовой линии с шагом, меньшим 50 диаметров трубы, Недостатком известного устройства является невысокая транспортирующая способность трубопровода при значительном гидроабразивном износе, поскольку возникающая в перепускных патрубках скорость движения гидросмеси мало отличается от скорости движения гидросмеси по трубе и не обеспечивается значительное увеличение скорости потока в нижней зоне трубы для раскручивания основного потока, В результате структура потока гидросмеси существенно не меняется.

Кроме того, сужение нижней части криволинейного патрубка не исключает его забивку более крупными легкими частицами, попавшими в верхнюю часть трубопровода при турбулентном движении гидросмеси, что приводит к снижению надежности работы устройства.

Цель изобретенйя — повышение надежности и производительности.

Цель достигается тем, что трубопровод для транспортировки твердых материалов в потоке жидкости, содержащий трубу и тангенциально соединенные с ее верхней и нижней частями криволинейные перепускные патрубки, смонтированные вдоль трубы по винтовой линии с шагом, меньшим 50 диаметров трубы. снабжен Г-образными

1 патрубками, установленными в пологти трубы и расположенными над ее осью в горизонтальной плоскости на расстоянии 1/6 диаметра трубы, при этом стойка Г-образно5 го патрубка соединена с размещенным в верхней части трубы концом криволинейного патрубка, à его полка расположена в вер. тикальной плоскости, проходящей через ось трубы, и направлена выходным отверстием t0 навстречу движению потока жидкости.

На фиг. 1 изображен трубопровод, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг.

1; на фиг, 3 — вид Б на фиг, 1; на фиг. 4— эпюра скоростей при движении гидросмеси

15 в трубопроводе, Трубопровод для транспортировки твердых материалов в потоке жидкости включает трубу 1, соединенные с ее верхней и нижней частями криволинейные перепу20 скные патрубки 2 и смонтированные в полости трубы 1 Г-образные патрубки 3, При этом криволинейные перепускные патрубки

2 смонтированы вдоль трубы 1 по винтовой линии с шагом, меньшим 50 диаметров тру25 бы 1. Конец криволинейного патрубка 2, расположенный в верхней части трубы 1, сообщен с соответствующим Г-образным патрубком 3, а противоположный конец, расположенный в нижней части трубы 1, 30 соединен с ней тангенциально. Г-образные патрубки 3 стойками соединены с разме- щенными в верхней части трубы концами соответствующих криволинейных патрубков, а полки патрубков расположены в вер35 тикальной плоскости, проходящей через ось трубы t, и направлены входным отверстием навстречу движению потока жидкости. При этом Г-образные патрубки расположены над осью трубы 1 на расстоянии 1/6 диамет40 ра труды в горизонтальной плоскости.

Трубопровод работает следующим образом.

При движении гидросмеси по трубе 1 под действием скоростного напора часть

45 жидкости из верхней части трубы через Гобразные патрубки 3 и криволинейные патрубки 2 направляется в ее нижнюю часть, Вытекающие из криволинейных патрубков

2 струи жидкости турбулизируют поток в

50 нижней части трубы 1 и увеличивают его среднюю скорость, При этом перенос твердого материала, перемещающегося в основном в нижней части трубы 1, ускоряется, силы взвешивания твердых частиц увеличи55 ваются, и уменьшаются потери напора по длине трубопровода. В результате производительность и дальность транспортирования увеличиваются.

При движении взвесенесущего потока эпюра осредненных продольных скоростей

1752690 асимметрична. Степень асимметрии характеризуется тем, что местоположение максимальной скорости не совпадает с геометрической осью трубы и смещается выше ее. Экспериментальные данные показывают, что при движении гидросмеси flo горизонтальному трубопроводу максимальное значение продольной скорости расположено на расстоянии 1/3 диаметра .трубопровода от его верхней части, В связи с этим Г-образные патрубки 3 размещаются в полости трубы 1 на расстоянии 1/6 диаметра трубы над ее осью и параллельно последней, а входные отверстия их полок направлены навстречу потоку жидкости. В этом случае обеспечивается условие наибольшей эффективности воздействия струи жидкости на перемещение твердого материала в трубе.

Кроме того. поскольку основная масса твердых частиц перемещается в нижней ча. сти трубопровода..а в верхних слоях перемещаются мелкие частицы, размещение

Г-образных патрубков 3 в верхней части трубы 1 снижает возможность забивки патрубков и уменьшает механическое воздействие твердых частиц на него, что увеличивает срок службы патрубков и надежность рабо-. ты устройства, 5 Формула изобретения

Трубопровод для транспортировки твердых материалов в потоке жидкости, содержащий трубу и соединенные с ее верхней и нижней частями криволинейные

10 перепускные патрубки, размещенные вдоль трубы по винтовой линии с шагом, меньшим

50 диаметрам трубы, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности и производительности, он снабжен Г-образ15 ными патрубками, установленными в полости трубы и расположенными над ее осью в горизонтальной плоскости на расстоянии

1/6 диаметра трубы, при этом стойка Г-образного патрубка соединена с размещен20 ным в верхней части трубы концом криволинейного патрубка, а его полка расположена в вертикальной плоскости, проходящей через ось трубы, и направлена выходным отверстием навстречу движению .

25 потока жидкости.