Напорный пульпопровод
Владельцы патента RU 2372448:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)
Изобретение относится к гидравлическим установкам нагнетательного типа для транспортирования кусковых грузов, а именно к способам транспортирования гидросмеси по нагнетательным пульпопроводам. Технический результат - исключение заиливания пульпопровода при транспортировании кусковых грузов, особенно при увеличении крупности кусков в процессе эксплуатации транспортной системы, снижение абразивного износа стенок труб пульпопровода, повышение надежности и эффективности работы транспортной установки. Напорный пульпопровод соединен с насосом и состоит из соединенных разъемными фланцами труб. По длине напорного пульпопровода между трубами периодически размещены патрубки с фланцами с уменьшением их проходного сечения в направлении движения гидросмеси. Выходные отверстия патрубков смещены относительно продольной оси пульпопровода с чередованием направления этого смещения на противоположное при переходе от одного патрубка к другому вдоль продольной оси пульпопровода. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к гидравлическим установкам нагнетательного типа для транспортирования кусковых грузов, а именно к способам транспортирования гидросмеси по нагнетательным пульпопроводам.
Известен напорный пульпопровод (прототип), содержащий соединенный с насосом и состоящий из соединенных разъемными фланцами труб (Васильев К.А. Транспортные устройства и склады. М., Недра, 1991, с.130, 132, 142-143, рис.10.2, б).
Однако недостатками известного напорного пульпопровода являются возможность его заиливания кусковым грузом, абразивный износ стенки нагнетательного трубопровода скользящими по его днищу частицами кускового груза, создание достаточно большого динамического напора для обеспечения необходимой скорости движения гидросмеси для обеспечения турбулизации потока в поперечном сечении пульпопровода, обеспечивающей взвешенное состояние частиц гидросмеси.
Технический результат изобретения заключается в исключении возможности заиливания пульпопровода при транспортировании кусковых грузов, особенно при увеличении крупности кусков в процессе эксплуатации транспортной системы, снижении абразивного износа стенок труб пульпопровода, повышении надежности и эффективности работы гидротранспортной установки.
Технический результат достигается тем, что в напорном пульпопроводе, содержащем соединенный с насосом и состоящий из соединенных разъемными фланцами труб, согласно изобретению по длине напорного пульпопровода между трубами периодически размещены патрубки с фланцами с уменьшением их проходного сечения в направлении движения гидросмеси, при этом выходные отверстия патрубков смещены относительно продольной оси пульпопровода с чередованием направления этого смещения на противоположное при переходе от одного патрубка к другому вдоль продольной оси пульпопровода. Выходные отверстия патрубков могут быть смещены в поперечном относительно продольной оси пульпопровода направлении. Выходные отверстия патрубков могут быть смещены в вертикальной плоскости относительно продольной оси пульпопровода. Патрубки со смещением их выходных отверстий в поперечном направлении и в вертикальной плоскости могут чередоваться друг с другом по длине напорного пульпопровода при попарном размещении патрубков каждого типа друг за другом.
Напорный пульпопровод представлен на фиг.1 - продольный вертикальный разрез, на фиг.2 - продольный горизонтальный разрез, на фиг.3 разрез А-А по фиг.1.
Напорный пульпопровод состоит из снабженных разъемными фланцами 1 труб 2, формирующих напорный пульпопровод, соединенный с насосом (не показан). По длине напорного пульпопровода между трубами 2 периодически размещены патрубки 3 с фланцами 4 и 5, примыкающими к фланцам 1 труб 2. Патрубки 3 выполнены с уменьшением их проходного сечения в направлении 6 движения гидросмеси. Патрубки 3 могут быть выполнены в виде усеченных конусов с выходными отверстиями 7 круглого поперечного сечения (фиг.3). При этом выходные отверстия 7 патрубков смещены относительно продольной оси 8 пульпопровода с чередованием направления этого смещения на противоположное при переходе от одного патрубка 3 к другому вдоль продольной оси 8 пульпопровода. Выходные отверстия 8 патрубков 3 могут быть смещены в вертикальной плоскости относительно продольной оси 8 пульпопровода (фиг.1). Выходные отверстия 7 патрубков 3 могут быть смещены в поперечном относительно продольной оси 8 пульпопровода направлении (фиг.2). Патрубки 3 со смещением их выходных отверстий 7 в вертикальной плоскости (фиг.1) и в поперечном направлении (фиг.2) могут чередоваться друг с другом по длине напорного пульпопровода при попарном размещении патрубков 3 каждого типа друг за другом.
Напорный пульпопровод действует следующим образом. При включении насоса (не показан) в напорном пульпопроводе за счет скоростного напора обеспечивается транспортирование гидросмеси в направлении 6. При этом за счет периодического прохода гидросмеси через патрубки 3 с переменной площадью их поперечного сечения поток гидросмеси периодически ускоряется и меняет свое направление, а при выходе потока через выходные отверстия 8 патрубков 3 за счет ступенчатого изменения его площади поперечного сечения и изменения направления движения происходит дополнительная турболизация потока гидросмеси. Сочетание эффектов ускорения движения гидросмеси, изменения направления ее движения, ступенчатого изменения площади поперечного сечения потока гидросмеси с дополнительной турболизацией потока приводит к периодическому интенсивному перемешиванию частиц гидросмеси, в том числе и при наличии в ней крупнозернистой составляющей. Благодаря этому крупнокусковые частицы транспортируемого груза не оседают в нижней части труб 2 напорного пульпопровода, а постоянно находятся во взвешенном состоянии. Поэтому исключается возможность заиливания напорного пульпопровода, снижается абразивный износ стенок труб 2, снижается энергоемкость транспортирования, повышается надежность и эффективность работы гидротранспортной установки. Наличие восходящих потоков гидросмеси за счет указанных выше факторов позволяет, кроме того, снизить скорость движения гидросмеси по трубам 2 и дополнительно снизить энергоемкость транспортирования.
Отличительные признаки изобретения позволяют исключить возможность заиливания напорного пульпопровода при транспортировании кусковых грузов, снизить абразивный износ внутренней поверхности стенок труб, уменьшить энергоемкость транспортирования, повысить надежность и эффективность работы гидротранспортной установки.
1. Напорный пульпопровод, соединенный с насосом и состоящий из соединенных разъемными фланцами труб, отличающийся тем, что по длине напорного пульпопровода между трубами периодически размещены патрубки с фланцами с уменьшением их проходного сечения в направлении движения гидросмеси, а выходные отверстия патрубков смещены относительно продольной оси пульпопровода с чередованием направления этого смещения на противоположное при переходе от одного патрубка к другому вдоль продольной оси пульпопровода.
2. Пульпопровод по п.1, отличающийся тем, что выходные отверстия патрубков смещены в поперечном относительно продольной оси пульпопровода направлении.
3. Пульпопровод по п.1, отличающийся тем, что выходные отверстия патрубков смещены в вертикальной плоскости относительно продольной оси пульпопровода.
4. Пульпопровод по п.2 или 3, отличающийся тем, что патрубки со смещением их выходных отверстий в поперечном направлении и в вертикальной плоскости чередуются друг с другом по длине напорного пульпопровода при попарном размещении патрубков каждого типа друг за другом.
