3.6.2. Расчёт напорного гидротранспорта

Расчёт напорного гидротранспорта включает определение критической скорости, соответствующего диаметра пульповода и выбор грунтового насоса.

Расчётный диаметр пульповода, м

, (3.27)

где – расход пульпы, м³/с;

π – 3,14;

– ориентировочная скорость движения пульпы в пульповоде (м/с), величина принимается ориентировочно по таблице 3.5 в зависимости от крупности транспортируемого материала.

Таблица 3.5

Ориентировочные критические скорости транспортирования пород в зависимости от диаметра трубопровода

Диаметр трубопровода, мм	Критические скорости транспортирования, м/с
	глинистые фракции		песчаные фракции с примесью глины		песок 50%, гравий с глинистыми фракциями		гравий, щебень		рядовой уголь
200		1,6		1,9		2,4		3,0		2,0
300		1,8		2,1		2,9		3,6		2,5
400		2,2		2,4		3,4		4,3		3,0
500		2,5		3,0		3,8		4,8		3,3
600		2,7		3,2		4,1		5,3		3,6

Значения диаметра уточняется по сортаменту труб до стандартных размеров (табл. 3.3). Фактическая скорость движения пульпы

,

где D_c – диаметр стандартных труб, м.

Скорость движения пульпы должна быть несколько больше критической , которая уточняется по формуле В. В. Трайниса

, (3.28)

где с, k, – коэффициенты, характеризующие транспортируемый материал, рассчитываются по эмпирическим зависимостям [1, с. 71 – 72], в ориентировочных расчётах можно принять с ≈ 0,5; k ≈ 1,4 – 1,9; = 0,55;

– коэффициент гидравлических сопротивлений, = 0,014 – 0,0175;

, – плотность пульпы и воды, т/м³;

g – 9,81 м/с².

Выбор типа грунтового насоса производится по табл. 3.6 в зависимости от объёма пульпы Q_п и необходимого напора Н_п для транспортирования:

,

где – потери напора на трение при движении пульпы в трубопроводе, м;

– геодезическая высота подъёма от уровня пульпы в зумпфе до отметки выпуска, , м;

– остаточный напор на конце пульповода, = (3…5) м.

Таблица 3.6

Техническая характеристика грунтовых насосов и землесосов, применяемых при гидромеханизации

Марка грунтового насоса		Производительность, м3/ч	Напор, м	Частота вращения двигателя, об./мин.	Мощность двигателя, кВт
по ГОСТ 9075‑75	по прейскуранту № 23‑01
ГрК 1600/50	12 ГрК‑8	800	50	740	250
ГрК 1600/50	12 ГрК‑8	1600	50	735	500
ГрУ 1600/25	12 ГрУЛ‑12 3ГМ‑1М 3ГМ‑2М 16ГруТ‑8М	1600 400 1900 2200	25 37 58 63	740 740 740 585	150 320 630 630
ГрТ 4000/71	20 ГруТ‑8М	4000	67	500	1600

Потери напора на трение по длине пульповода

, (3.29)

где – удельные потери напора при движении чистой воды, определяются по формулам (3.7) или (3.8), м/м;

– коэффициент увеличения потерь напора при движении пульпы, величина зависит от скорости потока, соотношения Т : Ж, типа транспортируемого материала и находится в пределах от 1,05 до 1,35;

– длина пульповода.

Желателен выбор одного грунтового насоса, т. к. бесперебойная одновременная работа двух грунтовых насосов на один пульповод (параллельное соединение) затруднительна. Последовательное соединение для увеличения напора возможно с дополнительными перекачивающими установками.