10.1 Расчет всасывающего наконечника
10.1.1 Скорость движения гидросмеси во всасывающем наконечнике Vвс должна превышать величину гидравлической крупности wо поднимаемых кусков полезного ископаемого.
Vвс = 4Q / πD2 > wо (10.1)
10.1.2 Гидравлическая крупность для частиц диаметром от 1 до 200 мм может быть определена по формуле О.М. Тодеса и Р.Б. Розенбаума.
(10.2)
где
– критерий Архимеда для шаровидных
частиц диаметром dш
с
плотностью ρm
ρ и υ
– плотность и вязкость жидкости.
Для частиц неправильной формы dm применяют геометрический коэффициент формы kф.
(10.3)
Для окатанного песка kф = 1,17, для острозернистого песка kф = 1,5¸1,7, для угля kф = 3.
Гидравлическая крупность зависит от стесненности движения частиц, характеризующейся влиянием стенок всасывающего наконечника и влиянием соседних частиц.
10.1.3 Коэффициент, учитывающий влияние стенок ED, и коэффициент, учитывающий объемную концентрацию частиц Еβ, определяются по формулам
(10.4)
где β – объемная концентрация частиц,
n – опытный коэффициент, по данным Д.М. Минца, с песком и гравием n = 2,25¸4,5 (в среднем 3).
При разработке месторождений металлов, обладающих большей плотностью, чем вмещающие породы, величина гидравлической крупности должна определяться как для подъема максимального куска породы, так и для максимального размера поднимаемой частицы металла.
10.2 Расчет параметров эрлифта
10.2.1 При расчете параметров эрлифта определяют расход воздуха на подъем гидросмеси
(10.5)
где Qвозд и Qг – расход воздуха, м3 /мин и расход гидросмеси, м3/ч,
Н и h– высота подъема и гидростатический уровень воды над воздушной форсункой эрлифта, м,
γв и γг – плотность воды и гидросмеси, т/м3,
η – к.п.д. эрлифта, который может быть принят по данным таблицы 10.1.
Таблица 10.1 – к.п.д. эрлифта
|
0,1¸0,15 |
0,15¸0,25 |
0,25¸0,35 |
0,35¸0,5 |
ηмз |
0,25 |
0,32 |
0,36 |
0,4 |
10.2.2 Максимальное давление воздуха, подаваемого на эрлифт, равно
Рвоз = h + 0,2 МПа. (10.6)
10.2.3 Диаметр пульпоподьемной (Dэp) трубы определяется по формуле
(10.7)
При значениях α = 0,2¸0,45, коэффициент k = 0,24.
10.3 Пример расчета эрлифта для условий добычи фосфоритовых песков на Кингисеппском месторождении
Исходные данные. Расход гидросмеси 250 м3/ч, плотность гидросмеси 1,2 т/м3 высота подъема 10 м, глубина затопления форсунки эрлифта 15 м, средняя крупность поднимаемых песков 2 см, максимальная крупность поднимаемых пород 15 см.
Определяем максимальный диаметр всасывающего наконечника для подъема пород крупностью до 15 см.
Диаметр всасывающего наконечника D принимаем равным 250 мм (27339 мм).
Расход сжатого воздуха на эрлифтирование
Диаметры пульпоподьёмной трубы принимаем 27339 мм.
10.4 Исходные данные для решения задачи
Таблица 10.2 – Исходные данные
Параметры |
Варианты |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Расход гидросмеси Qг, м3/ч |
220 |
250 |
230 |
240 |
260 |
Плотность гидросмеси γг, т/м3 |
1,2 |
||||
Высота подъема Н, м |
15 |
10 |
12 |
14 |
13 |
Глубина затопления форсунки h, м |
20 |
15 |
17 |
19 |
18 |
Средняя крупность песков , см |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Максимальная крупность пород , см |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
11 ПОДЗЕМНАЯ ВЫПЛАВКА СЕРЫ