8. Расчет гидротранспортных установок

Исходными данными для расчета гидравлической транспортной установки являются производительность по грузу, схема трубопровода с указаниями длин и углов наклона и поворота, насыпная плотность транспортируемого груза, средний или максимальный размер кусков груза.

8.1. Определение производительности насоса

По заданной массовой производительности по грузу Q, т/ч, определяется необходимая объемная производительность по грузу Q_м, м³/ч:

, (65)

где – насыпная плотность груза, т/м³.

Производительность по пульпе Q_п, м³/ч, с учетом объемной концентрации пульпы S, м³/ч,

, (66)

где S – объемная концентрация пульпы (для гидротранспорта S = 0,2–0,3).

Расход воды для создания и движения пульпы, м³/ч,

, (67)

Плотность пульпы, т/м³,

, (68)

где – плотность воды, т/м³; – насыпная плотность груза, т/м³.

8.2. Определение диаметра трубопровода

Приняв ориентировочный диаметр трубопровода (см. прил. 26), рассчитывают рабочую скорость движения пульпы, м/с (ориентировочное значение рабочей скорости рекомендуется 3–4 м/с):

. (69)

Диаметр трубопровода необходимо подобрать так, чтобы выполнялось следующее условие:

, (70)

где V_кр – критическая скорость движения пульпы, м/с (см. прил. 27).

Величину критической скорости движения пульпы можно определять по следующим формулам:

для материала с частицами размером менее 2-3 мм

, (71)

где n – коэффициент, учитывающий степень перемешивания пульпы (n = 1,1–1,2 для рудной пульпы, n = 0,7–1,0 для угольной пульпы);

для материала с частицами размером больше 2–3 мм

, (72)

где f – коэффициент трения материала о дно и стенки трубопровода (f = 0,5÷0,6).

8.3. Определение мощности привода насоса

Полный напор складывается из напора, необходимого для подъема пульпы на некоторую высоту, и потерь напора при движении пульпы по трубопроводу:

, (73)

где h_г – геодезическая высота подъема пульпы, м; – коэффициент гидравлических сопротивлений (см. прил. 28); L_пр – приведенная длина трубопровода, м,

, (74)

где L_геом – геометрическая (суммарная) длина трубопровода, м; – сумма эквивалентных длин трубопровода, потери напора в которых, соответствуют потерям напора в местных сопротивлениях (поворотах трубопровода, клапанах, задвижках и др.), м,

, (75)

где – коэффициент местного сопротивления (см. прил. 29–31); j – коэффициент сопротивления движению пульпы (j = 0,04-0,05).

Мощность двигателя насосной установки, кВт,

, (76)

где – КПД насосной установки ( = 0,7–0,8).

9. Расчет пневмотранспортных установок

Исходными данными для расчета пневмотранспортной установки являются производительность по грузу, схема трубопровода с указаниями длин и углов наклона и поворота, насыпная плотность транспортируемого груза, средний или максимальный размер кусков груза.