Подать статью
Стать рецензентом
Том 225
Страницы:
330
Скачать том:

Энергетическая эффективность гидравлического транспорта хвостов обогащения железной руды на Качканарском ГОКе

Авторы:
В. И. Александров1
С. А. Тимухин2
П. Н. Махараткин3
Об авторах
  • 1 — Санкт-Петербургский горный университет
  • 2 — Уральский государственный горный университет
  • 3 — Санкт-Петербургский горный университет
Дата отправки:
2017-01-16
Дата принятия:
2017-03-11
Дата публикации:
2017-06-25

Аннотация

В статье приведены аналитические расчеты удельных потерь напора при гидравлическом транспортировании гидросмесей хвостов обогащения железной руды Качканарского ГОКа при складировании хвостов обогащения в хвостохранилище. Расчеты выполнены по результатам экспериментальных исследований зависимости удельных потерь напора от шероховатости внутренней поверхности трубопроводов, футерованных полиуретановым покрытием. В процессе экспериментального определения шероховатости полиуретановых покрытий трубопроводов установлено, что величина физической шероховатости покрытий более, чем в четыре раза меньше шероховатости стальных трубопроводов, что приводит к снижению коэффициентов гидравлических сопротивлений, входящих в расчетную формулу удельных потерь напора – формулу Дарси –Вейсбаха. Рассчитаны коэффициенты относительной и эквивалентной шероховатостей для трубопроводов с покрытием и без покрытия. Сравнительные расчеты показали, что применение полиуретановых покрытий гидротранспортных трубопроводов способствует снижению удельной энергии при гидравлическом транспортировании хвостов обогащения железной руды Качканарского ГОКа в 1,5 раза. Для оценки характера и интенсивности изменения физической шероховатости опытных образцов труб с полиуретановым покрытием были выполнены эксперименты по наработке шероховатости на лабораторном гидравлическом стенде. Подготовленная гидросмесь хвостов обогащения железной руды Качканарского ГОКа прокачивалась по кольцевому трубопроводу, в линейной части которого были установлены последовательно три опытных образца труб с покрытием. Эксперименты показали, что шероховатость после наработки 484 ч на всех образцах трубопроводов изменяется незначительно. Значения шероховатости находятся в интервале от 0,814 до 0,862 мкм. В результате обработки экспериментальных данных методами математической статистики получена эмпирическая формула для расчета наработанной шероховатости поверхности полиуретанового покрытия в зависимости от времени работы трубопровода на гидросмеси хвостов обогащения железной руды.

10.18454/pmi.2017.3.330
Перейти к тому 225

Литература

  1. Александров В.И. Удельная энергоемкость гидравлического транспортирования продуктов перера-ботки минерального сырья / В.И.Александров, С.Ю.Авксентьев, И.М.Горелкин // Обогащение руд. 2012. № 3. C. 39-42.
  2. Добромыслов А.Я. Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материа-лов. М.: Изд-во ВНИИМП, 2004. 209 с.
  3. Alexandrov V.I. The rheological properties of high concentration slurry at pipeline transportation on example of copper-nickel ore tailings / V.I.Alexandrov, M.A.Vasylieva // Reports of the XXIII Int. Sci. Symp. «Miner’s week – 2015». 2015. P. 452-460.
  4. An analysis of the hydraulic transport of solids in horizontal pipes / T.Yagi, T.Okude, S.Miyazaki, A.Koreishi // Report of the Port & Harbour Research Institute (Japan). 1972. Vol. 11. № 3.
  5. Darcy H. Recherches expérimentales relatives au mouvement de l'eau dans les tuyaux. Paris: Malet-Bachelier, 1857.
  6. Heywood N. Developments in slurry pipeline technologies / N.Heywood, J.Alderman // Chem. Eng. 2003. Vol. 4. P. 100-107.
  7. Heywood N. Head loss reduction by gas injection for highly shear thinning suspensions in horizontal pipe flow / N.Heywood, J.Richardson // Proc. Hydrotransport 5. BHRA Fluid Engineering, 1978. P. 146-152.
  8. Kumar U. Bi-modal slurry pressure drop characteristics at high concentration in straight horizontal pipes / U.Kumar, S.N.Singh, V.Seshadri // Engineering and Technical Research. 2015. Vol. 3. Is. 4. P. 394-397.
  9. Nikuradse J. Gesetzmässigkeiten der turbulenten Strömung in glatten Rohren // Ing. Forschungsheft. 1932. № 356.
  10. Nikuradse J. Stromungsgesetze in rauhen Rohren // Ing. Forschungsheft. 1933. № 361.
  11. Portable Surface Roughness Tester SURFTEST SJ-210 Series. Mitutoyo America Corporation. URL: http://www. mitutoyo.com/Images/003/316/2140_SJ-210.
  12. Schmitt D.J. Experimental investigation of surface roughness microstructures and their effects on pressure drop characteristics in rectangular minichannels: M. S. thesis. Rochester Institute of Technology, 2004.

Похожие статьи

Горное образование в XXI веке: глобальные вызовы и перспективы
2017 О. И. Казанин, К. Дребенштедт
Предотвращение распространения взрывов метана и пыли в угольных шахтах
2017 Л. М. Пейч, Х. Г. Торрент, Н. Ф. Аньез, Х.-М. М. Эскобар
Источники нагревающего микроклимата при разработке месторождений высоковязких нефтей термошахтным способом
2017 М. А. Нор, Е. В. Нор, Н. Д. Цхадая
Сравнительная оценка структурно-механических свойств тяжелых нефтей тимано-печорской провинции
2017 Н. К. Кондрашева, Ф. Д. Байталов, А. А. Бойцова
Углы полных сдвижений и углы максимальных оседаний при отработке лав по диагональным к простиранию пласта направлениям
2017 Н. А. Колесник, Г. И. Козловский, А. А. Канавец
«Опыт риторики» И.С.Рижского (1796 г.) в горном университете: история и современность
2017 Д. А. Щукина, Н. А. Егоренкова