2.1 Расчет напорного гидротранспорта хвостов обогатительной фабрики

На основании практики работы обогатительной фабрики (Узельгинский ГОК) и литературных данных принимаются следующие исходные данные, представленные в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Исходные данные для расчета

1) минералогический и гранулометрический состав, dср, мм	0,09
2)отношение Ж:Т в хвостах технологии	2,73
3)Производительность фабрики по хвостам, Qп, м^3/ч м^3/с QT, т/г	950 0,26 2300000
4)плотность хвостовой пульпы, γп., т/м^3	1,3
5)плотность твердого в пульпе, γт, т/м^3	2,7
6)расстояние транспортирования хвостов, L ,м.	3700
7)Геодезическая отметка, Zхв, м	38,00
8)Геодезическая отметка, Z7, м	41,00
Гранулометрический состав представлен на рис 2.1.

Рис 2.1 Гранулометрическая характеристика хвостов обогащения Узельгинской ОФ.

Расчет:

1. Ориентировочно принимается стандартный диаметр трубопровода D = 400 мм.

Для принятого диаметра рассчитаем критическую скорость потока по формуле из табл. 7 [1] для мелкозернистой пульпы :

где D - диаметр трубопровода, м;

W_n- гидравлическая крупность хвостов, по приложению 2 [1] для частиц диаметром d = 0,09 мм. при t = 10⁰C W_n = 0,00414 м/с;

, - диаметры твердых частиц, соответствующие 10 и 90 %-ному выходу их по минусу (определяются по гранулометрической характеристики хвостов, рис 2.1);

γ_в - плотность воды, примем 1 т/м³;

Ψcр - средневзвешенный коэффициент или коэффициент транспортабельности, по таблице 8 [1], для частиц диаметром d = 0,09 мм Ψcр = 0,02

Тогда

2. Пересчитаем диаметр трубопровода D_кр

Принимаем ближайший стандартный диаметр трубы D_станд = 400 мм.

3. Рассчитаем фактическую скорость движения хвостовой пульпы V_факт в трубопроводе принятого диаметра:

Вычислим отношение фактической скорости к критической .

Полученное соотношение лежит в требуемых пределах 1,1 1,2

4. Рассчитаем удельные потери на трение при гидравлическом транспорте. Так как хвосты мелкозернистые, то расчет удельных потерь напора на трение рассчитывается по формуле:

,

Где и - удельные потери напора соответственно для гидросмеси (пульпы) и воды, когда вода движется с той же скоростью, что и гидросмесь, м/м.

Удельные потери напора в трубопроводе при движении чистой воды опрделяется по формуле Дарси:

Где λ – коэффициент сопротивления трубопровода. Определяется по формуле:

Где - число Рейнольдса;

V – коэффициент кинематической вязкости жидкости и равен 1·10^-6 м/с;

.

= 0,013

= 0,0064

= = 0,0083

Определим потери напора по длине трубопровода Н, м.

2700 0,0083=35 м.

Рассчитаем суммарные потери напора при движении пульпы в напорном трубопроводе и в арматуре, расположенных в напорной станции h, м:

ξ .

Где ξ – суммарный коэффициент гидравлических сопротивлений в фасонных частях и арматуре. В данной работе арматура насосной включает две задвиж­ки (ξ _зад = 0,26), два колена (ξ _кол = 0,984) и обратный клапан. Для обратного клапана значение ξ , принимается по табл. 9 [1], в зависи­мости от диаметра трубопровода. Для трубопровода диаметром D = 400мм. ξ_ок 2,3

ξ = 2 0,26+2 0,984 + 2,3 = 4,788.

4,788 = 0,98 м.

Рассчитаем манометрический напор насоса для гидравлического транспортирования хвостов:

.

Где К- коэффициент запаса, примем 1,1

h_м - потери напора в местных сопротивлениях по трассе пульпопровода. Рассчитывается по формуле:

h_м = 0,1 L = 0,1 0,0083 3700 = 3,5 м.

h_г – потери напора на геодезический подъем, м.

Рассчитывается по формуле:

;

Где - разность геодезических отметок Z7 и Zхв;

=Z₇ - Z_хв=41 - 38 = 3м.

.

берется со знаком (-), так как хвостохранилище находится ниже хвосто­вого зумпфа главного корпуса.

= 1300 м³/ч

= 31 м.вод.ст.

Примем для установки грунтовый насос ГрТ 1600/50 и Электродвигатель А3-13-52-8, техническая характеристика которых представлена в табл. 2.2

Таблица 2.2

Техническая характеристика выбранного насоса и электродвигателя

Марка насоса	Подача Q, м^3/ч	Напор H м.вод.ст.	Электродвигатель		Частота вращения вала n, мин^-1	КПД η, %
			Тип	Мощность N, кВт
ГрТ 1600/50	1600	50	А3-13-52-8	500	735	69