способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси
Классы МПК: | B65G53/30 транспортировка материалов с использованием гидравлических средств |
Автор(ы): | Кондратьев А.С., Кондратьева Е.А. |
Патентообладатель(и): | Научно-производственное объединение "Гидротрубопровод" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-08-10 публикация патента:
20.02.1998 |
Назначение: для перекачки гидросмеси, преимущественно, водоугольных суспензий. Сущность изобретения: способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси включает ее перекачку и периодический запуск сферических очистителей для предотвращения закупорки трубопровода, причем трубопровод разделяют по длине на прямолинейные участки транспортирования, на каждом из которых определяют объемный расход гидросмеси и удельные потери давления на трение без осадка при скорости выше критической и при наличии осадка, а запуск очередного очистителя производят по мере образования осадка в момент достижения на участке, определяемого по соотношению, приведенному в формуле изобретения. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, включающий ее перекачку по трубопроводу и периодический запуск в него сферических очистителей, отличающийся тем, что трубопровод разделяют по длине на прямолинейные участки транспортирования, на каждом из которых измеряют объемный расход гидросмеси и удельные потери давления на трение без осадка при скорости выше критической и при наличии осадка, а запуск в трубопровод очередного сферического очистителя производят по мере образования осадка в момент достижения на одном из участков транспортирования условия, определяемого по соотношению![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-11t.gif)
где Qо объемный расход гидросмеси на участке транспортирования без осадка;
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
Q объемный расход гидросмеси на участке транспортирования при наличии осадка;
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
m показатель, характеризующий режим течения гидросмеси,
причем диаметр сферического очистителя выбирают из соотношения
dо (1,1 1,3)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104010/183.gif)
где dо диаметр сферического очистителя;
Нж.с высота живого сечения трубопровода.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к гидротрубопроводному транспорту с использованием приспособлений для очистки внутренних стенок трубопровода от отложений для восстановления пропускной способности его "живого сечения" и предназначено для перекачки преимущественно водоугольных суспензий. Известно техническое решение (прототип), в котором способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси осуществляют путем ее перекачки и периодического запуска сферических очистителей для предотвращения закупорки трубопровода. Очистители запускают в трубопровод при повышении давления в нем [1]. Согласно этому способу, несмотря на установление регламента запуска очистителей при возрастании объема перекачиваемой среды происходит подъем давления в начале трубопровода, что при реализации способа приведет к непрерывному запуску в трубопровод сферических очистителей, то есть количество очистителей, запущенных в трубопровод, будет определяться не изменением "живого сечения" трубопровода из-за наличия отложений на его стенках, а возрастанием объемного расхода перекачиваемой среды. При уменьшении объема перекачиваемой среды, наоборот, произойдет снижение напора, создаваемого насосной станцией, и в этом случае даже если произойдет уменьшение "живого сечения" трубопровода за счет образования слоя отложений, сферические очистители будут запускаться лишь тогда, когда давление в начальном сечении трубопровода превысит первоначальное, на которое было настроено устройство для осуществления способа. Целью изобретения является повышение эффективности транспортирования гидросмеси за счет сокращения количества запускаемых в трубопровод очистителей и оптимизации их размеров. Эта цель достигается тем, что в известном способе транспортирования по трубопроводу гидросмеси, включающем ее перекачку и периодический запуск сферических очистителей для предотвращения закупорки трубопровода, последний разделяют по длине в вертикальной плоскости на прямолинейные участки транспортирования, на каждом из которых определяют объемный расход гидросмеси и удельные потери давления на трение без осадка при скорости выше критической и при наличии осадка, а запуск очередного очистителя производят по мере образования осадка в момент достижения на участке транспортирования условия, определяемого по соотношению:![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-2t.gif)
где Q0 - объемный расход гидросмеси на участке транспортирования без осадка;
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
Q - объемный расход гидросмеси на участке транспортирования при наличии осадка;
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
m - показатель, характеризующий режим течения гидросмеси;
причем диаметр сферического очистителя выбирают из соотношения:
d0 = (1,1 - 1,3) Hж.с.,
где d0 - диаметр сферического очистителя;
Hж.с. - высота "живого" сечения трубопровода. Совокупность существенных признаков данного способа позволит осуществить поставленную цель за счет сокращения количества запускаемых в трубопровод очистителей, определяемого изменением "живого сечения" трубопровода из-за наличия осадка на его стенках, а также подбора оптимальных размеров очистителей, т. е. запуска очистителя, обеспечивающего очистку участка трубопровода имеющего минимальное "живое сечение". Способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси осуществляют следующим образом. Трубопровод разделяют по длине в вертикальной плоскости на прямолинейные участки транспортирования. Гидросмесь насосом перекачивают из резервуара в трубопровод. С помощью расхдомера и дифманометра определяют на каком участке транспортирования объемный расход гидросмеси Q0 и удельные потери давления на трение
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-3t.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-4t.gif)
Затем, используя известную формулу Лейбензона
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-5t.gif)
где
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104007/946.gif)
Q - объемный расход гидросмеси;
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104137/957.gif)
m - показатель, характеризующий режим течения
(m = 1 при ламинарном режиме, m = 0,25 при турбулентном режиме в гидравлически гладких трубах, m = 0 при турбулентном режиме с предельным проявлением шероховатости стенки трубопровода)
Dэ - эквивалентный гидравлический диаметр, равный четырехкратному отношению площадки "живого сечения" потока к смоченному периметру. определяют величину угла
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104010/945.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-6t.gif)
После чего определяют высоту "живого сечения" трубопровода (потока) по формуле:
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-7t.gif)
где Hжс - высота "живого сечения" трубопровода (потока);
D - внутренний диаметр трубопровода. Далее в зависимости от высоты "живого сечения" трубопровода, используя уравнение
d0 = (1,1 - 1,3) Hжс (5),
полученное экспериментальным путем, определяют диаметр очистителя d0. По команде системы управления в трубопровод запускают сферический очиститель, имеющий минимальный диаметр. Если в процессе прохождения сферического очистителя по трубопроводу не произошло полное восстановление "живого сечения" трубопровода, т. е. на отдельных участках, по-прежнему
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-8t.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104010/945.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-9t.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104010/945.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104010/945.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104914/2104914-10t.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104016/916.gif)
![способ транспортирования по трубопроводу гидросмеси, патент № 2104914](/images/patents/367/2104010/945.gif)
Класс B65G53/30 транспортировка материалов с использованием гидравлических средств