Design calculation of hydrotransport plant for technologies of highly-concentrated pulps storing

Abstract

It is for the first time when a method of design calculation based on universal dimensionless quantities and analytical linear dependence between hydraulic gradient, initial shear stress, effective suspension viscosity and volumetric flow rate was proposed for systems for storing tailings in the form of highly-concentrated slurry. A distinctive feature of the proposed non-linear dependence between diameter of the pipeline, initial shear stress, effective suspension viscosity and volumetric flow rate is versatility of coefficients, which do not depend on the properties of solid phase and diameter or material of the pipeline. The findings have been resulted in a decision which helps specifying diameter of the trunk hydrotransport complex providing controllable flow of highly-concentrated pulp, in accordance with the Bingam-Shvedov rheological law, in a structured flow regime with taking into account flow pressure characteristics of the intended pumping equipment.

Впервые для систем складирования отходов обогащения в виде пульпы высокой концентрации предложен метод проектировочного расчета, основанный на универсальных безразмерных величинах и аналитической линейной зависимости между гидравлическим уклоном, начальным напряжением сдвига, эффективной вязкости и объемным расходом суспензии. Отличительной особенностью предложенной в статье нелинейной закономерности между диаметром трубопровода, начальным напряжением сдвига, эффективной вязкости и объемным расходом суспензии является универсальность коэффициентов, не зависящих от свойств твердой фазы, диаметра или материала трубопровода. В результате проведенных исследований получено решение, впервые позволяющее установить диаметр магистрали гидротранспортного комплекса, обеспечивающего регламентированный расход пульпы высокой концентрации, подчиняющейся реологическому закону Бингама-Шведова, в структурированном режиме течения, с учетом расходно-напорной характеристики предполагаемого насосного оборудования.

Вперше запропоновано метод проектувального розрахунку для систем складування відходів збагачення у вигляді пульпи високої концентрації, заснований на універсальних безрозмірних величинах та аналітичної лінійної залежності між гідравлічним ухилом, початковим напруженням зсуву, ефективної в'язкості і об'ємною витратою суспензії. Відмінною особливістю запропонованої в статті нелінійної закономірності між діаметром трубопроводу, початковим напруженням зсуву, ефективної в'язкості і об'ємною витратою суспензіїє універсальність коефіцієнтів, які залежать від властивостей твердої фази, діаметра або матеріалу трубопроводу. В результаті проведених досліджень отримано рішення, яке вперше дозволяє встановити діаметр магістралі гідротранспортного комплексу, що забезпечує регламентований витрату пульпи високої концентрації, яка підкоряється реологічному закону Бінгама-Шведова, в структурованому режимі течії, з урахуванням витратно-напірної характеристики насосного обладнання, що передбачається.