Гидравлические транспортирующие установки

Гидравлические транспортирующие установки предназначены для перемещения насыпного груза в струе жидкости (воде) по трубам или желобам. Смесь насыпного груза с водой называют гидросмесью или пульпой, которая характеризуется отношением массы твердого компонента к массе жидкого компонента. Гидравлические транспортирующие установки делят на напорные и безнапорные. В напорных пульпа перемещается насосами; в безнапорных – под действием составляющей от веса груза на наклонной плоскости.

Напорные гидравлические установки по способу ввода насыпного груза в трубопровод подразделяют на установки с пульпонасосом и с бункерной подачей (питателями). Гидроустановки применяют для транспортирования песка, угля, руд, горных пород, шлака, золы, грунтов и т. п. Кроме того, гидравлическим способом с помощью мониторов производят отделение полезного ископаемого от породы в забое с последующим транспортированием пульпы гидроустановками.

Достоинства гидравлического транспорта: большая производительность и длина транспортирования по сложной пространственной трассе; простота конструкции, удобство обслуживания и эксплуатации; возможность полной автоматизации работы гидроустановки; небольшая стоимость транспортирования насыпных грузов.

К недостаткам относятся: ограничение крупности транспортируемых кусков; значительный износ трубопроводов при перемещении абразивных грузов; большой расход воды и энергии, возможность замерзания пульпы зимой. Однако несмотря на эти недостатки гидроустановки находят широкое применение, и в настоящее время область применения расширяется.

На ряде гидрошахт применен перспективный вариант гидротранспортировки угля непосредственно потребителям. Специально приготовленная пульпа, где мелкие частицы угля образуют суспензию, транспортируется под давлением, создаваемым насосными станциями. Производительность действующих установок 3,5–4 млн тонн угля в год.

В установке с пульпонасосом (рис. 7.63 а) насыпной груз и вода образуют пульпу, которая из приемного устройства 2 засасывается пульпонасосом 1 (землесосом) и по трубопроводу 3 транспортируется к заданному месту разгрузки. Груз проходит через сито 4 и попадает в бункер 5, а вода – в отстойник 6 и насосом 7 по трубопроводу 8 подается обратно в приемное устройство.

В установке с бункерной подачей и питателем (рис. 7.63 б) вода из емкости подается насосом 9 в нагнетательный трубопровод 3, в который с помощью специального питателя 10 (винтового, камерного и др.) вводится насыпной груз. Образованная пульпа транспортируется далее по трубопроводу к намеченному пункту, где груз отделяется от воды, обычно возвращаемой к насосу для дальнейшего использования. С помощью такой установки можно транспортировать насыпные грузы с относительно крупными кусками. Важным преимуществом является работа насоса на воде, что позволяет использовать обычные насосы. Концентрация смеси при работе по этой схеме может быть весьма высокой. Давление жидкости около 10 МПа.

б)

а)

Рис. 7.63. Схема гидравлических транспортирующих установок: а) – установка с пульпой; б) – установка с бункерной подачей

Движение груза в потоке воды в общем случае можно представить как скачкообразное движение отдельных частиц. Для уменьшений износа внутренней поверхности труб их армируют на специальных станках центробежной заливки различными твердыми материалами (плавленым базальтом). Закругления армируют обтесанными брусками гранита.

В безнапорной (самотечной) гидравлической установке насыпной груз подается питателями в открытый желоб с уклоном 0,02–0,06 и смешивается с водой, образуя пульпу. Применяют в горной промышленности, на обогатительных фабриках и химических заводах.

В безнапорных трубопроводных гидроустановках насыпные грузы перемещаются в герметичных контейнерах, установленных на ленточном конвейере. Контейнеры находятся в полувзвешенном состоянии, что снижает нагрузку на конвейер и расход мощности.