Способ пневматического транспортирования сыпучего материала по трубопроводу

Способ пневматического транспортирования сыпучего материала по трубопроводу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пнематическому транспортированию сыпучих материалов по трубопроводам. Цель изобретения - повышение дальности транспортирования. Способ пневматического транспортирования сыпучего материала по трубопроводу заключается в перемещении материала в смеси с газом по трубопроводу под действием перепада давления ΔР. При этом в трубопроводе предварительно создают и поддерживают в процессе транспортирования статическое давление P ст, определяемое по формуле P ст=ΔР/V вых/V вх-1, где V вых и V вх - скорости смеси на выходе и входе в трубопровод. Создание в трубопроводе P ст позволяет снизить разность скоростей на входе и выходе трубопровода, повысить износостойкость трубопровода и увеличить дальность транспортирования. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1576455

А1 (51)5 В 65 G 53/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ носителем, например воздухом, и доводят его давление до величины, равной заданному значению статического давления Р„.

Затем включают в расходный режим штатный компрессор 5, создающий напор ЛР, который обеспечивает перекачку газа-носителя, а следовательно, и взвеси до потребителя.

При этом в установившемся состоянии давление после компрессора 5, т. е. на входе в трубопровод 1, будет равно Р,„=Р +

+АР, а на выходе — Р„„=Р„, так как напор ЛР, создаваемый штатным компрессором, срабатывается на преодоление сопротивления транспортного тракта в процессе перекачки. После достижения заданной производительности по газу в смеситель 3 из бункера 2 высокого давления подают угольную пыль для образования углегазовой взвеси. Когда опорожнится один из бункеров 2, в котором поддерживают давление не меньше, чем давление в системе, подключают второй бункер, а первый в это время загружают углем из бункера низкого давления (хранилища) при атмосГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4480899/31-11 (22) 01.09.88 (46) 07.07.90. Бюл. № 25 (71) Институт газа АН УССР (72) Ю. А. Боксерман и А. И. Ильченко (53) 621.867(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 673562, кл. В 65 G 53/04, 1976. (54) СПОСОБ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО

ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ПО ТРУБОПРОВОДУ (57) Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов по трубопроводам. Цель изобретения— повышение дальности транспортирования.

Изобретение относится к дальнему трубопроводному транспортированию сыпучих материалов в потоке газа, например измельченного угля, дисперсных рудных концентратов и т. п.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки для реализации способа; на фиг. 2 — кривые изменения скорости потока взвеси по длине пневмопровода протяженностью 3 км в зависимости от величины налагаемого статического давления (1 — P., =0; 2 — Р„=

=0,2; 3 — 0,5; 4 — 1,0; 5 — 2,0 МПа); фиг. 3 — то же, для трубопровода длиной

50 км (1 — Р„=О; 2 — 1,0; 3 — 2,0; 4 — 3,0;

5 — 4,0 МПа).

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

С помощью отдельного компрессора трубопровод 1, бункеры 2 высокого давления, смеситель 3, циклон 4 и штатный компрессор 5 заполняют чистым газомСпособ пневматического транспортирования сыпучего материала по трубопроводу заключается в перемещении материала в смеси с газом по трубопроводу под действием перепада давления ЛР. При этом в трубопроводе предварительно создают и поддерживают в процессе транспортирования стати чес кое да вле н ие Р„, о п редел яе мое по формуле Р„=АР/VÄ /V 1, где V „, и

V8„— скорости смеси на выходе и входе в трубопровод. Создание в трубопроводе Р„ позволяет снизить разность скоростей на входе и выходе трубопровода, повысить износостойкость трубопровода и увеличить дальность транспортирования. 3 ил.

1576455 ферных условиях. Приготовленная в смесителе 3 взвесь за счет создаваемого штат ным компрессором напора АР будет двигаться по трубопроводу 1 до промежуточной компрессорной станции, где потоку любым 5 известным способом снова сообщают энергию для преодоления следующего участка трассы и т. д. На короткие расстояния (до 100 км) транспортирование осуществляют без промежуточных станций. В конеч1О ном пункте двухфазныи поток разделяют в циклоне 4. Сыпучий материал через затвор б выгружают в хранилище и далее подают на потребление, а сжатый до Р,„ газ-носитель после соответствующей очистки используют для технологических целей или 15 сбрасывают в атмосферу.

Нормативный срок службы магистральных трубопроводов 30 лет. Это накладывает жесткие ограничения на интенсивность эрозионного износа труб, который не должен превышать 0,15 — 0,5 мм/г. По не20 которым данным такая скорость износа может быть обеспечена лишь тогда, когда скорость потока, например, углегазовой взвеси снизится до значения порядка

Ч „(3 — 4 м/с. На конкретном примере оп- 25 ределим параметры, при которых реализуются условия, обеспечивающие нормативный срок службы трубопровода.

Пример реализации способа. В зависимости от геометрических размеров частиц материала и транспортного трубопровода задают из условия износостойкости трубопровода скорость смеси на выходе из него.

Затем принимают скорость смеси на входе в трубопровод несколько меньшей скорости на выходе. По известным формулам или зависимостям определяют потери напора по длине трубопровода ЛР. И по предлагаемой зависимости определяют предварительное статическое давление в системе Р„.

Затем по известным зависимостям определяют критическую скорость материала в смеси с газом для данного материала при давлении газа на входе в трубопровод равном Р„+ЛР+Р„„. Если полученная критическая скорость меньше или равна принятой скорости смеси на входе в трубопровод, то процесс транспортирования будет стабильным. При несоблюдении этого условия скорость на входе увеличивают и расчеты повторяют до получения скорости на входе в трубопровод не менее критической для данных условий.

Поскольку предварительно создаваемое статическое давление действует одинаково по всем направлениям, то в процессе транс30

50 портирования повышается общий уровень давления в каждом сечении на всем протяжении трубопровода на величину Р„ . В результате уменьшается относительная разность между начальным давлением и давлением на любой отметке трубопровода и нивелируется разница в скоростях взвеси по длине пневмопровода, т. е. достигается возможность транспортирования сыпучего материала в потоке сжатого газа, при котором скорость взвеси на любой отметке от исходной точки практически мало отличается от начальной скорости устойчивого транспортирования. Выравнивание скорости потока по длине трубопровода позволяет увеличивать дальность транспортированич с 3 до 10 км без промежуточных станций перекачки, причем достигается это при умеренном эрозионном износе и приемлемых энергозатратах на перекачку.

Использование предлагаемого способа трубопроводного транспорта сыпучего материала значительно расширяется диапазон применения пневмотранспорта по дальности перекачки сыпучего материала; снижение критической скорости, а следовательно, и скорости транспортирования взвеси приводит к снижению интенсивного эрозионного износа труб и оборудования (пропорционально квадрату скорости потока, а по некоторым данным — кубу скорости).; уменьшению гидравлических потерь на перекачку (пропорционально квадрату скорости потока); снижению дегредации (разрушения частиц) сыпучего материала в процессе транспортирования.

Формула изобретения

Способ пневматического транспортирования сыпучего материала по трубопроводу, включающий перемещение поданного в трубопровод материала в смеси с газом под действием перепада давления и вывод материала в смеси с газом из трубопровода, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик в трубопроводе перед подачей в него материала создают и поддерживают в процессе транспортирования статическое давление, определяемое по формуле дР

Р„

1 eau < ч „ где ЛР— перепад давления между входным и выходным концами трубопровода;

V„,„è Ч,„ — скорости потока материала в смеси с газом на выходном и входном концах трубопровода.

1576455

0ЧИЩВНН6Ш

Угаа ы бункера

1 2 Л

Спина труЬолробода, км

Cue. 2

1 . ггО

:ю ф

ФО

20 ю го за о

Фиг.3 Алина гпруЪолроВЯа, ю

Составитель Н. Никитина

Редактор Л. Зайцева Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 1825 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101