Устройство для гидродинамических исследований

Устройство для гидродинамических исследований

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)924558 Г б= -.=

« ,« г ,;.;. «r, (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

1 (22) Заявлено 1701.80 (21) 28766 32/23-26

31)М Кп з

С .01 И/15/ 08

В 01 D/11/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3004.82. Бюллетень ¹16

Дата опубликования описания 300482 (53) УДК 532.5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.К. Бубнов, М.Н. Тедеев, В.Н. ЕЛисеев и Ит (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЧ ГИДРОДИНЛИИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВЛНИй

Изобретение относится к устройствам длягидродинамических исследований и может быть использовано для определения рациональных параметров орошения выщелачивающим раствором раздробленных скальных руд при инфильтрационно-капиллярном выщелачивании последних в блоках или кучах.

Известны устройства для контактирования в системе твердое тело— жидкость, содержащие вертикальный корпус, тарелки, помещенные в корпус, и штуцеры ввода и вывода материалов (11.

Однако при выщелачивании руд в инфильтрационно-капиллярном режиме подаваемый в рудную массу раствор движется в условиях частичного заполнения им порового пространства, лишь покрывая куски руды тонкой пленкой. К тому же при подаче раствора через скважину формируется инфильтрационный поток, имеющий, как показали эксперименты, в верхней свОей части куполообразную форму, переходящую на некоторой глубине от точки излива в круговой цилиндр и характеризующийся тем, что поровое пространство в пределах его контура насыщается движу аимся раствором неодинаково. Причем насыщенность убывает от вертикальной оси потока к его периферии. Поэтому в данном случае большое значение приобретает вопрос о характере и параметрах влагораспределения, поскольку кинетические показатели выщелачивания (интенсивность растворения полезного компонента, его концентрация в продуктивном растворе и т.п.) в немалой степени определяются заполненностью пор раствором или, следовательно, скоростью нросачивания этого раствора сквозь рудную толщу. Неравномерность насыщения порового пространства раствором вызывает и неодинаковую проработку рудного материала за один и тот же промежуток времени. указанные же устройства не приспособлены дпя исследования подобного рода явлений и моделирования процесса инфильтрационно-капиллярного выщелачивания..

Известно также устройство для контактирования в системе твердое тело — жидкость, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с днищем и крьхакой, горизонтальную пер30 форированную перегородку, закреплен924558 ную над днищем и патрубки ввода и вывода растворителя и раствора (2).

Однако известное устройство не предназначено для исследования процессов выщелачивания в фильтрационном режиме (при полном заполнении 5 пор и пустот раствором) и не приспособлено для изучения явлений инфильтрационно-капиллярного выщелачивания.

Цель изобретения — определение 10 гидродинамических и кинетических параметров процесса за счет отбора проб раствора по сечению корпуса.

Для достижения цели устройство снабжено коаксиально установленными над и под перфорированной перегородкой цилиндрами, образующими приемные и расходные отсеки, а патрубки вывода раствора соединены с расходными отсеками.

Днище выполнено наклонным в сторону патрубков вывода раствора, С целью измерения концентрации раствора по высоте корпуса устройство снабжено пробоотборными патрубками, закрепленными друг над другом на корпусе.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 — сечение A-A на фиг.1 (аксонометрия); на фиг.3 — расположение патрубков вывода раствора в расходных отсеках.

Устройство для гидродинамических исследований процессов контактирования в системе твердое тело — жид- З5 кость содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с днищем 2 и крышкой 3, горизонтальную перфорированную перегородку 4, закрепленную над днищем 2, патрубки 5 и б ввода и 40 вывода растворителя и раствора, коакснально установленные над и под перфорированной перегородкой 4 цилиндры 7, образующие приемные и расходные отсеки 8 и 9, а патрубки 45

6 вывода. раствора соединены с расходными отсеками 9.

Днище 2 выполнено наклонным в сторону патрубков 6 вывода раствора.

Дополнительно устройство снабжено пробоотборными патрубками 10, закрепленными друг над другом на корпусе.

Устройство работает следующим образом.

В корпус загружают испытуемую руду забойной крупности. По ее весу и известному объему вычисляют объемную плотность, коэффициент .разрыхления и пустотность (пористость).

Через патрубок 5 с заданным расходом подают выщелачивающий раствор. Через некоторое время формируется инфильтрационный поток. Поскольку дан. ный поток в цилиндрической своей 65 части при заданном расходе имеет соответствующий последнему диаметр, то в его пределы попадает определенное число приемных отсеков 8 контрольных патрубков б, через которые раствор выходит наружу. По числу задействованных приемных отсеков 8 патрубков б, а также по известному расстоянию до крайних дренажных устройств контрольных патрубков 6 и приемного отсека 8, можно получить величину диаметра ннфильтрационного потока, причем на трех по высоте колонны горизонтах.

Исследование характера и параметров влагораспределения в пределах инфильтрационного потока (характера насыщения порового пространства раствором) осуществляют путем измерения расхода жидкости, протекающей через каждый из приемных отсеков 8.

Измерение расхода раствора, протекающего по приемным и расходным отсекам 8 и 9, выполняют с помощью имеющихся у последних сливных патрубков 10. Далее по известным площадям, пропускающих раствор приемных отсеков и измеренным в них расходах, вычисляют соответствующие им удельные расходы.

Устройство позволяет моделировать условия, близкие к естественным,и обеспечивает получение большого количества информации без постановки дорогостоящих полупромышленных экспериментов.

Формула изобретения

1. Устройство для гидродинамнческих исследований процессов контактирования в системе твердое тело— жидкость, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с днищем и крышкой, горизонтальную перфорированную перегородку, закрепленную над днищем и патрубки ввода и вывода растворителя и раствора, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения гидродинамических и кинетических параметров процесса путем отбора проб раствора по сечению корпуса, оно снабжено коакснально установленными над н под перфорированной перегородкой цилиндрами, образующими приемные и расходные отсеки, а патрубкн вывода раствора соединены с расходными отсеками.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я ., тем, что днище выполнено наклонным в сторону патрубков вывода раствора.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения концентрации раствора по высоте корпуса, оно снабжено пробо924558 отборными патрубками, закрепленными друг над другом на корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 498012, кл. В 01 D 11/02, 1971.

2. Патент США 9 2997373, кл. 23-230, 1961.