автореферат диссертации по транспорту, 05.22.12, диссертация на тему:Повышение долговечности рабочих органов трубопроводной арматуры в системах промышленного гидротранспорта ферромагнитных полезных ископаемых

Р Г Б О Л

Міністерство освіти України

2 0 М Шч

СХІШУКРАІКСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВБРСИт

На правах рукопису

Кут Олександр Васильович

' УЖ 621.646; 622.693.4

ПІДВИЩЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ РОБОЧИХ ОРГАНІВ ТРУБОПРОВІДНОЇ АРМАТУРИ У СИСТЕМАХ ПРОМИСЛОВОГО ГІДРОТРАНСПОРТУ ФЕРОМАГНІТНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН.

05.22.12 - Промисловий транспорт

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук. -

Луганськ, 1994

Дисертація - рукопис.

Робота виконана у Східноукраїнської© державному університеті на кафедрі "Оргакіаація перевезень та управління на транспортІ".

Науковий керівник - доктор технічних наук.

професор Брагін Б.Ф.

Офіційні опоненти - доктор технічних наук,

’ професор Пріль С. І.

. кандидат технічних наук,

• с.н.с. Дуденко 1.1.

Провідне підприємство - БО "Лугаяськвуглезбагачення"

Захист відбудеться <Я-/- 1994 р. о {Л годині на

засіданні спеці алі8ованно! ради Д 18.02.02. Східноукраїнського державного університете за адресою: 348034, м. Луганськ, квартал Молодіжний, 20а.

Довідки по телефону: (0642) 46-13-64

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Східноукраїнського державного університету ва адресою: 348034, м. Луганськ, квартал Молодіжний, 20а.

і У /!•?

Автореферат розіслано *•' '• 1954 р.

- З -

Актуальність проблеми. Україна s одн'ею з провідних вуг-ле та залІзодобувних країн світу. Виробництво значних обсягів добувної продукції нерухомо зв'язано з широким використанням промислового трубопровідного гідротранспорту. У ряді технологічних процесів, як вугільній, так 1 горнорудній та металургійній промисловості широке росповсюдаенкя набув гідравлічний транспорт магнетиту. Магнетитові суміші використовуються, наприклад, при збагачуванні вугілля у тягких середовищах, при транспортуванні по трубам залізорудного концентрату та відходів його збагачування, інших технологічних процесах.

Запуск та зупинка насосних агрегатів, іншого обладнання, а також дільниць трубопроводів забезпечуються завдяки трубопровідній арматурі. Вона є одним з найбільи розповсюджених злемеитів на трубопроводах систем промислового гідротранспорту збагачувальних підприємств. Разом з там, із-за підвищеної аО-разивності твердого компоненту магнетитових "ідросумішей, використовуємо на підприємствах вугільної, горнорудної та металургійної промисловості, арматура загальнопромислового призначення має низьку надійність та строки служби. Наприклад, на вуглезбагачувальних фабриках відмови швдяки неробочого стану арматури та трубопроводів ведуть до 50Z втрат часу від загального часу відмов насосних агрегатів при витратах до 9 лвд/год на ліквідацію однієї відмови. Спеціальна низьконапсрна пультова трубопріводна арматура для феромагнітних сумішів збагачувальних підприємств вітчизняною промисловісттю не вкробляєтся. відсутні научно обгрунтовані технічні вимоги до неї, а такод теоретичні та експериментальні дослідження її захисту та герме .изації шаром твердого компоненту транспортуємо гідросуміші.

Мета та задачі дисертаці1. Метою дисертаційної роботи є поліпшення стабільності функціанування систем промислового гідротранспорту феромагнітних корисних копалин шляхом підви-иення довговічності робочих органів трубопровідної арматури, яка періодично герметизує ділянки трубопроводів.

Виходячи з цього визначені наступні задачі дослідження:

- вивчення механізму утримання полем постійного магніту захисного шару з твердого феромагнітного компоненту гідросуміші у місцях активного гідроабразивного зносу деталей трубопровідної арматури для умов роботи промислового гідротранспорту сильномагнітних корисних копалин;

- встановлення взаємозв'язку параметрів магнітної системи засувного органу, які забезпечують його герметизацію шаром феромагнітних часток гідросуміші у закритому стані арматури;

- експериментальні дослідження процесів захисту від гідроабра-аивного зносу та герметизації магнітного засувного органу трубопровідної арматури шаром твердого компоненту магнетитової гідросуміші;

- розробка трубопровідної арматури для феромагнітних гідросумішів, яка використовує поле постійного магніту у місцях активного гідроабразивного зносу для захисту та іі герметизації шаром феромагнітних часток транспортуємо! пульпи, а також промислова перевірка роботи арматури в умовах акспдуатації на збагачувальних підприємствах.

Загальна методика досліджень. Для розв’язання визначених завдань був використав комплексний експериментально-аналітичний метод, вміщуючій:

- авалів конструкцій арматури, процесів анашування та уаагаль-

нення досвіду експлуатації шзькояалорної трубопровідної арматури. що використовується у системах промислового гідротранспорту корисних феромагнітних копалин;

- планування експериментальних досліджень та отримання на їх

підставі математичних моделей, з використанням ЕОМ, процесів захисту від зносу та герметизації шаром твердого феромагнітного компоненту гідросуміші; '

- промислова апробація та впровадження трубопровідної арматури. дночей на нових принципах для умов промислового гідротранспорту магнетиту.

Вірогідність теоретичних результатів, висновків і рекомендацій підтверджувалась експериментальними даними, одержаними на фізичних моделях, при стендових та виробничних випробуваннях на підставі иетодів математичної статистики. Розходження результатів при цьому сісладало приблизно 152.

Наукова новизна. Вперше розроблен механізм утворення полем постійного магніту шару твердого феромагнітного компоненту транспортуємо! гідросуміші, який забезпечує захист від абразивного зносу поверхонь ущільнення засувного органу трубопровідної арматури та II герметизацію при вачиненні.

Отримані математичні залежності висоти шару Феромагнітних часток на поверхнях ущільнення васувного .органу від швидкості та густини транспортуємоІ магнетитової пульпи при відомих значеннях магнітної індукції постійного магніту седла та затвору.

Обгрунтована можливість та перспективність беэсиловои способа ущільнення трубопровідних затворів, працючих на феромагнітних гідросумішах, при якому герметизація досягається завдяки утриманню шару часток у фіксованому зазорі значними

маги1тоадгеэ1йними силами магнітної системи засувного органу.

Розроблена математична модель кількісних взаємозв'язків конструктивних параметрів вузла ущільнення, тиску середовища та магнітної індукції, використуємого постійного магніту, які забезпечують герметичність трубопровідної арматури шаром феромагнітних часток.

Визначена галузь пристосушння запропонованого способу захисту та герметизації трубопровідної арматури шаром феромагнітних часток для умов промислового гідротранспорту магнетита.

Практична цінність. Результати досліджень дозволяють мо-дернизувати традиційні типи трубопровідної арматури для використання їх на гідросумішах а включенням твердого феромагнітного компоненту» що підвищує ресурс роботи засувного органу на цих середовищах, до ресурсу самої арматури. Крім того, безснловнй спосіб ущільнення арматури шаром феромагнітних часток приводить к значній, примірно у 5 разів, економи потужності приводу, яка витрачується лиш на переміщення затвору без необхідних додаткових зусиль на силове утворення герметичності у традиційних конструкціях арматури.

Реалізація результатів роботи. Розроблена методика розрахунку. параметрів магнітної системи засувного органу була використана при розробці принципово нової конструкції трубопровідної арматури для феромагнітних гідросумішей. Перші промислові зразки засувної арматури типа ЗГО на Ду-150 т з магнітним засувним органом, пройшли успішні випробування на ЦЭФ "Суходольська" ВО "Луганськвуглезбагачення".

Апробація робота. Основні положення дисертації доповідались та обговорювались на:

- регіональних науково-технічних конференціях Луганського машинобудівного інституту у 1990-1993 p.p.;

- науково-практичних нарадах з гідротранспорту твердих корисних копалин, що проводились у Луганську у 1989-1992 p.p.

Результати роботи відображені у звітах про науково-дослідницьку роботу, що виконувалась на кафедрі промислового транспорту ЛМБІ на протязі 1990-1992 років.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 5 робіт.

Структура та обсяг дисертаці1. Дисертація складается із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку літератури ( ає джерел) 1 /О додатків. Дисертація містить /^сторінок машинописного тексту, 5 таблиць 1 £Ъ малюнків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСГ РОБОТИ.

Трубопровідна арматура, то використовується у теперішній час у технологічних схемах гідротранспорту ебагачувальних підприємств, у своїй більшості не враховує фіаїко-механичні властивості твердого компоненту транспортуємо! суміші для sa-хи ту від абразивного зносу або герметизації. Абрази-востійкість арматури, як правило, досягається шлихоы пристосування твердих високоміцних матеріалів разом із конструктивними мірами, звишуючими зносостійкЮ' ь деталей у місцях активного

- 8 - . знашування, а герметичність - утворенням значних контактних тисків у контурі ущільнення з кетою зниження зазору між седлом 1 затвором.

Для гідротранспорту твердих феромагнітних корисних копалин, як показав аналіз стану питання, запропонован ряд конструкцій трубопровідної арматури э використанням магнітного поля у зоні перекриття потоку пульті. Але ж у зв’язку з відсутністю розробленої теорії надійного утримання шару Феромагнітних часток транспортуємо! гідросуміші на полюсній поверхні магніту у процесі роботи арматури, ці устрої не здатнії до роботи в умовах промислового гідротранспорту твердих феромагнітних матеріалів.

Утворення шару з феромагнітних часток транспортуємоі

гідросуміші ка відкритих полюсних поверхнях магніту являє собою частковий випадок процесу мокрої магнітної сепарації силь-номагнітних корисних копалин. Витяг та осідання часток на полюсних поверхнях, як виходить із досліджень И.С. Дацюка, А.Я. Сочнева, В.И. Кармазіна, А.П. Кваскова, Л.А. Ломовцева та інших еначн”Х діячів магнітоабагачувальної науки, забезпечується в основному перевагою пондеромоторних магнітних сил над силами опіру водного середовища, а тому саме можливо лиш при швидкості транспортування гідросуміші Слизкої до критичної.

З вростанням швидкості транспортування сили опіру потоку ввачно перевищують витягаючі магнітні сили, які вивначаются восприІычквІсттю часток, та градієнтом напруженості магнітного поля. У цьому випадку процес витягання часток, які перебувають на відстані від полюса, стає практично не можливим, а утворення захистного шару їв твердого феромагнітного компонен-

ту гідросуміші здійснюється за рахунок часток, безпосередньо контактуючих з поверхнею магниту.

Аналіз дії гідродинамічних сил, стосовно трубопровідної арматури, яка використовується у системах промислового гідротранспорту магнетита показав, що у відкритому стані арматури та на початку процесу закриття, сили в'язкості 1 динамічного тиску оказують рівну дію, але по мірі смикання поверхонь ущільнення засувного органу, сили динамічного опіру перевищують сили в'язкості середовища у 3-5 разів. Тому, при визначенні величини захисного шару із феромагнітних часток гідросуміші на магнітних поверхнях у процесі роботи арматури, * необхідно враховувати, як сили опіру, зв’язані з тертям середовища (по закону Стокса), так 1 сили динамічного тиску потоку (по закону Ньютону-Ріттінгера). У цьому випадку, сумарна удільна сила опіру потока гідросуміші, виражена як функція швидкості V та густини 0 пульпи буде мати вигляд:

у2/ - в’язкість середовища;*/ - діаметр частки.

Враховуючи дуже складний характер взаємозв'язку усіх впливаючих факторів на утримаючу магнітну силу, для кількісної оцінки велечини шару феромагнітних часток на полюсній поверхні, магнітоадгезійна сила була виражена як функція магнітної індукції полюса за рівнянням Макевела:

/>г

(2)

де к$ - коефіцієнт, ьраховуючий вшивання навколишнього феромагнітного середовища на частку: В - магнітна індукція.

Крім основних сил, діючих на феромагнітну частку на поверхні полюса, при визначенні висоти захисного шару необхідно враховувати силу 1 нерці і, вдаряючей частки твердого компоненту гідросуміші. руйнушеЯ цей шар.

Удільна сила вдаряючей частки у загальному вигляді може бути виражена таким чином:

Ри* к а-Vі

(3)

де кц - коефіцієнт, характеризуючий траєкторію рухаю-чейся частки.

Отзсе рівняння баланса сил. діючих на феромагнітну частку, розташовану на поверхні захисного шару має вигляд:

куВ2’ кґУ+(кгр*к«)У* (4)

Таким чином, як виходить із рівняння (4). визначити у явному виді висоту захисного шару із феромагнітних часток, не уявляється можливим, а незалежні змінні: V. В та £ визначають лиш поліном1адьний вид функції відгуку. Через те, для кількісної оцінки величини вару феромагнітних часток на • полюсній поверхні магніту був використав експеріментально-аналітичний метод, оснований на отриманні математичної моделі процесу у вигляді полінома другого ступеня з використанням планування експерименту. _

. Аналіз основних факторів процесу герметизації магнітного засувного органу показав, ідо процес забезпечення герметичності

трубопровідної арматури для феромагнітних абразивних гідросумішей, зокрема для магнетитових суспензій» буде визначений наступними факторами: перепадом тиску р у закритому стані затвору; шірииов Ь поверхней увільнення засувного органу; магнітною індукціє» В, застосовуєш* постійних маг-ніиа та величино» фіксованого зазору В , утвореного поверхнями ущільнення седла і затвору у закритому стані устрій. При цьому, силою, яка утрямуе тар ызгнетату у зазорі В є сила тертя, по визначається нормагьнодіюти і’лгнітоадгеаійннїаі силами з Соку поверхней ущільнення седла та затвору.

У загальному вигляді рівняння рівноваги зовнішніх сил дорівнює:

Рр г 2, Ртр (5)

де Рр - сила тиску гідросуміші, діюча у закритому стані арматури;Ргр - сила тертя, утримуюча вар часток

магнетиту у фіксованому зазорі - коефіцієнт тертя;

Рм - сака магнітної адгезії між гаром магнеліту та поверхнею ущільнення.

• Якщо удільну силу магнітної йшьюші привести до одиниці довжини середньо! лінії контакту седла 1 затвору, то рівнення балансу зовнішніх сил процесу герметизації має вигляд;

р-її. к,аЧ

(б)

дьквг^/УУ/І/а - коефіцієнт, характеризуючий процес тертя у сарі феромагнітних часток;^- магнітна проникливість вакуума.

Аналізуючи рівнення (6) кожна зробити висновок про те, що залежність між основними факторами носить явно не лінійний характер, тому при експериментальних дослідженнях процесу герметизації, для отримання кількосних залежностей, треба використовувати математичні методи планування, спрямовані одразу на квадратичну модель процесу.

Використання твердого феромагнітного компоненту транспортуємо! гідросуміші для захисту від гідроабразивного зносу та герметизації магнітного засувного органу, як виходить із фізики вивчаємих процесів, вимагає зосередження загально! магнітної енергії, застосовуємих постійних магнітів вблизу поверхонь ущільнення седла та затвору. Концентрація магнітного потоку на поверхнях ущільнення засувного органу, зокрема може забезпечуватися аа рахунок використання кільцеобразних постійних магнітів, намагнічених у радіальному напрямку з чергуванням полярності по ширині магніту.

На підставі отриманих відносин основних факторів процесу герметизації, при використанні постійних магнітів з різною шириною полюса, був зроблен висновок, що для утворення однакових (B-const) магнітних сил, утримуючих шар феромагнітних часток у фіксованому зазорі В . між поверхнями ущільнення магнітних засувних органів з різною шириною t одиничного полюса кільцеобразних постійних магнітів седла та затвору необхідно, щоб виконувалась умова -const. тобто величина зазору повинна змінюватися прямо пропорційно ширині полюсу магніта. Але, при цьому, рівновага сил від тиску р потока пульпи у зикрдтому стані затвору; Суде забезпечена при зміні величини тиску зворотно пропорційно ширині полюсу магната.

Розглядая взаємозв'язок иирини b поверхонь ущільнення

магнітних засувних органів з різною величиною одиничного полюса t постійних магнітів, необхідно відзначити, що при однаковій магнітній Індукції В постійних магнітів, рівновага утримуючих магнітних сил Суде забезпечена при виконанні умови В-сопзЬ, але число полюсів і у цьому випадку, зворотно пропорційно величині одиночного полюса Ь.

Експериментальне дослідження процесу захисту феромагнітним компонентом транспортуємоІ пульпи від гідроабразив-ного зносу поверхонь ушльнетія магнітного засувного органу, на практиці зводиться до конкретного завдання - визначення залежності висоти шару магнетита Ь на вільній полюсній поверхні магніта від гідродинамічних параметрів потоку. При цьому, за магнітний параметр, який визначає силу взаємодії часток магнетиту у шарі на поверхні полюса, як виходить із теорії магнітної близькодії, прийнята остаточна індукція В магніто-гвердого матеріале постійного магніту, а показниками відображаючими гідродинамічний характер потоку, були вибрані: швидкість V і густинар транспортуємої гідросуміші.

Аналіз існуючих конструкцій екепериментальньг установок іа гідроабрааивний знос матеріалів, дозволив розробити мо-іифікований варіант іспитної камери замкнутого типу, з неру-сомо закріпленими магнітами для умов промислового гідротранспорту феромагнітних корисних копалин. .

Для вивчення гроцесу захисту магнітних поверхонь ущіль-іення трубопровідної арматури шаром феромагнітних часток, 'ранспортуємої гідросуміші, з метою одержання найбільшої нформацЛ, був використай І№2 типа 3 , з числом рівней нева-іежних змінних V і _р равним трьом.

При експериментальних дослідженнях процесу захисту, за

- 14 * •

відгук на впливання незалежних змінних v , В 1 р була прийнята маса шару часток на поверхні матні та. Для вираження залежної перемінної через амсоту вару часток були зробле»'* наступні припущення:

- вар твердого компоненту гідросуміші на магнітній поверхні розтадюван рівномірно по висоті;

- густина пакування феромагнітних часток у шарі на поверхні магніта однакова по всьому обсягу.

Відповідно до матриці планування Г№Е типа 3*. використовуюся коефіцієнти ортогональних поліномів Чебивева, були ре-адівовані три експеримента при аначеннях магнітної індукції відповідно: В-0,2 Тл; В-О.б Тл; В-1,0 Тл. Після обробки, а використанням ЕОМ, експериментальних даних отримана математична модель процесу захисту магнітного аасувного органу варом феромагнітних часток транспортуємо! гідросуміш, яка описується відповідно рівняннями: '

ДЛЯ В-0,2 Тл

4a,i:Q265f-0j57V~Q00Sffi <7)

для В-0.6 тл

Ям *0Л97В-0/0/S2V’Q007p*aWtVi (8)

для В-і.О Тл

* 0.3W-0,M5V‘0.W75p+ QOQWV* (0)

Діапазон використання кожного рівнення математичної мо-

делІ, при цьому, у залежності від густини Феромагнітного середовища в інтервалі 1.1-2.1 т/м.куб., дорівнюз:

Виходячи із аналізу рівнянь (7-9) можна наглядно уявити вплив кожної незалежної змінної: V. В тар гл величину захисного шару феромагнітного компоненту транспортуємо! гідросуміш (мал. 1.2,3).

Для вивчення процесу магнітної герметизації фіксованого зазору шаром феромагнітних часток, з врахуванням того, цо такі ’

дослідження проводяться Еперпе, була розроблена оригінальна конструкція експериментальної установки, яка дозволяє утворювати тиск у іспитніа камері відповідно робочому тиску р потока пульпи у системах промислового гідротранспорту магнетита. Актори Ь та $ , ся визначають конструктивні параметри магнітного засувного органу, у даному випадку. вар'їруються у межах, залежних від типорозмірів використовуєш І арматури (для Ь) та па підставі попередніх експериментальних досліджень процесу фільтрації (кольматації) рідини у фіксованому зазорі

На стадії передпланування експерименту процесу герметизації магнітного засувного органу шаром феромагнітних часток, крім визначення локальної галузі величини зазору між поверхнями ущільнення, експериментально встановлено відсутність фільтрації через шар твердого феромагнітного компонента у зазорі, гому за відгук на впливання змінних В, Ь та І" була трийнята величина "пробійного” тиску р, при якому наступає ірорив герметичності з'єднання седла та затвору. .

для В-0.2 Тл для В-О.б Тл для В-1,0 Тл

у-13.0-13,4 м/с; у-17.0-17,б и/с; у-23,0-23,6 и/с.

. - 16 -

Після реалізації використаного некомпозіційного плану другого порядку для трьох факторів (вибірка з плану типа з*) та обробки результатів експериментальних досліджень процесу герметизаці і на ЕОМ, була отримана математична модель, по уявляє собою залежність ширини поверхонь ущільнення Ь від величии р, В та & для магнітного засувного органу з одиничним кільцевим полюсом постійного магніту седла 1 затвору до.

У випадку, коли застосовується магнітний засувний орган 8 Ы2 чм, математична модель процесу герметизації має вигляд:

З *Г,В77Р-С-2/(5523 + /ЩОз5/£+

+щзт$/і+зі№В*-т,5б$іг)' (10)

- /Щ 272

Аналізуючи математичну модель процесу герметизації можна наглядно уявити залежність ширини поверхонь ущільнення З від тиску середовищ р (мал.4). магнітної індукції В (мав.5) та величини фіксованого зазору § (мал.6) між седлом і затвором у закритому стані трубопровідної арматури.

Ефект від використання постійних магнітів у конструкції засувного органу трубопровідної арматури реалізується таким чином. У відкритому стані шар магнетиту висотою Ь, за рахунок остаточної магнітної індукції В постійних магнітів, забезпечує захист від пдроабразивного зносу поверхонь ущільнення седла та затвору. Величина вару часток магнетита при цьому визначається у залежності від' швидкості V та густини магнетитової суспензії за формулами (7-0). У закритому стані засувного органу відбувається об'єднання захисних шарів седла

Q1 02 03 W 05 OS V 03 B.T« ПРИ рЛ.б in/n* .

Мал. { •

Граріс залежиDc/лі

Мал. з

ГршрЬс залежності 8i/(3j

0 2 4 6 8 0 42 U is M'.rv* 06 03 0 a a tee 20 22 p. v-i*

ПРИ рп,6 rrv'rt* ' b«C5«/c ’

. , М&л.З

Графе і&лгххо&т n^'v) Г^пріс залзхмї/пі

8-06Тл; t»2 ми

0.35 0.45 CS5 5-"

Р*15ППа. 1-2 —

Мал. ^ Мал S

fpQtpiz уиехмтпі S-ffPj Гряріс залежності 3*//$J

- 18 -

1 затвору, яке при виконанні умови ’

В «С 2ІЇ (11)

забезпечує герметичність фіксованого зазору $ міх поверхнями ущільнення.

Таким чином, величина фіксованого зазору^. що відповідає умові (11), визначає, у кінцевому рахунку, конструктивні розміри магнітної системи засувного органу, а саме, ширину контакту Ь, необхідну для забезпечення герметичності шаром ромагнітних часток гідросуміші.

На підставі виконаних теоретичних та експериментальних досліджень була запропонована конструкція засувного органу трубопровідної арматури (мал.7), герметичність якої забезпечується за рахунок значних магнігоадгезійних сил, утримуючих шар феромагнітних часток у гарантованому зазорі між поверхнями ущільнення седла та затвору. Поверхні ущільнення засувного органу уявляють собою кільцеобразні постійні магніти, намагнічені у радіальному напрямку з чергуванням полярності по ширині магніту. Це дозволяє у відкритому стані трубопровідної арматури 8а рахунок остаточного магнетизму постійних магнітів, сформувати уздовж силових ліній поля розсіяння магнітного потоку шар з твердого компоненту феромагнітної гідросуміші, захищаючий від гідроабразивного зносу, та забевпечуючий герметичність устрія у закритому стані.

Практична-реалізація поданого способа захисту та герметизації магнітного засувного органу шаром твердого феромагнітного компонента транспортуємої гідросуміші, була здійснена у конструкції шиберно! засувки типа ЗГО, що серійно випускається

f. /Соялус

2. уфі/а/.са

5. OS/DO.C

¥. cedto s.u/i/ощо

є.и/qa фзрачаї-нітиога істлоиемту

Мал 7. Х’анстрі/щія магнітною . засі/Зного органу

Вахрушевським ремонтно-механічним заводом БО "Антрацитвугле-збагачення".

Конструктивні розміри магнітної системи рисунки ЗГО, модернізованої для умов гідротранспорту магнетита. визначала у залежності, як від динамічних характеристик потоку пульпи, відповідно з раніш отриманими математичними моделями процесів захисту та герметизації, так і по кривій розмагнічування, використовуємо го у якості постійного магніта, магнітотвердого сплаву 25Х15КЮЕСА). Так ширина поверхонь ущільнення дорівнювала 12 мы, а величина зазору - 0,2 мм. При цьому, магнітна арматура поверхонь ущільнення засувного органу засувки Сула виконана із корозійностійкого магнітом'якого сплаву Ш з індукцією насиїаення у межах 1,65- 1,75Тл. Товщина, наштопаних, магніта і сталі, при цьому, відповідно дорівнює 0.6 та 0,3 мм. Намагнічування кілець ущільнення магнітного засувного органу засувки до величини В-1,0 Тл, здійснювалось джерелом постійного магнітного поля з індукцією у зазорі електромагніту, пере-Вищукщей індукцію насицення магнітотвердого матеріалу.

Експериментальний зразок засувки ЗГО.150.ЇМ, Ру-1,0 МПа з ручним приводом був змонтований та поставлений на промислові випробування на вугільній центральній збагачувальній Фабриці "Суходольська" ВО "Дуганськвуглезбагачення”. Засувка була

встановлена на всасі насосу ШН-270 (відм. 0.00м), який перекачує по трубопроводу діаметром Ду-150 мы некондиційну суспензію 18 бака секції енергетичних вуглів на сепаратор ЕБЫ, встановлений на відмітці +22,0 м. Продукшйніст»> насосу на магнетичній суспенз-п складала біля' 200-240 м.куб./год. Швидкість гідросуміші через седло у відкритому стані шибера була у межах 3,2-3,8 м/с. Засувка працювала у режимі відкрито-закрито.

За п’ять місяців роботи наробка засувки склала 203 цікла. Виїдав у роботі за період іспитів ие спостерігалось, поверхні ущільнення магнітного засувного органу слідів зносу не мають. Засувка герметично перекриває трубопровід без попередньої промивки внутрішньої полості та здатна до подальшій експлуатації.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ.

1. Встановлен механізм утримання полем постійного магніту захисного шару із твердого Феромагнітного компоненту гідросуміші у місцях активного гідроабразнвного зносу деталей трубопровідної арматури для умов роботи низьконапорного промислового гідротранспорту сильномагнітних корисних копалин.

2. Виявлея взаємозв’язок конструктивних та магнітних параметрів засувного органу трубопровідної арматури, що забезпечують П герметизацію шаром феромагнітних часток, транспортуємо! гідросуміші, у закритому сталі.

3. Пропоновані математичні моделі процесів захисту та герметизації магнітного засувного органу дозволяють визначити розміри поверхонь ущільнення та величину фіксованого зазору між ними у залежності від реальних умов працювання арматури та магнітних властивостей, використовуємого магнітотвердого матеріалу постійного магніта.

4. Експериментальні дослідження магнітного засувного органу підтверджують об'єктивність розробленої методики розрахунку його конструктивних та магнітних параметрів. Обробка гкспериментальних 1 розрахункових значень висоти пару феромаг-

нітних часток та "пробійного" тиску магнетитової гідросуміші дає можливість визначити, що відтворювавїсть експериментів підтверджується крітеріем Кохрена при рівні значимості ч-0.05, адекватність математичного опису дослідним даним підтверджується крітерієм Фішера при рівні значимості ч-0.05, межі похибки, обчислені по дисперсії адекватності для всіх характерних точок планів складає: для процеса захисту 7Х; для процеса герметизації 15%, при довірної імовірності р-0,95.

5. Стендові та виробничі випробування підтвердили високу працездатність і основні технічні характеристики конструкції магнітного засувного органу шиберно-клинової засувки типа ЗГО, а також значно нижчу енергоємність приводу за рахунок відсутності у конструкції контактних тисків між поверхами ущільнення седла і затвору.

6. Підвищення довговічності засувного органу арматури, при роботі на феромагнітних гідросумішах, дозволило збільшити ресурс роботи поверхонь ущільнення седла і затвору до величини ресурса самої засувки, складаючого 3 роки, що таким чином, дає можливість поліпшити стабільність функціанування систем промислового гідротранспорту феромагнітних корисних копалин.

7. Розрахункова економічна ефективність від впровадження магнітного засувного органу складає (у цінах 1990 року) приблизно 685 тис.крб.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО В РОБОТАХ.

1. Клапан для текучих сред с твердыми ферромагнитными частицами: А. с, 1721363 СССР, Ш1 Пбк 25/04 /Брагин Б,Ф., Кут

.В.. Лешинская В.М.. Маркунтович Ф.Д., Мехед Г.Н. (СССР). -с.: ил.

2. Брагин Б.Ф., Кут А.В. Применение постоянных магнитов в рубопроводной арматуре для защиты от гидроабразивного износа этоком ферромагнитной гидросмеси. //Респ. межвед. науч.-техн. 5.- Харьков; Высшая школа. 1991.- 21,- с.75-77.

3. Кут А.В. Экспериментальное определение высоты слоя ;ррсмагнитного компонента транспортируемой гидросмеси на маг-1тных уплотнительных поверхностях трубопроводной арматуры. Луганск, 1994.- 2с.- Деп. В УкрНИКНТИ 29.04.94. N'614 - Ук94.

4. Кут А.В. Экспериментальное научение процесса магнитной рметизации трубопроводной арматуры слоем ферромагнитных стиц транспортируемой гидросмеси.- Луганск, 1994.- 2с.- Деп. УкрВШТИ 29.04.94, N615 - Ук94.

5. Кут А.В. Результаты испытаний вапорной трубопроводной натура для ферро?,агкитных гидросмесей в условиях промшлен-го гидротранспорта магнетита.- Луганск. 1994.- 2с.- Деп. э зНИИНТИ 29.04.94, N616 - Ук94.

Шдписано до друку . .мат 60x84 1/16 1 д.а.

Тираж 100 прим. Заказ N306

Ротапр1нт СУДУ, м. Луганськ, кв. МолодШий, 20а.