автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Снижение энергоемкости гидравлического транспортирования полидисперсных гидросмесей на предприятиях горной промышленности

На правах рукописи

КАНЕНКОВ Владимир Владимирович

СНИЖЕНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ ГИДРОСМЕСЕЙ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05,05.06 - Горные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, старший научный сотрудник

Александров Виктор Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент

Николаев Александр Константинович,

кандидат технических наук

Кибирев Владимир Иванович

Ведущее предприятие — ОАО «Рудас».

Защита диссертации состоится 18 октября 2006 г. в 12 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.7212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 18 сентября 2006 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета д.т.н., профессор

С.Л.ИВАНОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Удельные потери напора и критическая скорость течения гидросмеси являются главными интегральными характеристиками гидротранспорта, так как от этих параметров зависит эффективность гидротранспортной системы в целом. Гидротранспортные системы хвостов обогащения на горнообогатительных комбинатах России, характеризуются низкой эффективностью при высоком энергопотреблении. Одной из главных причиной такого состояния является несоответствие напорно-расходных характеристик системы трубопровод-насос, действительным параметрам и характеристикам, перекачиваемой полидисперсной гидросмеси.

Характеристики полидисперсных гидросмесей, транспортируемых системами гидротранспорта горно-обогатительных предприятий, определяются, прежде всего, гранулометрическим составом твердых частиц и их объемным содержанием (концентрацией). Твердые частицы в своем движении отстают от потока, несущей их среды, чем и определяются удельные потери напора, включающие в себя потери на перемещение несущей среды (воды) и потери на перемещение твердой фазы. Чем мельче частицы, тем меньше их скорость отличается от сокрости жидкой фазы, и чем больше их концентрация, тем меньше критическая скорость потока гидросмеси, что в итоге приводит к снижению удельных потерь напора, а гидросмесь по своим кинематическим характеристикам приближается к однородной (гомогенной) жидкости.

Существующие методики расчета систем гидротранспорта при их проектировании и реконструкции, основаны на гравитационной теории гидротранспорта и исходят из средневзвешенного диаметра частиц твердой фазы и осредненных кинематических параметров перекачиваемой пульпы с плотностью, определяемой концентрацией твердой фазы. При этом не учитывается эффект отставания (скольжения) твердых частиц разной крупности, определяемой функцией гранулометрического состава, от потока жидкой фазы при движении гидросмеси, что в итоге приводит к завышенным значениям критических скоростей и потерь энергии из-за несоответст-

вия напорных (энергетических) характеристик системы «трубопровод — насос» действительным параметрам потока полидисперсной гидросмеси из-за роста потерь энергии на ее диссипацию из-за скольжения твердой и жидкой фаз.

В связи с этим снижение удельной энергоемкости транспортирования полидисперсных гидросмесей является актуальной задачей, для предприятий горной промышленности, решение которой непосредственно связано с совершенствованием теории взвесенесущих потоков и общим повышением эффективности систем гидротранспорта.

Тема работы связана с федеральной целевой программой развития рудно-сырьевой базы металлургической промышленности Российской Федерации на 2000-2010 годы (ФЦП "Руда") по направлению "Производственные энергосберегающие технологии трубопроводного транспорта руды и продуктов ее переработки"; входит в перечень НИОКР комплексного плана повышения технического уровня и эффективности производства АО "Норильский комбинат".

Целью работы является снижение удельных потерь напора при гидравлическом транспорте полидисперсных хвостов обогащения горно-обогатительных комбинатов за счет учета эффекта межфазового скольжения при обосновании расходно-напорных характеристик насоса и трубопровода для заданной производительности системы.

Идея работы. Минимизация значений удельных потерь напора имеет место при обеспечении баланса напоров, создаваемого насосом и потребного в трубопроводе, с учетом взаимного влияния мелких и крупных частиц на кинематические характеристики потока полидисперсной гидросмеси.

Задачи исследования:

• анализ течения полидисперсных гидросмесей в гидротранспортных трубопроводах на физической модели;

• разработка математической модели течения полидисперсного потока гидросмеси и определение зависимости удельных потерь напора от величины скольжения твердой и жидкой фаз;

• теоретическое и экспериментальное определение параметров, определяющих величину скольжения твердой и жидкой фаз потока полидисперсной гидросмеси;

• разработка алгоритма и методики инженерного расчета параметров гидротранспорта полидисперсных гидросмесей для выбора насосного оборудования и обоснование области использования результатов исследования.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Увеличение содержания в объеме полидисперсной гидросмеси мелкодисперсных частиц средневзвешенного диаметра меньшего ОД мм способствует установлению равномерного распределения твердой фазы в объеме транспортируемой гидросмеси, снижению межфазового скольжения и уменьшению удельных потерь напора.

2. Теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что критическая скорость течения полидисперсной гидросмеси пропорциональна диаметру трубопровода в степени 0,33 и концентрации гидросмеси в степени 0,17 и зависит от вида функции гранулометрического состава, определяющего коррективный коэффициент крупности, коэффициент разнозернистости и коэффициент транспортабельности.

Методы исследований: в работе использованы методы математического анализа, экспериментальные исследования в лабораторных и промышленных условиях и согласование результатов методами математической статистики.

Научная новизна работы заключается в определении удельных потерь напора при гидравлическом транспортировании полидисперсных гидросмесей на основе учета межфазового скольжения двухфазного потока, заключающегося:

• в определении зависимости удельных потерь напора от величины относительного скольжения твердой и жидкой фазы полидисперсных гидросмесей;

• в установлении функциональной зависимости относительного скольжения при течении полидисперсных гидросмесей от соотношения сил инерции и сил тяжести (число Фруда) в потоке гидросмеси и потоке твердых частиц;

• в обосновании, параметров, определяющих величину критической скорости течения полидисперсных гидросмесей для заданного гранулометрического состава твердой фазы, ее концентрации и производительности.

Обоснованность и достоверность научных положений выводов и рекомендаций подтверждается использованием теоретических положений гидромеханики, анализом и сравнением обработанных с помощью математической статистики результатов экспериментов, а также промышленных данных. Удовлетворительной сходимостью результатов экспериментов на различных гидросмесях, трубопроводах, концентрациях и гранулометрических составах с результатами теоретических исследований.

Практическая ценность работы:

• обоснована методика определения баланса напорных характеристик насоса и трубопровода на стадии проектирования и реконструкции систем гидротранспорта, обеспечивающий наименьшие значения удельных потерь напора, и учитывающий влияние межфазового скольжения на распределение энергии между твердой и жидкой компонентами потока полидисперсной гидросмеси;

• получена новая формула для расчета критической скорости как функции производительности системы гидротранспорта по твердому материалу и концентрации в объеме полидисперсной гидросмеси

• разработан алгоритм и методика расчета гидравлического транспорта полидисперсных гидросмесей хвостов обогащения на

предприятиях горной промышленности на примере гидротранспорта хвостов обогащения железной руды Качканарского ГМК.

Реализация выводов и рекомендаций работы

Полученные научные результаты и разработанная методика расчета приняты гидротехническим отделом ЗАО "Механобр инжиниринг" для использования при проектировании гидротранспортных систем на горно-обогатительных предприятиях металлургической промышленности и использованы при разработке проекта реконструкции системы гидротранспорта хвостов обогащения железной руды на Качканарском ГМК «Ванадий».

Личный вклад автора

• разработан стенд и методика экспериментальных исследований полидисперсных гидросмесей;

• выполнены опытно-промышленные исследования и обработаны экспериментальные данные.

• установлены оптимальные с точки зрения энергетических затрат соотношения между мелкими и крупными фракциями гранулометрического состава твердых частиц в потоках транспортируемой гидросмеси;

• разработана методика инженерного расчета систем гидравлического транспорта полидисперсных гидросмесей.

Апробация работы - отдельные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на конференциях молодых ученых СПГГИ(ТУ), «Полезные ископаемые России и их освоение» - апрель 2003, 2004, 2005 г.г., на Международной конференции по проблемам горной промышленности, г. Любин (Польша), ноябрь 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 научных

работ.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, списка использо-

ванной литературы; изложена на 135 страницах, содержащих 54 рисунка, 29 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы и необходимость проведения теоретических и экспериментальных исследований процесса гидравлического транспортирования полидисперсных гидросмесей

В первой главе диссертации приведен анализ изученности и состояния вопроса гидротранспорта полидисперсных гидросмесей на горных предприятиях. Приведена общая характеристика систем гидротранспорта горных предприятий. Рассмотрены основные параметры, определяющие эффективность систем гидравлического транспорта. На основе выполненного аналитического обзора сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе приведены теоретические исследования зависимости удельных потерь напора от скорости течения гидросмеси. Рассмотрены зависимости определяющие потери напора при течении мелко и крупнодисперсных гидросмесей Разработана математическая модель движения полидисперсных гидросмесей в трубопроводах и приведены математические выражения, устанавливающие зависимость потерь давления при течении полидисперсных гидросмесей от межфазового скольжения.

В третьей главе диссертации приведены экспериментальные исследования гидравлического транспортирования полифракционных гидросмесей по промышленным трубопроводам. Описан экспериментальный опытно-промышленный стенд. Приведена характеристика экспериментальных гидросмесей. Произведен анализ и обработка экспериментальных данных удельных потерь напора и критической скорости. Дана оценка адекватности теоретической модели полученным экспериментальным данным.

В четвертой главе рассмотрена технико-экономическая эффективность гидравлического транспортирования полидисперсных гидросмесей. Произведен расчет гидротранспорта крупнодисперсных хвостов обогащения железной руды. Определена удельная энергоемкость существующей системы гидротранспорта и методы повышения экономической эффективности.

Заключение содержит основные выводы и рекомендации по результатам диссертационной работы.

На основании выполненных исследований сформулированы следующие защищаемые научные положения:

1. Увеличение содержания в объеме полидисперсной гидросмеси мелкодисперсных частиц средневзвешенного диаметра меньшего ОД мм способствует установлению равномерного распределения твердой фазы в объеме транспортируемой гидросмеси, снижению межфазового скольжения и уменьшению удельных потерь напора.

Основой математической модели течения гидросмеси с расходом () в трубопроводе заданного диаметра О является гипотеза об определяющем влиянии межфазового скольжения на величину диссипации энергии в транспортируемом потоке гидросмеси. Возникновение межфазового скольжения есть суммарный результат взаимодействия между транспортируемыми фазами потока и стенками трубопровода, а величина потерь энергии на транспортирование гидросмеси будет определяться разностью скоростей движения чистой жидкости и твердых частиц. Из анализа сил (рис. 1), действующих на жидкую и твердую фазы элемента потока полидисперсной гидросмеси между сечениями 1—2 можно получить обобщенное уравнение, определяющее кинематические параметры потока гидросмеси, которое будет иметь вид:

+ М¿V, - Айр + йР^ + <№„ + с1Р^ - = 0, (1)

где Мм/, М$ - масса жидкости и твердых частиц, соответственно; у^, vs - скорости жидкости и твердых частиц; йР^, с!Ргз - бесконечно малое изменение сил трения жидкости и твердых частиц о стенки трубопровода, соответственно; (¿Р^ и - бесконечно малое изменение сил сопротивления, действующих со стороны жидкости на твердую частицу и со стороны твердой частицы на жидкость, соответственно; А - площадь поперечного сечения трубопровода.

1 2

I» +ДР Т- 0

= )'

1 ЛЬ «ц.- 2

Рис.1. Схема сил, действующих на элемент потока гидросмеси в трубопроводе Параметры, входящие в уравнение (1), равны

V2

= М5 = ; ¿/^

4 а

V2

После интегрирования уравнения (1) с учетом значений параметров, получим следующее уравнение

" ссч + Рас„ £ + К ^ рЛ1 - сс„ )Л£ +

+ Я' 25 Р*СсчАЬ + ~Ь - ^ У ^ = , (2)

где р^р^ - плотности жидкости и твердых частиц; С^ - концентрация твердых частиц в сечении трубопровода; у^.у^ - скорость жидкости и твердых частиц; см - коэффициент сопротивлений движению твердых частиц относительно жидкости; - площади занимаемые жидкой и твердой фазой в трубопроводе; Х^, Х5 - коэффициент гидравлических сопротивлений для жидкости и твердых частиц, соответствен; ¿/ — диаметр частиц 100Л1км .

Отставание твердых частиц от жидкости определяет межфазовое скольжение

(3)

где Уууз - абсолютная величина скольжения твердой фазы относительно жидкой фазы потока полидисперсной гидросмеси.

Скорости жидкой и твердой фаз потока гидросмеси пропорциональны расходной (транспортной) концентрации, т.е. концентрации на выходе из трубопровода. Тогда средняя скорость гидросмеси будет равна алгебраической сумме абсолютных скоростей твердых частиц и жидкости, т.е.

^ = ^срасх+у„(1-срасх), (4)

где срасх - расходная (транспортная) концентрация твердой фазы.

С учетом формулы (3), получим для скорости гидросмеси

у = V + V с

см \ \vs pacx У '

Уравнение (2) с учетом значений скорости по формулам (3)-(5) принимает следующий вид

с2 V2 \ Г с

с 2 О с

СЧ сч

1 3

+- рл1 - ссч к,+ ^ +

АТ (V с

+ с" ' <-'> р„(\-са) = г±р. (6)

Вид уравнения (6) показывает, что потери давления зависят от величины межфазового скольжения (скорости у^ ). Решение полученного уравнения затруднено из-за неизвестных значений скорости скольжения , коэффициентов сопротивлений твердых частиц Х3 в жидкости и гидросмеси , определяемых взаимодействием твердых частиц между собой, а также трением жидкости о стенки трубопровода. В случае, когда скорости жидкости и твердых частиц равны между собой = vs = vcм — у), межфазовое скольжение отсутствует (уи;5. = 0). Следовательно, концентрации кинематическая

и статическая равны между собой {срасх =сгч =cv), а также равны коэффициенты сопротивлений (X,w = Xs = Х), уравнение (6) принимает вид

\ Р, (7)

а после несложных упрощений

о v2 AL v2

Исм СМ+Х сц рги = Ар. (8)

2 D 2

Уравнение справедливо для расчета потерь давления при течении однородных гомогенных гидросмесей и чистых жидкостей, решение которых дается уравнением Дарси-Вейсбаха. Твердые частицы перемещаются с той же скоростью, что и сама несущая жидкость, а межфазовое скольжение отсутствует. В этом случае удельные потери напора можно представить в виде суммы

(9)

где А1ср - потери напора, расходуемые на перемещение мелких частиц в потоке жидкости.

Кривая = f(ycp) проходит выше кривой, построенной

для чистой жидкости на величину Ыср, и с увеличением скорости

течения все более отдаляется от кривой для чистой жидкости. С увеличением концентрации твердых мелкодисперсных частиц в объеме гидросмеси повышается плотность жидкой текущей среды рср, что приводит к изменению коэффициента гидравлических сопротивлений А,ср и удельных . потерь напора. Следовательно

Icp = f{Xcptpcp). При течении гидросмесей, содержащих преимущественно крупные фракции твердых частиц, в области скоростей меньших, чем критическая скорость, частицы перемещаются в придонной части трубопровода со скоростью меньшей, чем скорость жидкости, что является результатом динамического взаимодействия твердой и жидкой фаз потока. Это взаимодействие, эффект которого возникает из-за скольжения твердой и жидкой фаз, приводит к дис-

сипации внутренней энергии гидросмеси. Увеличение скорости течения приводит к некоторому упорядочению движений твердых частиц, их относительному «разрежению» в поперечном сечении трубы, что выражается в выравнивании профиля плотности потока гидросмеси и в уменьшении эффекта проскальзывания твердых частиц, относительно жидкости. Уменьшение межфазового скольжения приводит к уменьшению диссипации энергии в потоке гидросмеси и снижению дополнительных потерь энергии на транспортирование твердых частиц, что подтверждается полученным уравнением (6), которое в общем виде выражает собой математическую модель течения полидисперсных гидросмесей.

Характер взаимодействия твердых частиц с жидкой фазой потока можно оценить по соотношению сил инерции, действующих на частицу и сил тяжести, действующих на данную частицу. Это соотношение определяется безразмерным комплексом — числом Фру-да. Рассматривая в отдельности потоки жидкой и твердой фаз, можно записать числа Фруда для каждого из этих потоков, т.е.

w 2 -PrD *!"' и Prd =-Ъ»_, (10)

1 gD -^"-1 gdKpn

Pep Р"

где FrD - число Фруда для потока крупнодисперсных частиц, Frd -число Фруда для потока несущей среды; W - гидравлическая крупность частиц; g — ускорение свободного падения; dKpn - диаметр частиц больших 100 мкм. В предельном случае, когда vws = vw — vs = 0, должно соблюдаться равенство FrD — Frd.

Анализ опытных данных при исследовании гидротранспорта различных материалов показал, что в области значений чисел Фруда 10 Frd 100 зависимость относительного межфазового скольжения от числа Фруда для крупных твердых частиц выражается зависимостью

а (г? \0,4403

Av = KFrD) (11)

v^ 18,36

где Ду = ум/ — усм - абсолютная разность скоростей потока воды и потока гидросмеси.

Дополнительные потери напора, определяемые скольжением фаз можно представить в виде следующего выражения

Конечное уравнение (12), также как и исходное уравнение (6) являются эмпирическими и адекватность их должна быть подтверждена экспериментальными результатами.

Проверка теоретических зависимостей, устанавливающих связь удельных потерь давления от средней скорости движения гидросмеси, межфазового скольжения для различных видов полифракционных гидросмесей и различного гранулометрического состава проводилась на экспериментальных установках, как в лабораторных, так и промышленных условиях. Использованы результаты получе-ные и опубликованные другими исследователями. Опытно-промышленные эксперименты проводились в процессе подготовки работы в условиях Качканарского ГМК. Приведенные эксперименты включают опыты, полученные на различных трубопроводах, диаметр которых изменялся от 25 до 200 мм.

Дифференциальные кривые гранулометрических составов некоторых исследованных гидросмесей приведены на рис. 2.

Экспериментальные данные по удельным потерям напора при течении гидросмесей при скоростях течения от 0,5 до 6 м/с по различным трубопроводам сравнивались с результатами, получаемыми по методике расчета, учитывающей межфазовое скольжение Результаты измерений потерь напора при изменении средней скорости потока показывают, что кривые течения имеют различную форму в зависимости от гранулометрического состава твердого материала. Гидросмеси содержащие грубые фракции твердых частиц требуют больших дополнительных потерь напора в сравнении с

(12)

в котором величина у^ определяется из формулы

(13)

V с

см расх

транспортированием чистой жидкости или гидросмесей, содержащих мелкие частицы.

I 0,3 0,2 0,1 0,05 0,02 0,01 0,005 0,002 0.001 Размер частиц, мм

Рис. 2. Кривая распределения твердых частиц по крупности

экспериментальных материалов При этом значение критической скорости для частиц больших размеров также возрастает. На рис. 3 приведены для примера графические зависимости потерь напора от средней скорости потока для хвостов обогащения медной руды в трубопроводе Б = 100 мм, (состав Б, рис.2). Эксперименты показали, что с уменьшением крупности частиц и увеличением их содержания в объеме гидросмеси удельные потери напора имеют тенденцию к снижению.

0,5

2 0,4

&

с

X 0,3

X

*

с 0,2

2

л

* 0,1

*

0

Во я ы медной руды с - 0,177 «ь

□ Хвост — Д—— MoдeJ а—

1.4 2,8 4,2 5,6

Средня скороеть гидросм оси, м /о

Рис. 3. Потери напора гидросмеси хвостов обогащения меднойРуды

(состав Б, рис.3)

Экспериментальные результаты подтверждают справедливость первого научного положения

2. Теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что критическая скорость течения полидисперсной гидросмеси пропорциональна диаметру трубопровода в степени 0,33 и концентрации гидросмеси в степени 0,17 и зависит от вида функции гранулометрического состава, определяющего коррективный коэффициент крупности, коэффициент разнозернисто-сти и коэффициент транспортабельности.

При выполнении опытно-промышленных исследований гидравлического транспортирования хвостов обогащения железной руды Качканарского ГМК были определены значения критической скорости потока гидросмеси и установлены закономерности ее изменения для различных концентраций твердых частиц в объеме смеси. В этих экспериментах измерялось распределение концентрации твердых частиц в поперечном сечении трубопровода с помощью специального устройства, позволяющего производить отбор проб гидросмеси в различных точках сечения потока. Схема отбора проб в сечении трубопровода приведена на рис. 4.

По результатам лабораторного анализа проб строились изо-тропы плотности по сечению потока и устанавливались скорости течения, при которых твердая фаза начинает перемещаться во взвешенном состоянии.

Рис. 4. Схема отбора проб гидросмеси в поперечном сечении трубопровода

Из общих положений теории подобия можно показать, что для подобных гидродинамических течений числа подобия Эйлера -

Ей = -^г-; Рейнольдса - Re = ; Фруда - Fr - ^L в сходственных v р v v

точках потоков принимают одинаковые значения, т.е.

Ей = const; Re = const', Fr = const. Уравнение подобия в этом случае

принимает вид:

Ей — f(Re,Fr\ (14)

где Ей - определяющее число, Re и Fr - определяемые числа.

Число гидродинамического подобия Ей необходимо учитывать при определении потерь давления в рассматриваемом трубопроводе, так как оно включает в себя неизвестную величину Ар. При исследовании скорости течения число Эйлера не является определяющим, так как в этом случае величина давления не определяет соотношение диаметра трубопровода и скорости течения. Поэтому, для сохранения количественного баланса параметров в уравнении подобия (14) величину числа Эйлера можно заменить некоторой константой. То есть уравнение подобия можно записать в виде:

A(Re Fr) = В, (15)

где А и В - размерные коэффициенты (константы) уравнения.

Если подставить вместо чисел Re и Fr, параметры, определяющие их, то уравнение (15) запишется в виде

vD v2 v3 , В

А--- -В А =В v3=-vg, (16)

v gD vg А

где V - кинематическая вязкость жидкости (гидросмеси), м2/с.

Комплекс — vg зависит от свойств перекачиваемой гидро-А

смеси, определяется гранулометрическим составом твердых частиц, их концентрацией в объеме гидросмеси и включает в себя диаметр трубопровода D, поэтому уравнение (16) можно преобразовать, записав в виде

■у I- V V, V, V

v = V С D .— = const г— = г~~ = —7= = idem, (17)

4D Щ VD

или, что, то же самое

~L=== const v = 0l/D, (18)

где Ф — некоторая функция, характеризующая физико-механические свойства транспортируемого твердого материала (хвостов обогащения).

Анализ выполненных ранее теоретических и экспериментальных исследований гидравлического транспортирования полидисперсных гидросмесей показывает, что функцию Ф можно заменить следующим выражением

Ф = К л/(р соб , (19)

где К = 8,3 — коэффициент пересчета размерностей единиц из системы МКС в систему СИ, [л*2/3/с], ср - коэффициент транспортабельности, значения которого зависят от гранулометрического состава твердого материала (для выполненных серий экспериментов коэффициент транспортабельности принимал значения ф1 = 0,674 и ф2 = 0,431).

В окончательном виде формулу для критической скорости гидросмеси с заданными гранулометрическими составами по результатам экспериментов можно записать следующим выражением:

vkp=K сЦ1 ЧЪ, (20)

Для хвостов обогащения железной руды значение К изменялось от 7,8 до 7,2.

Сочетание выполненных теоретических и экспериментальных исследований зависимости удельных потерь напора от межфазового скольжения дало возможность разработать методику расчета гидравлического транспорта полидисперсных гидросмесей.

Среднее отклонение расчетных результатов от экспериментальных по всем исследованным гидросмесям изменяется от долей процентов до нескольких процентов, чем и доказывается второе научное положение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе, представляющей собой законченную квалификационную работу, содержится научно обоснованное техническое решение актуальной задачи снижения энергоемкости гидравлического транспортирования полидисперсных гидросмесей на предприятиях горной промышленности.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Увеличение содержания в объеме полидисперсной гидросмеси мелкодисперсных частиц средневзвешенного диаметра меньшего 0,1 мм способствует установлению равномерного распределения твердой фазы в объеме транспортируемой гидросмеси, снижению межфазового скольжения и уменьшению удельных потерь напора.

2. Установлено, что величина межфазового скольжения определяется числом Фруда в интервале значений 10 < < 100, характеризующего течение полидисперсной гидросмеси в виде отношения сил инерции потока к силам тяжести с учетом относительной плотности полидисперсной гидросмеси.

3. Величина дополнительных потерь напора, при гидравлическом транспорте полидисперсных гидросмесей определяются величиной скольжения твердой фазы потока относительно жидкой фазы, а численное значение коэффициента скольжения зависит от соотношения в гранулометрическом составе долей мелких и крупных частиц, разделяемых граничным зерном 100 мкм.

4. Критическая скорость течения полидисперсных гидросмесей пропорциональна диаметру трубопровода в степени 0,33 и концентрации гидросмеси в степени 0,17 и зависит от вида функции гранулометрического состава, определяющего коррективный коэффициент крупности, коэффициент разнозернистости и коэффициент транспортабельности.

5. Минимальная величина межфазового скольжения при течении полидисперсных гидросмесей по трубопроводам в режиме критической скорости наблюдается при значении объемной концентрации гидросмеси 12% для условий Качканарского ГМК.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Каненков В.В. Разработка устройства для сжигания мазу-тогазовой смеси [Текст]/В.В. Каненков // ISSN 0135-3500. Записки горного института - СПб.: СПГГИ, 2003г., Вып.155(2), с. 145-148.

2. Каненков В.В. Система с придонным зумпфом для гидравлического подъема горной массы с морского дна [Текст]/ В. И. Александров, В. В. Каненков // Горные машины и автоматика. 2004, № 8, с. 37-40.

3. Каненков В.В. Кинематические параметры взвесенесущего потока по результатам опытно-промышленных испытаний гидротранспорта хвостов обогащения железной руды на Качканарском ГОКе [Текст]//СБ. «Материалы международной научно-технической конференции "Новые технологии в горнорудной промышленности. Форум Восток-Запад"», 21-29 ноября - Любин, 2005.- С. 128-134.

4. Каненков В.В. Потери давления при гидротранспорте пульп с учетом межфазового скольжения [Текст] // СБ. «Материалы X Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах", 18-19 мая»: СПГПУ, 2006г., с. 304-308.

5. Каненков В.В. Потери напора, критической скорости по результатам опытно промышленных испытаний гидротранспорта хвостов обогащения железной руды [Текст]// Горное оборудование и электромеханика. 2006г.,№6, с. 32-37.

РИЦ СПГГИ. 06.07.2006.3.298. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Оглавление.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИЗУЧЕННОСТЬ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

ГИДРОТРАНСПОРТА ПОЛИДИСПЕРСНЫХ ГИДРОСМЕСЕЙ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.

1.1. Общая характеристика систем гидротранспорта горныхпредприятий

1.2. Особенности гидравлического транспортирования полидисперсных смесей.

1.2.1. Влияние твердых частиц на турбулентные характеристики потока.

1.2.2. Зависимость турбулентных характеристик потока гидросмеси от концентрации твердой фазы.

1.3. Относительные скорости движения твердой фазы в потоке гидросмеси.

1.4. Критическая скорость потока гидросмеси.

1.5. Обобщение результатов анализа.

1.6. Цель, задачи и методы исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАВИСИМОСТИ УДЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ НАПОРА ОТ СКОРОСТИ ТЕЧЕНИЯ ГИДРОСМЕСИ.

2.1. Потери давления в трубопроводе с учетом межфазового скольжения

2.2. Потери напора при течении мелкодисперсных гидросмесей.

2.3. Потери напора при течении крупнодисперсных гидросмесей.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПОЛИФРАКЦИОННЫХ ГИДРОСМЕСЕЙ ПО ПРОМЫШЛЕННЫМ ТРУБОПРОВОДАМ.

3.1. Описание экспериментального опытно-промышленного стенда на

Качканарском ГМК.

3.2. Характеристика экспериментов на гидросмесях.

3.3 Измерения потерь давления в области течения первой граничной скорости и опытные данные.

3.4. Анализ и обработка экспериментальных данных удельных потерь напора.

3.5. Общие результаты экспериментальных исследований удельных потерь напора.

3.6. Экспериментальные исследования критической скорости полифракционных гидросмесей.

3.6.1. Характеристика гидросмесей хвостов обогащения железной руды

3.6.2. Результаты измерений критической скорости.

3.6.3. Обработка результатов экспериментальных исследований критической скорости течения.

Одним из важных направлений интенсификации горнорудного производства, повышения его эффективности и конкурентоспособности в условиях современных рыночных отношений является создание мощной транспортной базы, способной значительно повысить производительность транспортных систем при одновременном снижении себестоимости транспортных перевозок минерального сырья и продуктов его переработки. Развитие такой базы связано с внедрением непрерывных видов транспорта, среди которых наибольшее распространение получил гидравлический трубопроводный транспорт.

Удельные потери напора и критическая скорость течения гидросмеси являются главными интегральными характеристиками гидротранспорта, так как от этих параметров зависит эффективность гидротранспортной системы в целом. Гидротранспортные системы хвостов обогащения на горно-обогатительных комбинатах России, число которых к настоящему времени около 400, были спроектированы и построены в основном в 50-60-е годы прошлого столетия и характеризуются весьма низкой эффективностью и высоким энергопотреблением. Можно перечислить целый ряд причин такого состояния, главной из которых, по мнению специалистов, является несоответствие напорно-расходных характеристик системы трубопровод-насос, действительным параметрам и характеристикам, перекачиваемой полидисперсной гидросмеси.

Характеристики полидисперсных гидросмесей, перекачиваемых на горно-обогатительных предприятиях, определяются, прежде всего, гранулометрическим составом твердых частиц и их объемным содержанием (концентрацией). Твердые частицы в своем движении отстают от потока, вмещающей их воды, чем и определяются удельные потери напора, включающие в себя потери на перемещение несущей среды (воды) и потери на перемещение твердой фазы. Чем мельче частицы, тем меньше их отставание (скольжение) от жидкой фазы, а чем больше их содержание, тем меньше критическая скорость потока гидросмеси, что в итоге приводит к снижению удельных потерь напора, а гидросмесь по своим кинематическим характеристикам приближается к однородной (гомогенной) жидкости. Факт наличия относительного межфазового скольжения подтверждается многочисленными исследованиями, однако до сих пор в методиках расчета параметров гидротранспорта полидисперсных гидросмесей влияние скольжения на удельные потери напора не учитывается.

Существующие методики расчета систем гидравлического транспортирования полидисперсных гидросмесей, базируются на утверждении турбулентного характера движения гидросмеси и устанавливают эмпирические и полуэмпирические зависимости кинематических и динамических параметров гидравлического транспортирования от характеристик твердого материала, гранулометрического состава частиц, их концентрации в объеме гидросмеси и критической скорости потока. Основой этих методик являются гравитационная модель взвесенесущих потоков, разработанная академиком М.А. Великановым и диффузионная модель проф. В.М. Мак-кавеева. Главной задачей этих методик является определение значений потерь напора при минимально допустимых (по условиям гравитационного взвешивания твердой фазы в осредненном пульсационном поле скоростей) средних скоростях транспортирования и соответствующих значениях диаметров трубопроводов.

На протяжении нескольких десятков лет усилия многих ученых в области исследований взвесенесущих потоков были направлены на создание основ теории - системы дифференциальных уравнений для двухфазных и многофазных потоков, построенных методами механики сплошной среды. Несмотря на значительный прогресс в этой области теоретических исследований, единая теория, охватывающая все многообразие гомогенных и гетерогенных, жидких сред, требует дальнейшего развития. Области использования предложенных уравнений, как правило, ограничены малыми концентрациями и большими крупностями дискретной твердой фазы и, следовательно, эти уравнения применимы для решения лишь ограниченного числа задач гидравлического транспортирования сыпучих твердых материалов.

От крупности частиц твердого материала и его концентрации зависят свойства транспортируемой гидросмеси. С уменьшением крупности и увеличением концентрации роль критической скорости снижается, а при некоторых предельных значениях этих характеристик влияние критической скорости на кинематические и динамические параметры потока исчезает, так как само понятие критической скорости в этих условиях теряет свой обычный общепринятый смысл. С уменьшением крупности твердых частиц и увеличением концентрации их в объеме смеси снижается диссипация энергии потока на взвешивание твердой фазы за счет снижения относительного межфазового скольжения. В этом случае полидисперсную гидросмесь можно рассматривать как однородную, или гомогенную систему, отличающуюся по своим физическим свойствам от гидросмесей гетерогенных, с относительно крупными частицами и невысокими концентрациями.

Существующие подходы к расчету систем гидротранспорта при их проектировании и реконструкции исходят из средневзвешенного диаметра твердой фазы и не учитывают эффекта относительного скольжения твердой и жидкой фаз при течении полидисперсной гидросмеси в трубопроводе, что в итоге приводит к несоответствию напорных характеристик системы трубопровод - насос и завышенным значениям удельных потерь напора.

С другой стороны, более половины суммарной энергии, расходуемой на горных предприятиях, включая добычу минерального сырья (руды), переработку в обогатительном комплексе с получением конечного продукта концентрата), расходуется в технологическом процессе удаления хвостов обогащения, т.е. на гидротранспорт.

Из сказанного выше следует, что снижение потерь напора при транспортировании полидисперсных гидросмесей является актуальной проблемой, для предприятий горной промышленности, решение которой непосредственно связано с совершенствованием теории взвесенесущих потоков и общим повышением эффективности систем гидротранспорта.

Эта проблема входит в федеральную целевую программу развития рудно-сырьевой базы металлургической промышленности Российской Федерации на 2000-2010 годы (ФЦП "Руда") по направлению "Производственные энергосберегающие технологии трубопроводного транспорта руды и продуктов ее переработки"; в программу научных исследований, проводимых кафедрой рудничных стационарных установок СПГГИ(ТУ) по соответствующим координационным планам госбюджетных и хоздоговорных работ на предприятиях горнодобывающей промышленности; в перечень НИОКР комплексного плана повышения технического уровня и эффективности производства АО "Норильский комбинат".

Научная идея работы заключается в том, что наименьшее значение удельных потерь напора наблюдается при балансе напоров, создаваемого насосом и потребного в трубопроводе, что может быть обеспечено при учете взаимного влияния мелких и крупных частиц на кинематические характеристики потока полидисперсной гидросмеси.

Мелкие частицы за счет снижения гравитационной составляющей в своем движении в смеси с водой, образуют несущую среду с плотностью большей, чем вмещающая их вода. При этом снижается доля энергии потока, затрачиваемой на взвешивание крупных частиц в движущемся потоке несущей среды из-за увеличения архимедовой силы. Таким образом, возникает перераспределение энергии на перемещение твердой фазы, с одной стороны самопроизвольное взвешивание мелких частиц, на которое практически не затрачивается энергия и несамопроизвольный процесс на взвешивание крупных частиц, протекающий при меньшей затрате энергии. В результате при гидравлическом транспортировании полидисперсных гидросмесей из двух составляющих энергии потока, расходуемых на взвешивание и на перемещение твердых частиц, первая принимает наименьшее значение, что и приводит к снижению удельных потерь напора.

Научные положения, выносимые на защиту диссертационной работы, сводятся к следующим двум постулатам:

1. Увеличение содержания в объеме полидисперсной гидросмеси мелкодисперсных частиц средневзвешенного диаметра меньшего ОД мм способствует установлению равномерного распределения твердой фазы в объеме транспортируемой гидросмеси, снижению межфазового скольжения и уменьшению удельных потерь напора.

2. Теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что критическая скорость течения полидисперсной гидросмеси пропорциональна диаметру трубопровода в степени 0,33 и концентрации гидросмеси в степени 0,17 и зависит от вида функции гранулометрического состава, определяющего коррективный коэффициент крупности, коэффициент раз-нозернистости и коэффициент транспортабельности.

Относительно первого научного положения необходимо отметить, что разделение гранулометрического состава, характеризующегося в общем случае непрерывной функцией d(P),(здесь d - размер фракций твердых частиц, мм; Р - содержание частиц данного размера, %) на мелкие и крупные по граничному зерну, равному 100 мкм (0,1 мм) является достаточно условным. Однако, экспериментально установлено, что в формировании несущей среды с плотностью большей, чем вмещающая их вода, основная роль принадлежит частицам крупностью меньшей, чем 100 мкм. Уменьшение граничного зерна (например, до 74 или до 44 мкм и менее) приведет к снижению межфазового скольжения мелких частиц в пределе до нуля, и к большему уменьшению удельных потерь напора.

Второе научное положение основывается на общем положении механики о равенстве внешних и внутренних сил, возникающих при равномерном движении материальной системы (в данном случае гидравлической энергии, генерируемой насосом и энергии, достаточной для движения потока полидисперсной гидросмеси в трубопроводе с расчетной средней скоростью). Внутренние силы определяют все сопротивления, которые в применении к потоку полидисперсной гидросмеси складываются из сопротивлений на взвешивание твердой фазы и сопротивлений трения при течении гидросмеси.

Гранулометрический состав твердой фазы определяет силы, необходимые для взвешивания частиц при перемещении их в потоке гидросмеси. Физико-механические свойства твердых частиц и диаметр определяет условия перемещения частиц с минимально допустимой скоростью.

Обоснованность и достоверность научных положений выводов и рекомендаций подтверждается использованием теоретических положений гидромеханики, анализом и сравнением обработанных с помощью математической статистики результатов экспериментов, а также промышленных данных. Удовлетворительной сходимостью результатов экспериментов на различных гидросмесях, трубопроводах, концентрациях и гранулометрических составах с результатами теоретических исследований.

В ходе проведения исследований были проанализированы теоретические и экспериментальные результаты, полученные рядом авторов при гидравлическом транспортировании различных твердых частиц (общее число исследований более 40), а также результаты, полученные лично автором, в ходе проведения опытно-промышленных исследований полидисперсной гидросмеси хвостов обогащения железной руды на ОАО Качка-нарский ГМК «Ванадий». Результаты анализа сопоставлялись с полученными теоретическими расчетными зависимостями, что в совокупности подтверждает достоверность теоретических результатов и научных положений.

Практическое значение работы:

- обоснована методика определения баланса напорных характеристик насоса и трубопровода на стадии проектирования и реконструкции систем гидротранспорта, обеспечивающий наименьшие значения удельных потерь напора, и учитывающий влияние межфазового скольжения на распределение энергии между твердой и жидкой компонентами потока полидисперсной гидросмеси;

- получена новая формула для расчета критической скорости как функции производительности системы гидротранспорта по твердому материалу и концентрации в объеме полидисперсной гидросмеси

- разработан алгоритм и методика расчета гидравлического транспорта полидисперсных гидросмесей хвостов обогащения на предприятиях горной промышленности на примере гидротранспорта хвостов обогащения железной руды Качканарского ГМК.

Реализация результатов работы: полученные научные результаты и разработанная методика расчета приняты гидротехническим отделом ЗАО "Механобр инжиниринг" для использования при проектировании гидротранспортных систем на горно-обогатительных предприятиях металлургической промышленности и использованы при разработке проекта реконструкции системы гидротранспорта хвостов обогащения железной руды на Качканарском ГМК «Ванадий».

Личный вклад автора

- разработан стенд и методика экспериментальных исследований полидисперсных гидросмесей;

- выполнены опытно-промышленные исследования и обработаны экспериментальные данные.

- установлены оптимальные с точки зрения энергетических затрат соотношения между мелкими и крупными фракциями гранулометрического состава твердых частиц в потоках транспортируемой гидросмеси;

- разработана методика инженерного расчета систем гидравлического транспорта полидисперсных гидросмесей.

Апробация работы - отдельные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на конференциях молодых ученых СПГГИ(ТУ), «Полезные ископаемые России и их освоение» - апрель 2003, 2004, 2005 г.г., на Международной конференции по проблемам горной промышленности, г. Любин (Польша), ноябрь 2005 г.

Публикации: научные результаты, полученные в диссертационной работе, опубликованы в 5 печатных трудах, подана заявка на патент.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 75 наименований; изложена на 135 страницах, содержащих 54 рисунка, 29 таблиц.

Общие выводы по результатам выполненных исследований сводятся к следующим основным положениям:

1. Увеличение содержания в объеме полидисперсной гидросмеси мелкодисперсных частиц средневзвешенного диаметра меньшего ОД мм способствует установлению равномерного распределения твердой фазы в объеме транспортируемой гидросмеси, снижению межфазового скольжения и уменьшению удельных потерь напора.

2. Установлено, что величина межфазового скольжения определяется числом Фруда в интервале значений 10 < Fr < 100, характеризующего течение полидисперсной гидросмеси в виде отношения сил инерции потока к силам тяжести с учетом относительной плотности полидисперсной гидросмеси.

3. Величина дополнительных потерь напора, при гидравлическом транспорте полидисперсных гидросмесей определяются величиной скольжения твердой фазы потока относительно жидкой фазы, а численное значение коэффициента скольжения зависит от соотношения в гранулометрическом составе долей мелких и крупных частиц, разделяемых граничным зерном 100 мкм.

4. Критическая скорость течения полидисперсных гидросмесей пропорциональна диаметру трубопровода в степени 0,33 и концентрации гидросмеси в степени 0,17 и зависит от вида функции гранулометрического состава, определяющего коррективный коэффициент крупности, коэффициент разнозернистости и коэффициент транспортабельности.

5. Минимальная величина межфазового скольжения при течении полидисперсных гидросмесей по трубопроводам в режиме критической скорости наблюдается при значении объемной концентрации гидросмеси 12% для условий Качканарского ГМК.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные в данной работе теоретические и экспериментальные исследования гидравлического полидисперсных гидросмесей на предприятиях горной промышленности, анализ изученности и состояния вопроса показали, что в этой области накоплен большой теоретический и практический опыт. Гидравлический транспорт находит широкое применение в различных отраслях хозяйства и особенно значима его роль при переработке и обогащении минерального сырья.

Из общих параметров, определяющих эффективность процесса гидравлического транспорта, наибольшее значение имеют гранулометрический состав твердой фазы и его концентрация в объеме перекачиваемой гидросмеси. От гранулометрического состава твердых частиц зависит величина скорости перемещения гидросмеси по трубопроводу. Чем крупнее твердые частицы, тем значительнее влияние их на величину критической скорости, когда твердые частицы начинают перемещаться во взвешенном состоянии. Увеличение скорости приводит к увеличению удельных потерь напора, затрачиваемых на транспортирование потока гидросмеси в трубопроводе. При этом наблюдается отставание потока твердой фазы от потока жидкой фазы (скольжение), что и определяет дополнительную величину потерь напора, расходуемых непосредственно на перемещение твердых частиц. Было установлено, что на величину скольжения основное влияние оказывает содержание в объеме гидросмеси частиц мелких классов, которые в смеси с жидкой фазой формируют несущую среду с повышенной плотностью, чем чистая оборотная вода. Чем больше в исходном гранулометрическом составе мелких частиц, тем больше плотность несущей жидкости и тем меньше влияние скольжения на значение дополнительных потерь напора, что приводит к уменьшению общей величины потерь энергии на транспортирование полидисперсной гидросмеси.

В соответствии с этой общей гипотезой, в диссертационной работе изучено влияние скольжения на величину дополнительных потерь напора при гидравлическом транспортировании различных гидросмесей. Установлено, что в случае преобладающего количества твердых частиц крупных фракций, за которые в работе принимались частицы средневзвешенного диаметра d0Kp > 0,1 мм, кривые течения гидросмеси отклоняются от кривой течения чистой воды, и чем больше средняя скорость потока, тем больше это отклонение, что приводит к большим удельным потерям. С другой стороны, увеличение концентрации исходной гидросмеси, и связанное с этим увеличение доли частиц мелких классов, за которые принимались частицы средневзвешенного диаметра d0MJ1K < 0,1 мм, способствует сближению кривых течения твердой фазы и кривых течения оборотной воды и, соответственно, снижению доли энергии, расходуемой на перемещение твердой фазы. Это, в основном, свидетельствует о снижении отставания твердых частиц от потока жидкой фазы, уменьшении коэффициента скольжения, за счет увеличения плотности несущей среды.

С теоретической точки зрения, как было показано во втором разделе диссертационной работы, механизм взвешивания твердых частиц в жидкости, зависит от соотношения сил инерции, определяемых средней скоростью течения, и сил тяжести, определяемых крупностью частиц или диаметром трубопровода, что выражается величиной числа подобия Фруда (Fr). Определенное сочетание чисел Фруда, записанных для гидросмеси в целом и для твердой фазы, выражает величину относительной скорости твердого материала. В диссертационной работе использовалась диаграмма, построенная по экспериментальным данным Молерусом и Веллманом. Анализ диаграммы, показал, что для произвольной гидросмеси, в области чисел Фруда от 10 до

Av

100, коэффициент скольжения-изменяется по линейному закону в широV см ком диапазоне чисел Фруда для твердых частиц, что дало возможность вывести аналитическую формулу (2.19) зависимости коэффициента скольжения от величины числа Фруда твердых частиц. При этом появилась возможность аналитически определить величину дополнительных потерь напора, расходуемых на транспортирование твердой фазы.

Удельные потери напора являются функцией средней скорости течения полидисперсной гидросмеси. В диссертационной работе, на основе выполненных экспериментальных исследований, получена полуэмпирическая формула для расчета критической скорости потока. Было установлено, что критическая скорость является функцией объемной концентрации полидисперсной гидросмеси и диаметра трубопровода и зависит от гранулометрического состава, который в полученной формуле выражен числовым коэффициентом.

Обобщение теоретических положений, рассмотренных во втором разделе диссертации и экспериментальных результатов, дало возможность разработать методику инженерного расчета гидравлического транспорта полидисперсных гидросмесей, главным положением которой является учет межфазового скольжения при течении 2-фазных жидких систем.

Методика расчета использована в заключительном разделе диссертационной работы, при технико-экономическом сравнении вариантов гидротранспортной системы для Качканарского ГМК «Ванадий». Рассматривались существующий (проектный) вариант гидротранспортной системы и предлагаемый, по результатам диссертационной работы. Сравнивались показатели удельной энергоемкости, т.е. затраты энергии на 1 т транспортируемых хвостов обогащения железной руды на расстояние 1 км [кВт-ч/т-км]. Было показано, что удельная энергоемкость предлагаемого варианта системы гидротранспорта практически в два раза меньше аналогичного параметра проектного варианта системы.

Полученные теоретические и экспериментальные результаты показывают, что задачи, поставленные в диссертационной работе - решены, а цель, снижение энергоемкости гидравлического транспорта полидисперсных гидросмеси на основе учета межфазового скольжения - достигнута.

1. Антонов В.А. и др. Техника и экономика непрерывного транспорта на горных предприятиях. М., "Недра", 1967.

2. Исследования эффективности и надежности работы трубопроводов. II этап договора № 16. ВНИИтранс "Прогресс". М., 1975.

3. Лобанов Д.П., Смолдырев А.Е. Гидромеханизация геологоразведочных работ. М., "Недра", 1971.

4. Литвинов В.М., Николаев К.И. Анализ работы бурового насоса 12Гр при высоких давлениях. "Машины и нефтяное оборудование". 1966, № 3.

5. Разработка рекомендаций по повышению надежности гидротранспортных комплексов предприятий цветной металлургии на примере Норильского ГМК. Отчет по НИР. ЛГИ. Л., 1981.

6. Баренблат Г.И. О движении взвешенных частиц в турбулентном потоке. "Прикладная математика и механика", т. 19, 1958.

7. Великанов М.А. Обоснование гравитационной теории движения наносов. "Метеорология и гидрология", 1938, № 9-10.

8. Великанов М.А., Михайлова Н.А. Влияние крупномасштабной турбулентности на пульсацию мутности. Изв. АН СССР, серия геогр. и геофиз., 1950, т. XIV, №> 5.

9. Виноградова В.И. Некоторые вопросы экспериментального исследования взвесенесущих потоков. Сообщение АН Груз.ССР, 1963, т. 32, № 1.

10. Ю.Гончаров В.Н. Основы динамики русловых потоков.Л. Гидрометеоиздат, 1954.

11. Дементьев М.А. О расчете наивыгоднейшего режима гидротранспортных систем. Изв. ВНИИГ, т. 50,1953.

12. Покровская В.Н. Исследование процесса транспортирования гидросмесей высокой консистенции. Сб. "Гидродобыча угля", ЦНИИТЭИугля, 1968.

13. Покровская В.Н. Пути повышения эффективности гидротранспорта. Сб. "Гидродобыча угля". ЦНИИТЭИ угля, 1968, № 5.

14. Силин Н.А. Гидравлические сопротивления при движении воды и водо-грунтовой смеси в трубопроводах больших диаметров. Сб. "Гидромеханизация земляных и открытых горных работ". M-JL, Госэнергоиздат, 1961.

15. Силин Н.А., Витошкин Ю.К., Карасик В.М., Очередъко В.Ф. Гидротранспорт. Изд-во "Наукова Думка", Киев, 1971.

16. Покровская В.И. Пути повышения эффективности гидротранспорта. Изд-во "Недра", 1972.

17. Покровская В.Н. К вопросу экономичных скоростей при гидравлическом транспорте. Сб. "Гидродобыча угля". ЦНИИТЭИугля. 1966, № 5.

18. Коберник С.Г., Войтенко В.И. Напорный гидротранспорт горнообогатительных комбинатов. "Наукова думка", 1967.

19. Михайлова Н.А. Перенос твердых частиц турбулентным потоком. Л., "Госметеоиздат", 1966.

20. Durand R., Condolios E. Transport hydraulique et decantation des materiaux solids. Grenoble, 1952.23 .Korbel K. Radioizotopowe badania kinematyki hydromieszanin grubodyspersy-jnych. Zesz. nauk. AG-H, Krakow, 1979.

21. Newitt D.M., Richardson J.F., Shook C.A. Distribution of particles and slip ve-locirties. Interaction between fluids and particles. /London. Inst. Chem. Eng., 1962.

22. Wolanski Z. Badanie rozkladu koncentracji I uzarnienua czastek stalych przy hydrotransporcie odpadow flotacji rud miedzi w poziomych ruriciagach tloc-znych. Rosp. Dokt. AR. Weoclaw, 1972.

23. Wiedenroth W. Experimental work on tte transportation of solid-liquid mixtures through pipeline and centrifugal pump. Conference Hydrotransport 5/ Hannover, 1978.

24. Wiederoth W. Die radiometrische Dichtemeasung beim hydraulischen Fests-stofftransport und Moglichkeiten zur Bestimung von Schlupt und kritischer Geschwindigkeit. V Seminarium Transport and Sedimentation of Solid Paeti-cles. Wroclaw 3-7.09. 1984.

25. DurandR. Houille Blanche. 1951, p. 384-393.31 .SobotaJ. ArchiwumHydrotechniki. XXVII. 3. 1980, p. 469-481.

26. Zl.DurandR. Houille Blanche. № special B. 1951, p. 609-619.

27. Олейник А.Я., Криль С.И. О влиянии мельчайших частиц на основные параметры гидравлического трубопроводного транспорта твердых материалов // Докл. АН УССР.1982.№ 5.Стр.38-41. (Сер. А).

28. Руководство по проектированию систем гидротранспорта продуктов обогащения цветной металлургии / "Механобр". Л., 1986.

29. Джваршеишвили А.Г. Ситемы трубного ьранспорта горно-обогатительных предприятий. М., 1981.

30. Офенгенден Н.Е., Джваршеишвили А.Г. Технология гидродобычи и гидротранспортирования угля. М., 1980.

31. Юфин А.Н. Гидромеханизация. М., 1974.

32. Дементьев М.А. Общие уравнения и динамическое подобие взвесенесу-щих потоков. // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1963.-73.- С. 25-35.

33. Ъ9.Дементьев М.А., Печенкин М.В. Поля концентрации взвеси и кинематика взвесенесущих потоков. // Известия ВНИИГ им. Б.Е Веденеева. 1964. -75. С. 33-58.

34. Силин Н.А. Исследование напорных взвесенесущих потоков высокой концентрации: Дисс. д-ра техн. наук.- Киев, 1964. 215 с.41 .Силин Н.А., Витошкин Ю.К. Гидротранспорт угля по трубам. Киев: Наукова Думка, 1964. - 88 с.

35. Силин Н.А., Пищенко И.А., Очередъко В. Ф. Соотношение между действительной и расходной консистенциями при движении взвесенесущих потоков в трубах. // Гидротехника и гидромеханика. 1964.- Вып. 16. С. 56-61.

36. Сшин Н.А., Карасик В.М., Жога В.А. Факторы, определяющие вкличину основных параметров гидротранспорта. // Гидромеханика. 1973. - вып. 25. - С. 25-29.

37. Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт. М. : Недра, 1970. - 272 с.

38. Смолдырев А.Е. Гидро-и пневмотранспорт. М.: Недра, 1975. 383 с.4в.Юфин А.П. Напорный гидротранспорт. М.: Госэнергоиздат. 1950-203 с.

39. Юфин А.П., Данильченко Н.В., Тарасов В.К. Определение связи между локальными и интегральными характеристиками многофазного потока. // Движение наносов и гидравлический транспорт. Л., 1971. - С. 32-34. -(Тр. Координац. совещ. по гидротехнике. Вып. 57).

40. Криль С.И., Белиловский E.JI. Мера локального насыщения потока взвесью и ее связь с объемной концентрацией. // Гидромеханика. -1971. Вып. 18. - С. 54-59.

41. Криль С.И. Уравнения механики полидисперсных взвесенесущих потоков. // Гидромеханика. 1978. - Вып. 27. С. 66-76.

42. Криль С.И. Метод определения гидравлических сопротивлений при движении гидросмесей по горизонтальным трубам. // Гидромеханика. 1980. -Вып. 31. С. 91-98.

43. Маккавеев В.М. К теории турбулентного режима и взвешивания наносов. // Изв. Гос. гидрол. ин-та. -1931. С. 5-26.

44. PalarskiJ. Hydrotransport. WNT. Warszawa, 1982.

45. Molerus О, WellmannP. Chem. Enginneering Sci., 36. 10, 1981, p. 1623-1632.

46. Гидродинамическое взаимодействие частиц в суспензиях. Перевод с английского В.Г. Маркова под редакцией Ю.А. Буевича. Издательство "Мир", Москва, 1980.

47. Чабан С. Факторы трения при течении реологических смесей по трубопроводам. "Обогащение руд", № 6,1992.

48. Юфин А.П. Гидравлика сооружений и динамика речных русел. Издательство АН СССР. Москва 1959.

49. Трайнис В.В. Параметры и режимы гидравлического транспортирования угля по трубопроводам.

50. Трайнис В.В. Исследование и разработка методов расчета гидравлического транспортирования угля по трубопроводам в турбулентном и вязкопла-стичном режимах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва. 1969.

51. Булина И.Н. Транспорт структурообразующих суспензий высоких плотностей по трубам. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 1960.

52. Ерохин С.Ф. Исследование параметров трубопроводного транспорта пластифицированных водоугольных суспензий. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 1980.

53. Смолдырев А.Е. Гидро-и пневмотранспорт. Изд. «Металлургия», Москва, 1975.

54. Hayness F. Hydrotransport 1, Bedford, F4,1970.

55. Happel D.S., Brenner J.K. Hydrotransport 1, Bedford, H5, 1970.

56. Hisamitsu N., Shodji Y., Kosugi S. Conference Hydrotransport V, paper D3. Hannover, 1978.

57. Карасик B.M., Асауленко И.А., Витошкин Ю.К. Интенсификация гидротранспорта продуктов и отходов обогащения горно-обогатительных комбинатов. Наукова Думка, Киев, 1976

58. ThomasD.G. J. Colloid. 20,1965,p. 267-277.

59. Александров В.И. Снижение энергоемкости гидравлического транспортирования гидросмесей высокой концентрации. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. СПГГИ(ТУ), Санкт-Петербург, 2000.

60. Чабан С. Факторы трения при течении реологических смесей по трубопроводам. "Обогащение руд", № 6, 1992.

61. Экономика строительства магистральных трубопроводов. М., Стройиздат, 1977.