Снижение энергозатрат трубопроводной системы при перекачке сгущенных гидросмесей хвостов обогащения полиметаллических руд на закладочные комплексы

• Автор: Воробьев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 210 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА СГУЩЕНИЯ И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ
МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
1Л Общая характеристика систем гидротранспорта на горных предприятиях
1.1 Л Виды гидросмесей
1.2 Гидравлический транспорт гидросмесей высоких концентраций
1.2.1 Анализ физической модели течения высококонцентрированных гидросмесей
1.2.2 Механизм проявления вязкопластических свойств мелкофракционных гидросмесей высокой концентрации
1.2.3 Расчетные формулы для определения эффективной (кажущейся) вязкости гидросмесей
1.3 Сгущение гидросмесей хвостов обогащения в технологиях подготовки пульпы к гидротранспорту
1.3.1 Рабочий процесс гравитационного сгустителя радиального типа
1.3.2 Зависимость геометрических размеров сгустителя от параметров сгущаемой гидросмеси
1.3.3 Сгустители пластинчатые (тонкослойные)
1.4 Выводы по результатам анализа, цель и задачи исследования
Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СГУЩЕНИЯ И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ГИДРОСМЕСЕЙ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ
2.1 Физическая модель процесса сгущения
2.2 Математическая модель сгущения в тонком слое потока
2.3 Анализ математической модели тонкослойного сгустителя
2.4 Теоретический анализ физической модели течения высококонцентрированных гидросмесей хвостов обогащения руды по трубопроводам
2.4.1 Физическая модель течения и деформации жидкостей
2.4.2 Математическая модель течения вязкопластических гидросмесей
2.5 Расход потока вязкопластической мелкофракционной гидросмеси
2.6 Потери напора и коэффициент гидравлических сопротивлений
2.7 Выводы по результатам теоретического исследования
Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СГУЩЕНИЯ И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ГИДРОСМЕСЕЙ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ
3.1 Методика экспериментальных исследований
3.2 Обработка опытных данных по исследованию сгустителя
3.3 Опытные данные гидротранспорта гидросмесей хвостов обогащения медной руды
3.4 Экспериментальные исследования реологических характеристик гидросмесей
3.4.1 Вязкость гидросмесей хвостов обогащения медной руды
3.4.2 Начальное и безразмерное (относительное) напряжение сдвига
3.4.3 Удельные потери напора
3.5 Опытно-промышленные экспериментальные исследования
3.5.1 Методика проведения исследований
3.5.2 Результаты опытно-промышленных исследований
3.5.3 Проверка адекватности математической модели
3.5.4 Гидромеханические характеристики грунтового насоса
ГЛАВА 4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА ГИДРОСМЕСЕЙ С ВЫСОКОЙ
КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ
4.1 Удельная энергоемкость гидравлического транспорта

4.2 Удельная энергоемкость гидравлического транспорта гидросмесей высокой концентрации
4.3 Технико-экономические показатели системы гидротранспорта смесей высокой концентрации
4.3.1 Существующая система гидротранспорта хвостов
обогащения
4.3.2 Система гидротранспорта хвостов обогащения с предварительным сгущением
4.3.3 Удельная металлоемкость
4.4 Основные выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г

'7зф =Пр-к„, (1.16)
где /71ф- вязкость эффективная (вязкость от суммарного эффекта), к5,-
коэффициент структуры.
Следовательно, значение коэффициента вязкости зависит от величины структурной вязкости вязкопластического потока, которая будет связана с эффективной вязкостью соотношением:

:к„, (1-17)
где кр - коэффициент пластичности.
Каждая из составляющих эффективной вязкости определяется собственным углом сдвига (рисунок 1.7).

Градиент скорости (у)
Рисунок 1.7 - Зависимость напряжения сдвига и вязкости от градиента скорости деформации
В связи с аномальным, по отношению к модели Бингама, проявлением пластических свойств мелкофракционных гидросмесей продуктов переработки минеральных веществ, их можно отнести к классу бингамовских псевдопластиков.
Естественно предположить, что значение эффективной вязкости зависит от концентрации твердых частиц в объеме гидросмеси. При незначительных концентрациях, когда начальное напряжение сдвига пренебрежимо мало, структурная вязкость будет равна эффективной, которая в этом случае равна ньютоновской вязкости несущей жидкости. С ростом концентрации твердых частиц возрастает значение ньютоновской вязкости, и