Details

Целью исследование является определение аналитической связи между потерями напора и физическими свойствами жидкости, нахождение оптимальных параметров гидросмеси, при которых достигаются наименьшие энергозатраты. Решаемые в ходе исследования задачи: • определение параметров системы гидротранспорта, состава хвостовой пульпы; • анализ существующих моделей и методик расчета гидравлических потерь в системах гидротранспорта пульп с повышенным содержанием глинистых и пылеватых частиц; • подготовка опытных образцов; • определение реологических характеристик образцов, включающее проведение вискозиметрических испытаний, расчёт напряжения и скорости сдвига; • моделирование системы гидротранспорта в программе Fluid Flow и определение потерь напора при различных параметрах среды; • анализ полученных данных. Предметом исследования являются свойства гидросмесей с различными реологическими характеристиками. Для достижения поставленной цели были проведены вискозиметрические исследования образцов, моделирование их поведения в системе гидротранспорта и анализ полученных результатов. Результатом данной работы является выявление оптимальных параметров транспортировки каждой из изученных гидросмесей при наименьших энергетических затратах. Результаты исследования применимы в проектных работах, направленных на оптимизацию технологической схемы систем гидротранспорта предприятий горно-промышленной отрасли. В ходе исследования установлены искомые параметры представленных образцов, при которых наблюдаются наименьшие потребные мощности насосного оборудования. Поскольку для большинства гидросмесей эти характеристики индивидуальны, необходимо проводить реологические исследования для каждого предприятия в отдельности. Т. к. основным способом удаления с обогатительной фабрики хвостов на данный момент является гидространспорт, исследования в данной области играют важную роль в технологическом цикле ГОКов.

The aim of this study is to determine the analytical relationship between head losses and the physical properties of the fluid, as well as to identify the optimal parameters of the hydraulic mixture at which the lowest energy consumption is achieved. The research tasks include: • determining the parameters of the hydraulic transport system and the composition of the tailings pulp; • analyzing existing models and methods for calculating hydraulic losses in hydraulic transport systems for pulps with increased content of clay and fine particles; • preparing experimental samples; • determining the rheological characteristics of the samples, including performing viscometric tests and calculating shear stress and shear rate; • modeling the hydraulic transport system in the Fluid Flow software and determining head losses under various medium parameters; • analyzing the obtained data. The subject of the study is the properties of hydraulic mixtures with different rheological characteristics. To achieve the stated objective, viscometric tests of the samples were carried out, their behavior in the hydraulic transport system was simulated, and the results obtained were analyzed. The outcome of this work is the identification of optimal transport parameters for each studied hydraulic mixture, ensuring minimal energy consumption. The results of the study can be applied in design projects aimed at optimizing the technological schemes of hydraulic transport systems in mining and industrial enterprises. The research identified the required parameters of the presented samples at which the lowest power demand of pumping equipment is observed. Since these characteristics are individual for most hydraulic mixtures, rheological studies must be conducted for each enterprise separately. As hydraulic transport is currently the main method for removing tailings from beneficiation plants, research in this field plays an important role in the technological cycle of mining and processing plants.

• ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
• ЗАДАНИЕ
• Введение
• Цель:
• Задачи:
• Глава 1. Обзор литературы
• 1.2. Общие принципы работы систем гидротранспорта
• 1.3. Основные (физические и гидравлические) характеристики
• Плотность частиц грунта
• Плотность гидросмеси
• 1.4 .Факторы, влияющие на потерю напора
• 1.5 .Методы определения потерь напора в трубопроводах
• Модель Бингама
• Расчётная методика определения параметров напорного гидротранспорта хвостов обогащения руд (Механобр).
• Методика П59-72
• Методика П 61-77
• 1.6 Выводы по первой главе
• Глава 2. Экспериментальная часть
• 2.1. Описание образцов и их характеристики
• 2.1.2 Подготовка необходимых для исследования образцов
• 2.1.2.1 Назначение целевых плотностей образцов
• 2.1.2.2 Методы и процедуры замера плотности
• 2.1.2.3 Приготовление образцов заданной плотности
• 2.2. Средства измерения
• 2.3 Подбор шпинделя для измерений
• 2.3.1 Влияние типа шпинделя на точность измерений
• 2.3.2 Описание опыта по выбору шпинделя
• 2.4. Выполнение замеров динамической вязкости исследуемых образцов
• 2.4.2 Анализ полученных результатов
• 2.5. Расчет скорости сдвига и напряжения сдвига
• 2.5.1 Описание методики расчета
• 2.5.2 Подбор реологической модели по полученным данным
• 2.5.3 Анализ полученных результатов
• 2.6 Выводы по второй главе
• Глава 3. Разработка цифровой модели для определения потерь
• 3.1. Описание принципа работы программы
• 3.1.1 Основные алгоритмы расчета
• 3.3. Граничные условия и условия эксперимента
• 3.3.1 Описание параметров принятой схемы системы гидротранспорта
• 3.3.2 Описание параметров переносимой среды, принятых к расчёту
• 3.4. Моделирование системы гидротранспорта при заданных параметрах переносимой среды
• 3.4.1 Ввод расчетных данных
• 3.4.2 Сбор полученных данных
• 3.4.3 Построение графиков потерь напора
• 3.4.4 Анализ полученных данных
• 3.5 Выводы по третьей главе
• Заключение
• Список литературы
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ВИСКОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ИСПЫТЫНИЙ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ВИСКОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ИСПЫТЫНИЙ ОБРАЗЦА №2
• ПРИЛОЖЕНИЕ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ВИСКОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ИСПЫТЫНИЙ ОБРАЗЦА №3
• ПРИЛОЖЕНИЕ 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРЕСЧЕТА ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ В СКОРОСТЬ И НАПРЯЖЕНИЕ СДВИГА. ОБРАЗЕЦ 1
• ПРИЛОЖЕНИЕ 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРЕСЧЕТА ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ В СКОРОСТЬ И НАПРЯЖЕНИЕ СДВИГА. ОБРАЗЕЦ 2
• ПРИЛОЖЕНИЕ 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРЕСЧЕТА ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ В СКОРОСТЬ И НАПРЯЖЕНИЕ СДВИГА. ОБРАЗЕЦ 3
• ПРИЛОЖЕНИЕ 7. ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ОБРАЗЦОВ №1 И №3
• ПРИЛОЖЕНИЕ 9. ПАРАМЕТРЫ ГИДРОСМЕСЕЙ