Гидравлический и пневматический транспорт

Лекция

Гидравлический транспорт применяют для перемещения сыпучих материалов:

· из шахт и карьеров на перерабатывающие предприятия и обогатительные фабрики (уголь, руда, цементное сырье, песок, песчано-гравийная масса и др.);

· с обогатительных фабрик, на предприятия (уголь, рудный концентрат);

· от предприятий и карьеров в отвал (золошлаки тепловых электростанций и металлургических заводов, отходы обогащения, отходы металлургического и химического производств, вскрышные породы);

· от предприятий на объекты утилизации или гидрозакладку (отходы обогащения, металлосодержащне шламы металлургического производства, золошлаковые материалы);

· грунтов в гидротехническом, транспортном и гидромелиоративном строительстве и т. п.

Система промышленного гидротранспорта содержит ряд взаимно увязанных сооружений, установок и устройств.

Начальное звено системы — подготовительный комплекс — обеспечивает прием исходного материала от поставщика, подготовку его к транспортированию и загрузку в транспортные средства.

Транспортный комплекс — совокупность устройств, которое осуществляет насосную перекачку по трубопроводам материала от поставщика к потребителю.

Заключительное звено системы — обезвоживающий комплекс, который обеспечивает прием гидросмеси, обезвоживание поступившего материала и выдачу его потребителю.

Гидравлический транспорт имеет ряд технико-экономических преимуществ:

· исключение трудоемких погрузочно-разгрузочных работ и непрерывность транспортно-технологического процесса;

· отсутствие пылеобразования и потерь транспортируемого материала, воздействия на окружающую среду;

· возможность прокладки трубопровода по кратчайшему расстоянию между двумя пунктами;

· малые площади, занимаемые транспортными коммуникациями;

· возможность создания полностью автоматизированных и дистанционно управляемых систем транспорта.

К недостаткам гидротранспорта следует отнести главным образом значительный расход воды и износ гидротранспортного оборудования при работе на абразивных материалах, а также трудности обезвоживания материала, выдаваемого потребителю.

На горно-обогатительных и горно-перерабатывающих предприятиях гидротранспорт получил применение при удалении отходов обогащения руд цветных и черных металлов, на металлургических заводах — при удалении различных шламов и металлосодержащих стоков, на агломерационных фабриках — при удалении пыли и просыпи, на коксохимических заводах — при удалении хвостов углеобогащения, на заводах нерудной промышленности — при добыче и переработке песчано-гравийных материалов, цементного сырья и др. На горно-обогатительных комбинатах системы гидротранспорта завершают технологический процесс так называемого мокрого способа обогащения руд. По условиям существующей технологии обогащения на гидротранспорт поступают большие объемы гидросмеси с очень низким содержанием отходов, подлежащих удалению. Зачастую 1 тонна отходов поступает с 30 тоннами воды, которая для обеспечения оборотного водоснабжения должна снова перекачиваться на рудообогатительную фабрику.

Для интенсификации гидравлического транспорта отходов производства при больших объемах работ необходимо предварительное сгущение гидросмеси, с тем чтобы транспортировать ее при высоких концентрациях. Сгущение встречает трудности из-за необходимости обработки больших объемов гидросмеси, содержащих мельчайшие взвешенные частицы.

Схема гидротранспорта угля от угольного разреза на тепловую электростанцию представлена на рисуноке. Подготовка угольной гидросмеси для транспортирования на тепловые электростанции состоит в дроблении и измельчении угля до заданной крупности, смешении с водой, поддержании постоянства состава гидросмеси. В случае когда уголь поступает из гидрошахт в составе гидросмеси, производят ее частичное обезвоживание, поскольку концентрация гидросмеси весьма низка (5...10 %) и нестабильна во времени. От пульпосмесительных емкостей гидросмесь транспортируется головной насосной станцией, оборудованной центробежными или поршневыми насосами; на трассе трубопровода устраивают промежуточные перекачивающие станции.

Рисунок - Схема гидротранспорта угля от разреза на теплоэлектростанцию

1 — подъездной ж.-д. путь; 2 — склад угля; 3 — дробильное отделение; 4—измельчительное отделение; 5 — отделение пульпоприготовления; 6—карьерный конвейерый транспорт; 7—межцеховой конвейерный транспорт; 8 — компрессорная станция; 9 — насосная станция; 10— резервуар для воды; 11 — водопровод; 12 — ГПНС; 13— ПНС; 14 — линейная часть; 15 — обезвоживающее отделение; 16 — отделение сгущения; 17 — пульпоприемны емкости

Рисунок - Схема гидротранспорта песчано-гравийных материалов

1 - землесосный снаряд; 2 — перекачивающая насосная станция; 3 — установка классификации и обезвоживания; 4 — отстойник; 5 —насосная станция оборотного водоснабжения; 6 — пульпопровод; 7 — водопровод

Гидротранспорт на предприятиях промышленности строительных материалов и в строительстве (рисунок) применяется как составная часть технологии добычи песчано-гравийных материалов, цементного сырья, подачи их на производственные и обогатительные предприятия, транспортирования для намыва территорий под гражданское, промышленное и транспортное строительство, по удалению отходов обогатительной фабрики, дробильно-сортировочных и камнеобрабатывающих заводов и др.

По схеме гидротранспорта цементного сырья (мела, глины, известняка) от карьера до предприятий (рисунок) порода грузится экскаваторами в карьере в автосамосвалы или думпкары, которые и доставляют ее к отделению приготовления шлама. Здесь производят помол горных пород и приготовление шлама минимальной влажности, обеспечивающей движение его в трубопроводе. Шламы перекачивают угольными насосами на цементный завод. На трассе шламопровода устраивают перекачивающие станции. Из шламопровода сырье поступает в горизонтальные шламбассейны цементного завода.

Рисунок - Схема гидротранспорта золошлаковых смесей от тепловых элекростанций к заводам железобетонных изделий

1 — пульпопровод; 2 — пульпонасосные станции;3 — сгуститель; 4 — насосная установка; 5 — шламнасосы; 6 — завод ЖБИ

На тепловых электростанциях получили применение главным образом гидравлические системы удаления очаговых остатков — золы и шлака. При раздельной системе гидрозолоудаления золу и шлак транспортируют в золоотвалы по отдельным трубопроводам, при совместной — по одному трубопроводу. На ряде станций применяют раздельно-комбинированный способ золоудаления: гидравлический — для шлака и пневматический—для сухой золы.

Гидротранспорт золошлаков осуществляется по трубам диаметром 200...600 мм.