基于CFD-DEM耦合方法的矸石−粉煤灰充填料浆在竖直弯管中的磨损研究

为研究矸石−粉煤灰高浓度充填料浆在竖直弯管内固液两相流的流动状态及磨损特性,基于EDEM的CFD-DEM耦合方法,以水泥和水混合而成的料浆作为连续相,以矸石和粉煤灰作为离散相,通过引入Archard和Oka磨损模型,计算分析充填管道的磨损性能。研究表明:采用耦合方法能更精确地反映料浆的流态和轨迹,能更准确地反映颗粒与流体的相互作用;充填管道磨损的高危区主要分布在弯管区域;弯管的磨损率随着料浆的流速增加而提高;矸石颗粒粒径以及弯管曲率半径对磨损率的影响与矸石颗粒的受力状态有关。

浆体管道典型计算模型对比分析

针对4条典型管道,采用典型浆体管道临界流速和摩阻降计算模型进行计算,通过对比模型计算值与4条管道工程实测值,分析模型的计算精度。结果表明,瓦斯普模型、韩文亮模型、费祥俊模型、刘德忠模型计算的流速和管径值与实测值吻合度高,最大偏差均处于±15%范围内;费祥俊模型在计算摩阻降上具有很高的精度,最大偏差处于±10%范围内,不仅具有较高的计算精度,也具有一定的计算裕量,可为浆体长距离输送提供有力的设计依据和指导。

粗颗粒物料管道水力输送不淤临界流速计算

近30年来,固体物料的管道水力输送技术应用越来越广泛。在管道水力输送系统设计中,不淤临界流速是首先需要确定的重要参数,对确保管道安全输送具有重要意义。对于细颗粒物料,已有比较成熟的计算方法,但对粗颗粒物料,不同的计算式差异较大,给参数确定带来困难。在对已有的管道不淤临界流速计算进行比较分析基础上,探讨了颗粒浓度、粒径、密度以及管道直径等因素对不淤临界流速的影响,并分析了计算式结构的差异。整理不同学者针对粗颗粒输送的试验数据,重点分析了不淤临界流速随颗粒粒径加大的变化规律。基于量纲分析法,提出了粗颗粒在管道输送中不淤临界流速计算式,其计算结果与试验数据相对误差在10%以下,基本满足不淤临界流速计算的工程要求。

张庄铁矿充填尾砂流变特性实验研究

研究了不同浓度浆体的流变特性,总结了其变化规律,根据流变特性计算管道输送的水力坡度和充填倍线,为管道自流输送充填奠定理论基础。

固液两相非均质流管道输送稳定性评判标准的研究

工业浆体管道输送的粒状物料有煤、精矿、尾矿等,这些物料的水力输送,一般运距长,运量大,保证输送矿浆的稳定安全是管道设计中重要问题。通过分析研究提出了一种新型判别矿浆稳定性的方法。该方法比较简单实用,可作为长距离管道设计矿浆稳定性判断准则。

长距离输水管道充水方式的探究

长距离输水管道在初次投入运行时要向管道充水,文章对白云矿浆管道和供水管道工程中供水管道的充水方式进行了探究,为今后其它长距离输水管道的充水提供了借鉴。

黄麦岭磷化工程尾矿输送系统改造

对矿山尾矿输送系统中存在的爆管、压力波动大等问题进行了分析,通过对尾矿输送系统的设计改造,提出了解决尾矿输送系统中的爆管和泵站匹配不合理的措施。

鞍钢东部老矿区铁精矿管道运输

对鞍钢东部老矿区3座选矿厂铁精矿管道输送的设计做了简要介绍,对原有的部分铁精矿输送设施如何利旧使用作出了合理安排,并对预测了投产后经济效益。

管道局部弯曲对气力提升性能的影响

为揭示管道局部弯曲对气力提升性能的影响机理,研究了不同进气量和浸入率条件下管道局部弯曲对流型、扬水量和提升效率的影响规律。实验结果表明:局部弯曲对流型影响不大,对扬水量和提升效率有显著影响。扬水量和提升效率都随进气量增加先增大后减小,即存在最佳气量值与之对应;当局部弯管位于气举头之上时,扬水量及提升效率均大幅下降。

明渠输沙水槽的设计计算

对明槽输沙水槽进行了设计计算。按矿浆特性进行了分析研究,结果表明,对于细颗粒组成的不易沉降的稳定矿浆,明槽输沙在雷诺数较大时可近似采用谢才公式计算;对于含粗颗粒沉降较快的矿浆,不能简单采用谢才公式计算,应首先计算明槽挟沙能力。

煤柱管道减阻方法的探讨与实验分析

针对煤柱管道输送的特点,探讨煤柱管道的减阻方法,选择施加振动和添加高分子聚合物进行煤柱管道减阻实验。实验数据分析指出,振动对煤柱管道减阻没有效果,且将增大管道损失;高分子聚合物对煤柱管道减阻有较明显作用,而且聚合物浓度、煤柱直径比和形状比也分别对聚合物减阻效应产生一定影响。

渣浆泵和隔膜泵技术特点及适用性分析

渣浆泵和隔膜泵是浆体管道输送最常用的设备。本文简述了渣浆泵及隔膜泵的技术特点,并对两种泵型进行了技术对比,结合相关工程经验、技术经济、运行管理等方面,分析了其适用工况。

钾肥工程尾矿输送系统的改造

某钾肥加工厂在尾矿输送过程中由于其流量和扬程变化较大,出现爆管、压力波动等问题,在对生产和尾矿输送系统进行全面调查和分析的基础上,提出了解决尾矿输送系统中爆管和运行不合理的措施。

镜铁精矿长距离管道水力输送的探索

长距离管道水力输送技术在铁精矿输送领域逐步推广应用,其优势在应用中得到了较好的体现。镜铁精矿的长距离水力输送在世界范围内尚无先例,对其进行了试验研究和理论分析。镜铁精矿因其特殊的片状结构,沉降特性和流变特性与常规铁精矿存在较大差异,对实际应用带来较大不利影响。

基于维修决策的管道输送故障设备管理信息系统

设备维修成为了工业化生产中一项重要的成本支出。通过计算设备的平均极限使用寿命,计算设备的平均使用率,用来建立更换维修决策模型,并设计实现了完整的故障设备管理信息系统。实际应用结果,该维修模型延长了设备的使用寿命,对于进一步提升设备的使用率,提高设备故障的预报率,避免重大事故率,具有较好的工程应用价值。

浆体管道输送临界流速的研究

全面深入分析了大量物料浆体的试验与运行数据,从物料特性与浆体紊动强度两个重要因素分析浆体浓度对管道临界流速的影响,基于能量守恒提出了合理、实用的浆体管道输送临界流速公式。

粗颗粒矿石在提升硬管底部管道内流动状态试验研究

为研究粗颗粒矿石在提升硬管底部管道内的流动状态,在实验室建立了2套试验系统,对提升硬管底部Y型结构和U型结构开展了粗颗粒提升输送性能试验研究,分析了粗颗粒提升速度和输送浓度对流动状态的影响,观察了2种管道结构下粗颗粒的堵塞状态。结果表明,Y型结构的输送状态优于U型结构。该研究结果可为深海采矿系统中提升硬管底部管道结构设计提供试验验证基础。

管送复合浆体的水力学计算

在管道输送浆体的文献中,一般把浆体流仅分成均质的和非均质的两种,而仅介绍了这两者的水力学计算。实际上,许多重要浆体流,如各种精矿浆流、尾矿浆流、煤浆流等,都属于本文所讲的复合浆体流。这种浆体流具有很广泛的粒级组成,其中的细粒级与水结合形成均质的“二相载体”,而其粗粒级则非均质地悬浮于此二相载体中。可见:它具有均质浆体流与非均质浆体流的双重特性,因而其水力学计算与单纯的均质或非均质浆体流是不同的。文中主要论述了瓦斯普计算其水力坡度的方法,其次介绍了清华大学泥砂研究所对其临界淤积流速的研究,也列出了日本学者得出的计算其水力坡度的公式。

我国矿浆管道输送技术水平与挑战

介绍了近年来国内矿浆管道工程理论研究和管道技术的应用水平及最新进展,总结了我国矿浆管道技术发展中存在的主要困难和挑战,展望了未来矿浆管道发展趋势。

充填料管道输送减阻试验研究

根据浆体的流变特性推导了管道输送阻力公式。采用在管壁处高剪切区注入少许水改变管壁处的综合粘度,以低粘流体的剪切变形代替高粘浆体的剪切变形达到减阻的目的,通过试验对比,减阻效果达10%左右。本研究对深井全尾砂充填法的推广具有重要意义。