г. Москва

Сретенский бульвар, д. 6

стр. 1, офис 4

8-905-014-0095

sapropel-nn@mail.ru

3.1. Режим движения пульпы и основы расчета гидротранспортировки грунта

Рабочий режим движения гидросмеси (пульпы) определяется ее скоростью в трубопроводе. Среднюю скорость потока гидросмеси, соответствующую началу осаждения твердых частиц в трубе, называют критической скоростью. В зависимости от критической скорости гидросмеси можно иметь три режима движения:

Для нормальной работы гидротранспорта грунта необходимо, чтобы скорость гидросмеси  была выше критической скорости на 15…20%, т.е. vr = (1,15…1,2)vкр

При vr < vкр возможно осаждение транспортируемого материала и, как следствие, забивка, заиление труб. При vr > 1,2vкр возрастает расход энергии на транспортировку и ускоряется износ трубопроводов.

Расчет гидротранспортировки грунта заключается в определении скоростей, необходимых для его транспортировки, а также диаметров трубопроводов и потерь напора в них. Разработано несколько методик для расчета гидротранспортировки грунта для различных условий и для различных целей. В производстве работ по намыву песчаных грунтов, которые представлены преимущественно крупно- и среднезернистыми грунтовыми частицами диаметром более 0,1 мм и смесью с ограниченным количеством более мелких частиц, наиболее подходящий расчет параметров напорного гидротранспорта может быть принят по методу ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева [21, 55].

По этой методике критическую скорость вычисляют по формуле:

критическая скорость гидросмеси формула

где Dn — диаметр пульпопровода, м; C0 — показатель объемной консистенции пульпы; Kт — средневзвешенное значение коэффициента транспортабельности частиц грунта, зависящего от диаметра частиц.

Таблица 3.1

Коэффициент транспортабельности частиц грунта

Диаметр частиц грунта, d, мм 0,015…

0,10

0,10…

0,25

0,25…

0,50

0,50…

1,0

1,0…

2,0

2…3 3…5 5…10 Более 10
Коэффициент транспортабельности частиц грунта, Kт 0,02 0,20 0,40 0,80 1,2 1,5 1,8 1,9 2,0

 

Средневзвешенное значение коэффициента транспортабельности:

Средневзвешенное значение коэффициента транспортабельности

где Pi — содержание i-го грунта, %.

Показатель объемной консистенции пульпы определяется так:

где ρсм, ρв, ρs — плотности соответственно гидросмеси, воды и твердого грунта, т/м3.

Значения критических скоростей в пульпопроводах для различных грунтов в зависимости от консистенции приведены в табл. 3.2 [9].

Таблица 3.2

Критические скорости движения пульпы vкр, м/с

Грунт Dn, мм Консистенция пульпы
Т:Ж= 1:5 Т:Ж = 1:10 Т:Ж =1:15
Песчано-гравелисто-галечный с содержанием гравия и гальки свыше 45% 200 3,38 3,11 2,85
300 3,93 3,56 3,3
400 4,5 4,03 3,74
500 5,0 4,46 4,20
600 5,48 4,95 4,60
Песчано-гравелистый с содержанием гравия и гальки 20–45% 200 2,91 2,71 2,57
300 3,37 3,14 2,9
400 3,87 3,57 3,28
500 4,34 3,90 3,64
600 4,76 4,28 4,0
Крупнозернистые пески

с содержанием гравия до 10%

200 2,55 2,15 2,17
300 2,92 2,6 2,46
400 3,32 2,94 2.76
500 3,67 3,30 3,08
600 4,04 3,6 3,40
Мелкозернистые пески 200 2,06 1,62 1,82
300 3,38 2,03 2,07
400 2,77 2,48 2,32
500 3,10 2,88 2,58
600 3,42 3,0 2,86
Лессовидные суглинки 200 1,41 1,07 1,21
300 1,65 1,37 1,38
400 1,88 1,68 1,57
500 2,12 1,88 1,77
600 2,32 2,07 1,94

 

Диаметр пульпопровода выбирают, исходя из подачи грунтового насоса по гидросмеси:

подача грунтового насоса по гидросмеси формула

Диаметр пульпопровода

Диаметр пульпопровода формула

Диаметр пульпопровода проверяют по средней скорости движения пульпы, требующейся для гидротранспортировки грунта, после чего принимают ближайший стандартный диаметр.

На существующих строительных земснарядах расчетные диаметры пульпопроводов установлены и скорректированы практикой, и ориентировочное значение скоростей движения пульпы при разработке песчаных грунтов в данных трубопроводах представлено в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Ориентировочное значение скоростей движения гидросмеси при разработке песчаных карьеров на существующих земснарядах

Земснаряд с грунтовым насосом Диаметр пульпопровода Dn, мм
200 300 400 500
ГрАУ 400/20 3,53
ГрАУ 800/40 3,17
ГрАУ 1600/25 4,93 3,55 3,33

 

  • Разделы

  • Введение
  • Раздел 1. Основные свойства грунтов в технологии намывных работ
  • Раздел 2. Землесосные снаряды для разработки подводных грунтов
  • Раздел 3. Гидравлическая транспортировка разрабатываемого грунта
  • Раздел 4. Намыв строительных площадок и территорий
  • Раздел 5. Намыв земляных сооружений
  • Раздел 6. Намыв пляжей
  • Раздел 7. Охрана окружающей среды при выполнении гидромеханизированных работ
  • Раздел 8. Техника безопасности в гидромеханизации
  • Список литературы