Приложение 6. Расчет производительности по гидротранспорту грунтов при заданной дальности рефулирования

Приложение 6

Расчет производительности по гидротранспорту грунтов при заданной дальности рефулирования

1. Увеличение дальности рефулирования влечет увеличение потерь напора в грунтопроводе и, как следствие, снижается расход грунтового насоса по смеси.

Снижение расхода грунтового насоса также происходит при увеличении консистенции смеси (приложение 4).

Для нормальной работы гидротранспорта необходимо обеспечить скорость движения смеси в грунтопроводе в пределах критических, поэтому с увеличением дальности транспортировки приходится снижать консистенцию транспортируемой смеси.

Рассчитать расход и консистенцию смеси при заданной дальности рефулирования прямым расчетом невозможно. Поэтому расчет ведется методом последовательного приближения.

2. Рассчитывается максимально возможная производительность грунтового насоса по грунту по зависимости:

(П.6.1)

где - максимальный расход грунтового насоса по воде, ;

- действительная объемная консистенция смеси, принимается для самоотвозных землесосов ; ; для якорных землесосов ; ;

- коэффициент, учитывающий снижение расхода грунтового насоса от величины консистенции смеси, принимается у самоотвозных землесосов и якорных землесосов с механическим разрыхлителем , у траншейных землесосов с гидроразрыхлителем - , у траншейных землесосов без разрыхлителя - ; - удельная плотность грунта, , принимается равной 2,65 ; - плотность воды, ; - плотность грунта в состоянии естественного залегания, .

3. Максимальная производительность гидротранспорта по грунту, с учетом вышеизложенного, рассчитывается по зависимости:

у самоотвозных землесосов

(П.6.2)

у якорных землесосов с механическим разрыхлителем

(П.6.3)

у траншейных землесосов с гидравлическим разрыхлителем

(П.6.4)

у траншейных землесосов без разрыхлителя

(П.6.5)

При параллельной работе двух насосов к полученным величинам применять коэффициент .

4. Максимальный расход по гидросмеси рассчитывается по зависимости:

у самоотвозных землесосов

(П.6.6)

у якорных землесосов с механическим разрыхлителем

(П.6.7)

у траншейных землесосов с гидравлическим разрыхлителем

(П.6.8)

у траншейных землесосов без разрыхления

(П.6.9)

При параллельной работе двух грунтовых насосов к полученным величинам применять коэффициент .

5. Допустимые потери напора в грунтопроводе при максимальной производительности гидротранспорта по грунту рассчитываются по зависимости:

у самоотвозных землесосов

(П.6.10)

у якорных землесосов с механическим разрыхлителем

(П.6.11)

у траншейных землесосов с гидравлическим разрыхлителем

(П.6.12)

у траншейных землесосов без разрыхлителя

(П.6.13)

где - номинальная мощность привода грунтового насоса, кВт.

При рефулировании двумя последовательно включенными грунтовыми насосами к рассчитанным величинам необходимо применять коэффициент, равный .

6. Рассчитываются удельные потери напора в грунтопроводе при максимальной производительности по гидротранспорту по графикам и номограммам, приведенным в приложении.

7. Рассчитывается минимальная дальность рефулирования при максимальной производительности по гидротранспорту по формуле:

(П.6 14)

где - допустимые потери напора в грунтопроводе при максимальной производительности по гидротранспорту, м; - удельные потери напора в грунтопроводе при максимальной производительности по гидротранспорту.

8. Рассчитывается предельная дальность рефулирования и минимальная производительность по гидротранспорту, приложение 6.

9. По геометрической длине напорного грунтопровода определяются удельные потери напора по зависимости:

(П.6.15)

где - удельные потери напора при максимальной производительности по гидротранспорту; - удельные потери напора при предельной дальности рефулирования; - предельная дальность рефулирования, м; - дальность рефулирования при максимальной производительности по гидротранспорту, м; - фактическая геометрическая длина грунтопровода, м.

Примечание. В расчетах длина плавучего грунтопровода принимается с коэффициентом , учитывающим наличие гибких соединений между секциями.

10. Определяется приведенная длина рефулирования по зависимости:

, (П.6.16)

где - длина плавучего грунтопровода, м; - длина берегового грунтопровода, м; - эквивалентная длина грунтопровода на высоту рефулирования, м, рассчитываемая по зависимости:

(П.6.17)

- высота рефулирования, измеряемая от горизонта воды до центра выкидного патрубка грунтопровода, м; - удельные потери напора, рассчитанные по формуле П.6.15.

Если , рассчитываются потери напора в грунтопроводе по консистенции смеси, равной . Рассчитывается производительность по грунту по зависимости:

(П.6.18)

где - потери напора в напорном трубопроводе, м.

Если, производительность по гидротранспорту рассчитывается по зависимости:

(П.6.19)

где - максимальная производительность гидротранспорта, ; - минимальная производительность по гидротранспорту (при предельной дальности рефулирования), ; - предельная дальность рефулирования, м; - минимальная длина рефулирования (при максимальной производительности по гидротранспорту), м; - фактическая длина рефулирования, м.

Если , рефулирование на данную дальность невозможно с плотностью смеси, равной или более 1,08 .

11. Увеличение дальности рефулирования возможно только при снижении консистенции смеси.

С этой целью рекомендуется рассчитать предельную дальность рефулирования при консистенции смеси, равной () или (). Полученная по расчету предельная дальность рефулирования является предельной приведенной длиной грунтопровода.

12. Для самоотвозных землесосов возникает необходимость определить продолжительность разгрузки трюма при данной дальности рефулирования.

Продолжительность разгрузки трюма рефулированием рассчитывается по зависимости:

(П.6.20)

где - норма загрузки трюма, ; - производительность по гидротранспорту при данной дальности рефулирования, .