Приложение 5. Определение предельной дальности рефулирования

Приложение 5

Определение предельной дальности рефулирования

1. При расчете предельной дальности рефулирования принимаются следующие условия:

расход по смеси равен минимальному расходу грунтового насоса по воде, при котором обеспечивается устойчивая работа насоса (для самоотвозных землесосов - , для рефулерных якорных - );

минимальная плотность смеси должна быть не менее ();

мощность привода грунтового насоса используется на 90%.

Приведенные данные получены по результатам натурных исследований самоотвозных и рефулерных землесосов.

2. Для расхода, равного , по графику на рис. П.5.1 определяется скорость смеси в грунтопроводе.

3. По номограмме на рис. П.5.2 по коэффициенту транспортабельности грунта (Приложение 1 табл. П.1.2) для полученной скорости смеси, принимая ее за критическую, определяется действительная объемная консистенция смеси.

4. Если полученная консистенция смеси больше , рассчитывается плотность смеси по зависимости:

(П.5.1)

где - консистенция смеси, полученная по номограмме.

5. Рассчитываются допустимые потери напора в грунтопроводе при транспортировке смеси по зависимости:

(П.5.2)

где - мощность привода грунтового насоса, кВт; - максимальный расход грунтового насоса по воде, ; - плотность смеси, ; - коэффициент, учитывающий способ подключения грунтовых насосов (параллельно, последовательно).

6. Рассчитываются удельные потери напора при транспортировке грунтов гранулометрического класса IIIк, IIIс, IIIм, IIIг, IIIгр, IIIгл, IIIг, IVгр, IVгл, Vгл, IVгл, V, VI, П, I, Пгр, Пс, 1с, 1п, 1с, 1г, 1гр по зависимости:

(П.5.3)

где - удельные потери напора на воде, определяются по номограмме на рис. П.5.3;

- дополнительные удельные потери напора от транспортировки грунта, рассчитываемые по зависимости:

(П.5.4)

где - коэффициент, учитывающий относительную крупность транспортируемого грунта:

(П.5.5)

d - средний диаметр частиц грунта, мм; D - диаметр грунтопровода, мм; j - коэффициент разнозернистости грунта, выбирается из приложения; - действительная объемная консистенция смеси; - критическая скорость смеси, м/с; - фактическая скорость смеси, м/с.

На рис. П.5.4 дан график значений при и . Для определения действительного значения необходимо величину, полученную по графику, умножить на отношение:

где d - средний диаметр частиц грунта, мм; D - диаметр грунтопровода, м.

Плотность смеси при данной консистенции приведена на верхней шкале графика на рис. П.5.4.

Удельные потери напора для илов, глин, суглинков, супесей текучей и текуче-пластичной консистенции и для пылеватых песков рассчитываются по зависимости:

(П.5.6)

где - плотность смеси, ; - плотность воды, .

7. Если полученная консистенция меньше 0,05, принимается и по ней определяется критическая скорость по номограмме, рис. П.5.2.

8. Рассчитываются допустимые потери напора в напорном грунтопроводе по зависимости:

(П.5.7)

где - номинальная мощность привода грунтового насоса, кВт; - критический расход по смеси, определяется по графику на рис. П.5.1 по величине , ; - плотность смеси при консистенции, равной ; - коэффициент, учитывающий способ подключения грунтовых насосов (параллельно, последовательно).

9. Рассчитываются удельные потери напора в грунтопроводе по графикам на рис. П.5.3 и рис. П.5.4.

10. Предельная дальность рефулирования определяется по зависимости:

(П.5.8)

где - допустимые потери напора в напорном грунтопроводе, м; - удельные потери напора в грунтопроводе при транспортировке смеси.

11. Производительность грунтового насоса по грунту при предельной дальности рефулирования рассчитывается по формуле:

(П.5.9)

где - расход грунтового насоса по смеси, принятый при расчете предельной дальности рефулирования, ; - принятая при расчете предельной дальности рефулирования действительная консистенция смеси; - плотность грунта в состоянии естественного залегания, ; - удельная плотность грунта, ; - плотность воды, .

При последовательной работе грунтовых насосов в формулы (П.5.7) подставляются значения коэффициентов , а в формулу (П.5.9) - .

При параллельной работе грунтовых насосов в формулы (П.5.7) подставляются , а в формулу (П.5.9) - .

Пример.

Рассчитать предельную дальность рефулирования песка гравилистого IIIгр рефулерным землесосом "50 лет Советскому Азербайджану".

Грунтовые насосы - 2 шт.;

максимальный расход грунтового насоса на воде 16500 ;

мощность привода грунтового насоса 639 кВт;

диаметр напорного грунтопровода D = 0,8 м.

Грунтовые насосы работают последовательно.

Минимальный расход грунтового насоса

, .

По графику (рис. П.5.1) определяем скорость движения смеси при минимальном расходе:

м/с.

Для песков гранулометрического класса IIIгр коэффициент транспортабельности (Приложение 1, табл. П.1.2).

По номограмме на рис. П.2 скорость движения смеси, равная 2,75 м/с, не обеспечивает транспортировку данного грунта.

Принимается консистенция смеси, равная , и определяется критическая скорость смеси м/с, по графику на рис. П.5.1.

Допустимые потери напора в грунтопроводе рассчитываются по формуле (П.5.2)

м

Удельные потери напора на воде при скорости движения воды, равной , по номограмме на рис. П.5.3 .

,

Средний диаметр частиц грунта d - по табл. П.1.2

Приложения 1 d = 4,48 мм.

Величина 0,01 получена по графику на рис. П.5.4 для , плотность смеси по верхней шкале графика для равна . Удельные потери напора на смеси:

.

Предельная дальность рефулирования:

м

Производительность грунтового насоса по грунту:

.