Автор: Проф. к. т. н Козыряцкий Л. Н., магистрант Галушко Р. Н
Источник: Донецкий национальный технический университет
Существует значительное количество работ посвященных исследованию эрлифтных установок длинных и коротких с относительным погружением смесителя 0.15...0.5. Имеются некоторые литературные данные, в основном, источником которых является ДонНТУ, по исследованию движения твердых тел в вертикальном водовоздушном потоке, но они, в основном, проведены для подъемной трубы эрлифта, который используется в угольной промышленности, где коэффициент относительного погружения смесителя не превышает 0.5, имеет значительное воздухосодержание (удельный расход сжатого воздуха) в подъемной трубе эрлифта.
Для эрлифтно-земснарядного комплекса, где большие абсолютные погружения эрлифта и значительные относительные погружения в пределах 0.5-0.9, и в связи с этим, гораздо ниже воздухосодержание в водовоздушном потоке, поэтому появляется необходимость исследования процесса движения твердых тел в вертикальном воздушном потоке в подъемной трубе эрлифта, где относительное погружения смесителя будет более 0.5. Были проведены исследования, для относительного погружения смесителя эрлифта более 0.5, на экспериментальной установке с прозрачной подъемной трубой эрлифта, разработанной в ДонНТУ.
Если в подъемную трубу эрлифта ввести твердое тело, имеющее гидравлическую крупность Vo, а поток водовоздушной смеси заставить двигаться со скоростью V=Vo, то твердое тело будет находиться во взвешенном состоянии, не опускаясь и не поднимаясь, а подвергаясь случайным импульсам, которые характерны для воздушного потока. Та скорость потока при которой тело находится в а таком состоянии назвали – скоростью витания. За время работы эрлифтной установки за телами велось визуальное наблюдение, киносъемка и фотографирование. Фиксировался режим работы эрлифта в момент появления исследуемого тела в воздухоотделителе.
Изменение воздухосодержания осуществлялось путем установления различного погружения смесителя эрлифта. Визуальное наблюдение показало следующее. При работе эрлифта в режиме до транспортных скоростей тело, находящееся в подъемной трубе эрлифта, занимало постоянно меняющееся по поперечному сечению подъемной трубы положение.
Основной причиной возникновения поперечной силы в потоке является его неоднородность. В результате пульсаций давления твердое тело меняло свое положение и по длине трубы. В ходе проведения эксперимента были получены ряд основных параметров, таких как, подача эрлифта и расход сжатого воздуха, гидравлическая крупность, действительные скорости врубе эрлифта, коэффициенты сопротивления при движении различных твердых тел в вертикальном водовоздушном потоке подъемной трубы эрлифта и другие параметры а также получены экспериментальные зависимости приведенных выше параметров.
Основным из полученных параметров является коэффициент сопротивления при движении твердых тел, величина которого позволяет рассчитывать необходимую транспортную скорость в подъемной трубе эрлифта.
1. Гидроподъем полезных ископаемых / Я. К. Антонов, Л. Н. Козыряцкий и др. – М. : Недра, 1995. – 173 с.
2. Энциклопедия эрлифтов Москва, 1995г. «Информсвязьиздат», Папаяни Ф. А. Пащенко В. С. Кононенко А. П. Козыряцкий Л. Н.
3. Гідромеханізація: Навчальний посібник / Бойко М. Г, Моргунов В. Н, Козиряцький Л. М, Федоров О. В – Донецьк : ДВНЗ «ДонНТУ», 2011. 554 с
4. Финкельштейн З. Л. Средства гидромеханизации: учеб, пособ./ З. Л Финкельштейн. Л. Н козыряцкий. – Алчевск: Донгту, 2013. 168 с