管道高浓度输沙的计算方法

自1971年以来,我们进行了硫精矿砂、尾矿砂、粉煤灰、粘性浑水等管道水力输送试验,曾获得在较弱的水流条件下可以输送矿浆体积浓度高达25％以上而管内并未淤积(见图6),还观测了粘性浑水的水力特性和流变特性。本文从高浓度粘性浑水的基本特性和管道水力输送试验结果,提出了较为简便的高浓度管道输沙的计算方法。一、高浓度粘性浑水的基本特性     

硫精矿浆高浓度长距离输送试验研究

硫精矿浆高浓度长距离管道输送在国内没有先例。针对这一技术难题,开展了小型矿浆试验,测定了试样的pH值、比重、粒径分布,开展了不同pH值下多种重量浓度的流变特性试验、沉降测试、滑动角和堆积角测试。试验结果表明：矿浆试样浓度为70%和颗粒小于325目时,可以实现硫精矿浆的高浓度长距离管道输送。     

复杂条件下管道水力输沙研究进展与挑战

管道水力输沙技术已在许多工程中得到应用,但随着该技术应用领域越来越广,应用条件也越来越复杂,管道输沙技术应用受到了很大限制,急需开展多相流体动力学基础研究.本文分析了管道水力输送面临的复杂颗粒组成、复杂输送流体性质、复杂空间形态、复杂输送工艺等复杂条件下的工程应用问题,全面评述了固液两相流基础理论、非均匀颗粒管道输送、高浓度流体输送流变与阻力特性以及深海采矿、油井砾石充填等特殊输送工艺条件下的研究成果和最新的进展,并提出了管道水力输送技术研究面临的挑战.     

管道高浓度输送自动监控系统

管道高浓度输送是将固体颗粒制成浆体进行长距离运输,用于冶金、煤炭、化工、水利、电力、石油等部门的一项新技术。近年来在采矿充填、矿砂输送、航道和水库清淤、引洪淤灌,电厂煤灰输送等方面已陆续应用,特别是水煤浆长距离管道输送的应用,将该项技术发展到了又一个新的阶段。随着工业的发展,管道高浓度输送有着广阔的发展前景。     

圆管螺旋流输沙特性试验研究

螺旋流的流速分布有着与普通平直流不同的特点 ;运用圆管螺旋流的特性可以在管道中实现高浓度 ,远距离的泥沙输送。本文在试验的基础上对螺旋管流中的流速分布、泥沙的起动、起旋以及输沙等特性进行了研究 ,同时进行了理论分析 ,探讨了螺旋流高浓度输沙的可能性。     

管道水力输送的试验研究

本文在目前管道水力输送的一般原理的基础上,分析了本所和协作单位共同进行的矿砂水力输送试验资料,得出矿浆水力坡降和临界流速计算的新公式,可做为采矿工程设计参考。并对今后如何进行水力输送的试验研究工作提出了建议。     

吹填固堤远距离输送分析

山东黄河河务局采用吹填技术加固河堤，在远距离输送方面作过一系列试验，本文根据试验和生产实际资料，就最大合理吹填输沙范围，泥沙颗粒，含沙量，管道性能对输沙距离的影响，以及利用单泵和两泵接力输送等有关问题作了分析，提出了看法，以利今后在远距离输送方面取得的经济效益。     

矿浆管辺水力(车入)送的试验研究

原文在试验的基础上,根据水流挟沙原理,提出了明槽和管道输送高与低浓度矿浆的临界流速公式。今仅就高浓度输送的几个问题,提出如下讨论意见。一、关于输送矿浆浓度对沉速的影响和修正系数的问题。原文正确地认为,当浓度增大到某一值后,输送临界流速由上升而变为下降,其原因在于矿砂细粒子含量的增加,使得矿浆中粒子的比表面积有较大的改变,从而引起了浑水的物理化学性质的变化。但又认为这种质变是清水动滞性系数V_0按(11)式变为V_m,从而以与沉速成反比的关系使矿砂沉速由清水中的ω_0减少到ω_m,同时用修正系数(12)式来修正低浓度公式。经将(9)、(10)式和(13)、(14)式比较后可知,文中     

黄河中下游沿线新增输送泥沙通道构想

黄河泥沙是华北冲积平原的主要地层构造成分,是黄河淤地造陆的主要来源。黄河下游长期维持的单股河道输沙方式,存在防洪安全和泥沙造陆之间的矛盾。维持下游河道堤防现状条件下,新增输沙通道能从根本上改变这一现象。结合管道输沙实践,描述了中下游沿河两岸管道输沙系统布置方式,对实施中涉及的工程规模、挟沙量、流速、输沙成本等要素作了简略计算,远距离输沙通道设计年输送沙量4亿t,水流含沙量300 kg/m~3,流速2 m/s,输沙成本22.86元/m~3。     

基于高效输沙实现技术的淤筑村台示范研究

在黄河下游滩区村台建设过程中,利用黄河泥沙淤筑村台,不但能提升黄河河道的行洪能力,将黄河泥沙资源化利用,还能帮助滩区居民躲避洪灾,改善滩区居民生活条件。为利用高浓度长距离输沙通道淤筑村台,开展"黄河下游河道与滩区治理研究"项目多技术高效泥沙处置示范工程建设,在前人研究的基础上,基于张红武水力学及河流动力学理论体系,运用水流挟沙力等公式计算临界流速、阻力系数等,确定淤筑村台工程中动力系统、造浆系统和管道系统的关键技术参数,构建黄河不同粒径泥沙的长距离管道高效输沙参数计算方法。结果表明:结合工程实际的计算结果为管道高效输沙淤筑村台工程的设备布设等重要环节设计提供了技术支撑,淤筑村台工程良好的运行情景说明所选择的管径和输沙浓度是合适的,明显提高了工作效率,降低了工程成本。示范工程中泥沙水力粗度、含沙量等大量实测数据,均与前期理论计算结果颇为接近,从而在理论和实践上都表明,对于黄河床沙中的粗沙,可以实现长距离精准高效的管道高浓度输沙淤滩目标。     

抽沙平台、输沙管道的固定和移动技术研究

抽沙平台、输沙管道的固定与移动技术是高含沙水流远距离管道输送的关键技术之一。通过调查分析和现场试验,抽沙平台采用在船体四角抛铅丝笼的方法固定,通过调整4根连接铅丝笼和抽沙平台的钢丝绳来实现平台的短距离移动,长距离移动则采取提出铅丝笼重新固定抽沙平台的办法;输沙管道采用每隔100 m固定一处的方法,每个固定点包含10个质量为50 kg的沙袋,相邻两个固定点的沙袋分别抛在管道两侧,输沙管道的移动受天气和地形条件的影响,要因地制宜地选择适当长度进行分段移动。     

黄河下游放淤固堤远距离输沙方法研究

黄河下游淤背固堤工程的输沙距离大部分较远,需要进行多次接力。针对如何科学确定接力泵级数和接力泵间距离的问题,通过对输沙管道的布设和泥沙输送方式的研究,提出了管道布设的要求和泥沙输送的方式;在对影响接力泵级数和各接力泵站间距离的主要因素分析的基础上,建立了管道扬程和在两级接力、多级接力情况下接力泵间距离的计算公式,确定了接力泵级数和各接力泵站间距离。实例分析表明:利用所建立的计算公式能够科学合理地确定接力泵的级数和各级的具体位置,提高了设备利用率,降低了设备使用台班,节约了施工成本,提高了管理效率,取得了明显的经济效益和社会效益。     

矿浆管道水力输送的试验研究

本文在泥沙运动水流挟沙能力的一般原理基础上,分析了陕西水科所室内矿浆管道水力输送试验资料和湖南钖矿山现场矿浆管道水力输送试验资料,得出了明槽与管道矿浆临界流速计算新公式,并结合部分工程实践得到了验证和应用,因此,可作为工程设计参考。根据试验,初步提出高浓度与低浓度的界限范围和重介质管道水力输送的经验公式亦可供设计参考。     

小浪底水库泥沙管道输送的阻力损失分析

阻力损失是管道水力输送的关键参数之一。本文基于小浪底水库的管道排沙试验,研究不同流速、粒径、浓度下管道输送的阻力损失,采用实测数据与已有模型对比分析的方法,选取拟合效果最好的模型。流速为2.08m/s时,阻力模型与费祥俊模型拟合最好,杜兰德模型次之。因此在试验参数确定中综合考虑费祥俊与杜兰德模型。在本次试验流量为620 m3/h(流速2.08 m/s)、含沙量为279 kg/m3(浓度10.53%)、中值粒径为0.0512 mm的参数组合下,管道排沙效果相对较好,月排沙量为4.15×104t;而基于本次试验条件,预测高浓度时的输沙情况,最佳输送参数应是流量620 m3/h(流速2.08 m/s)、含沙量为950 kg/m3(浓度35.85%)、中值粒径为0.0512 mm,月排沙量为14.14×104t。     

小浪底水库泥沙处理途径探索

根据黄河下游放淤固堤高浓度泥浆管道输送的实践与科技攻关所得的研究成果,提出利用潜吸式扰沙船在坝前2~40 km范围内,分调水调沙时期和发电供水期2个时段进行扰沙、抽沙,依据虹吸与水库拉沙原理将淤积在库底的细颗粒泥沙排出库外。分析表明,该方案较为经济且具有可操作性,通过水库调度与清淤措施的协调配合,可以实现延长小浪底水库寿命和输沙入海的目标。     

多级调压远距离输沙技术应用与研究

多级调压远距离输沙技术研究的目的在于解决黄河机淤固堤远距离输沙的技术难题。通过水泵的串联、并联多级调压装置、溢流装置及新型泥浆泵等设施，人为控制了管道内部的输沙压力，降低了设备造价和生产成本，提高了生产效率。同时，还可加大所输送泥浆的含沙量，从而达到了少占农田、减少赔偿费用、充分利用黄河泥沙和水资源，减少河道淤积等目的。     

输沙管道高含沙水流阻力特性探讨

根据对实测资料的分析,得出了输沙管道高含沙水流沿程和局部阻力系数的变化规律及确定方法,提出了管道综合泥沙因子和综合阻力系数的相关关系,同时指出细颗粒组成对高含沙水流的阻力特性有很大影响。分析表明:随着含沙量的增大,悬沙级配的粒径分布范围变宽,细颗粒在悬沙中所占比重减小,当细颗粒增加到一定程度时,单位体积水流可以挟带大量的粗颗粒泥沙;在输送高含沙水流时,应确定其最优细颗粒含量,以降低水流阻力,提高输沙效率。     

高含沙水流远距离管道输送技术试验研究

在小浪底库区内开展了抽沙试验工程布置、抽沙平台和输沙管线固定与移动、水下抽沙方法技术研究,探讨了水沙等因素对管道摩阻和输沙能力的影响,提出了管道输沙的技术参数。试验结果表明:1设计的抽沙试验总体布置方案能够满足运行需要;2现场试验管道内泥沙未发生淤积,均为悬移运动;3费祥俊模型的坡降计算值与实测值较为相近,其次为杜兰德模型;4流速为1.50~2.08 m/s、含沙量为950 kg/m3、中值粒径为0.040 9~0.061 2 mm时,管道排沙效果最佳;5高含沙水流远距离管道输送在试验设备和操作技术方面是可行的。     

小开河灌区水沙分布及泥沙长距离输送机理研究

小开河灌区是黄河下游20世纪末扩建改造的大型引黄灌区,经输沙渠把泥沙进行长距离输送,在远离黄河大堤51.3km处修建沉沙池集中处理泥沙.1998年11月通水试运行,2001年底正式运行,工程建成后,输送入沉沙池泥沙占引黄闸进沙量的52.13%,实现了泥沙长距离输送的目标.本文首先介绍了小开河灌区工程建设及运行情况,10年来灌区水沙分布,针对泥沙长距离输送机理问题,研究分析了小开河灌区渠道特性、长距离输送特点和输沙渠冲淤规律,提出输沙渠泥沙垫底淤积量概念和基本冲淤平衡水沙条件.     

电厂除灰中存在的问题及研究解决方略

本文对燃煤电厂除灰工作中存在的问题进行了分析,对高浓度浆体输送管道的阻力计算;对临界不淤流速的数值模拟;对高浓度非牛顿体;对三相流节水、节能和减阻等进行了探讨。此外,还对油隔离泵的改进提出了建议。