книги / Проектирование и эксплуатация хвостовых хозяйств обогатительных фабрик

ные землесосные станции с зумпфами, расположенными выше оси землесосов, т. е. предусматривать их работу под заливом, так как существующие землесосы предназначены для целей строительной гидромеханизации, где они работают в условиях водоемов большой емкости, уровень воды в которых практически постоянен, что обеспечивает постоянство условий всасывания.

При проектировании землесосных станций необходимо раз­ рабатывать решения с обеспечением работы землесосов на вса­ сывание. При этом может быть достигнуто значительное упро­ щение в компоновке станций. Последние, как правило, будут незаглубленными и, следовательно, более экономичными.

Размеры зумпфов в плане надлежит подбирать такими, чтобы можно было исключить образование воронок на поверхности пульпы, способствующих засасыванию в землесос и нагнетанию в пульпопровод воздуха. Для этой цели следует площадь зумпфа у нормального горизонта пульпы определять по формуле

шэумпфа - ^Пшах » пзумпфа

где <йзумПфа — площадь сечения зумпфа у нормального горизонта пульпы; (?пгаах — максимальный расход пульпы; ьПзумПфЧ— скорость движения пульпы в сечении зумпфа, совпадающем с горизон­ том пулыш, равная 0,1—0,2 м/с.

В целях борьбы с аэрированием пульпы рекомендуется пред­ усматривать при напорных хвостопроводах подачу пульпы в зумпфы под уровень, а при безнапорных хвостопроводах стре­ миться к минимальному перепаду при присоединении хвостопровода к зумпфу. Землесосная станция с тремя землесосами 12Р-7 приведена на рис. 40.

При обнаружении в процессе эксплуатации напорных хвостомроводов значительного аэрирования пульпы рекомендуется уста­ навливать воздухоотделители типа «вантуз» на участке непосред­ ственно за землесосом.

Всасывающий трубопровод соединяется с всасывающим па­ трубком землесоса при помощи сальникового шарнира (рис. 41) или гибкого резинового шланга. Вследствие отсутствия в насто­ ящее время износоустойчивых задвижек установка последних за напорным патрубком не производится; землесосы запускаются при сухом зумпфе. Для предотвращения гидравлических ударов па рабочее колесо землесоса при остановке последнего при отри­ цательном геометрическом напоре системы гидротранспорта уста­ навливаются обратные клапаны на напорном патрубке (рис. 42).

Следует предусматривать подвод чистой воды к землесосам типов НЗ, Р ц других на образование гидравлического затвора землесоса (гидроуплотнение) и охлаждение подшипников. Расход воды рекомендуется ориентировочно принимать в размере 5—10%

121

Рис. 40. Пример решения землесосной станции с тремя землесосами 12Р-7:

1 — н а п ор н ы е х в о е т о п р о в о д ы ; п о д в о д я щ и е п у л ь п у к н а со сн о й ст а н ц и и ; 2 — п р и ем п ы е зу м п ф ы ; 3 — л о т о к дл я р а сп р е д е л е н и я п у л ь п ы п о зу м п ф а м ;

в зу м п ф е; 7 — н а п ор н ы е п у л ь п о п р о в о д ы , о т в о д я ­ щ и е п у л ь п у о т н а с о с н о й ста н ц и и ; 8 — а в а р и й н ы й л о т о к ; 9 — п р о и зв о д ст в е н н а я к а н а л и за ц и я ; 10 — к р а н -б а л к а ; 11 — зе м л есосы 12Р -7

Рис. 41. Соединение всасывающего па­ трубка землесоса с всасывающей трубой при помощи сальникового шарнира

подачи землесоса. Напор чистой воды должен быть на 10—15 м выше манометрического напора землесоса.

Присоединение водовода к землесосу для образования гидра­ влического затвора к землесосу рекомендуется осуществлять резиновым шлангом (ввиду вибрации землесоса).

Для зарядки землесоса, работающего не под заливом, необхо­ димо предусматривать установку эжектора.

Для обеспечения отвода воды при смыве полов и для опорож­ нения зумпфов необходимо устройство набетонки полов с 3% уклоном и лотков в полу с 5% уклоном в сторону дренажного зумпфа. Для опорожнения зумпфа следует устраивать специаль­ ные отводы с задвижками или заглушками. Из указанных отводов

122

перекачиваются в зумпфы работающих землесосов. Система водоснабжения землесосной станции должна предусматривать подачу воды и устройство специальных кранов для подключения к ним брандспойтов (которыми осуществляется смыв полов и при необходимости прочистка дренажных канав).

Размеры фундаментов под землесосные агрегаты определяются габаритами агрегата и грунтовыми условиями. При установке землесоса на отдельном фундаменте масса фундамента должна

Рис. 42. Установка обратного клапана на напорной линии землесоса

превышать не менее чем в 3 раза собственную массу землесосного агрегата.

Во избежание затопления насосных станций при остановках землесосов надлежит предусматривать устройство аварийных самотечных отводов но возможности с автоматическим переключе­ нием пульпы из зумпфа землесоса в аварийный отвод (лоток). Одна из схем устройства аварийных самотечных отводов показана на рис. 43.

Аварийные отводы должны удалять пульпу в организованные для этой цели пониженные места территории в районе землесосных станций. При отсутствии пониженных мест территории, к которым мог бы быть проложен лоток с необходимым уклоном, аварийный отвод пульпы должен производиться в специально устраиваемые аварийные бассейны.

Минимальная емкость аварийного бассейна должна быть не менее двойной емкости системы транспорта пульпы, опорожняемой самотеком .в аварийный бассейн. Из аварийного бассейна пульпа перекачивается в зумпфы землесосной станции при помощи спе­ циальной землесосной установки, проектируемой при аварийном бассейне.

Для освобождения от пульпы напорных пульпопроводов сле­ дует предусматривать непосредственно за обратным клапаном

123

План

Pile. 43. Устройство аварийного самотечного пульпопровода от землесосной станции:

боковой отвод (тройник) с заглушкой или задвижкой. В теплый период года при остановках землесосов напорные пульпопроводы могут не освобождаться от пульпы.

Компоновка землесосной станции зависит от ее расположения на генплане фабрики, рельефа местности, направления и условий поступления пульпы в землесосную станцию, направления и условий отвода пульпы от станции.

Землесосные станции можно классифицировать по следующим признакам:

по месту их расположения — землесосные станции на территории фабрики или внутри зда­

ния фабрики;

124

бустерпые землесосные станции; по наличию в станции зумпфов;

землесосные станции с зумпфами, расположенными выше земле­ сосов; последние в этом случае работают под заливом;

землесосные станции с зумпфами, расположенными ниже земле­ сосов; последние в этом случае работают на всасывание;

землесосные станции без зумпфов. В этих случаях к всасыва­ ющим патрубкам землесосов присоединяются напорные пульпо­ проводы, но которым пульпа транспортируется из фабрики или от предыдущей землесосной станции.

Землесосные станции внутри здания фабрики или на террито­ рии предприятия, как правило, устанавливают с зумпфами. В этих случаях зумпфы обычно устраивают выше оси землесосов, послед­ ние работают под заливом. Это обеспечивает лучшую скорость запуска и надежность работы землесосной станции.

Здания землесосных станций у фабрики или в здании фабрики с зумпфами, расположенными ниже землесосов, обычно оказы­ ваются дешевле и проще в производстве работ, так как они менее заглублены. Однако, имея в виду их низкие эксплуатационные качества, в частности необходимость специальных устройств для размыва отложений хвостов в периоды перерывов в работе земле­ сосов, такие землесосные станции проектируются редко, только

вособых, специфических для данной фабрики случаях. Бустериыс землесосные станции могут устраиваться с разрывом

ибез разрыва струи. В нервом случае пульпа, приходящая в зда­ ние станции, сливается в зумпфы и затем землесосами перекачи­ вается по напорным хвостопроводам дальше на следующую земле­ сосную станцию или в хвостохранилищо. Во втором случае хвостопроводы, но которым пульпа поступает в станцию, присоединяются непосредственно к землесосам. В практике хвостовых хозяйств существуют оба типа станций. Второй тип станции проще и де­ шевле, однако требует установки большего количества задвижек.

При проектировании станций с зумпфами необходимо предусма­ тривать на каждый землесос свой зумпф. Устройства для распре­ деления поступающей пульпы по зумпфам и для направления ее

влюбой из землесосов должны обеспечивать максимальную ма­ невренность. Должна быть также обоспечепа максимальная ма­ невренность в направлении пульпы в один из хвостопроводов, отводящих пульпу от насосой станции.

Система распределения пульпы по зумпфам должна проектиро­ ваться из максимального соблюдения условий равномерного поступления пульпы в зумпфы (расход пульпы, поступающей В каждый из зумпфов, должен быть одинаков), поступления пульпы в каждый из зумпфов с одинаковой крупностью твердой составляющей и одинаковой консистенции. Максимальное соблю­ дение указанных условий обеспечивается при симметрии устройств, подводящих пульпу к зумпфам. Пример такого решения приведен па рис. 44.

125

В большинстве случаев системы гидротранспорта хвостов про­ ектируются с двумя нитками хвостопроводов: рабочей и запасной. Каждая нитка рассчитывается на пропуск максимального рас­ хода пульпы. При этом одним из важных вопросов проекта станции является обеспечение направления пульпы от каждого из земле­ сосов в любой из двух хвостопроводов. Одно из решений для слу­ чая, когда на станции устанавливают три землесоса, показано на рис. 40.

Ниже приводятся примеры компоновок землесосных станций, разработанных как проектное задание в институте Механобр В. Н. Исаковым и Н. В. Тимофеевым.

На рис. 45 показан тип I — землесосная станция с приемными зумпфами и тремя землесосами марки 20Р-11 (первый рабочий, второй в горячем резерве, третий в ремонте).

При частоте вращения насоса 490 об/мин и напоре до 55 м производительность станции 850—1100 л/с.

Тип II — землесосная станция с приемными зумпфами и че­ тырьмя землесосами марки 20Р-11 (два рабочих, один в резерве, один в ремонте) — показан на рис. 46. Производительность стан­ ции при указанном выше количестве оборотов и напоре насоса 1700-2200 л/с.

Типы I и II предназначены в основном для устройства насосных станций, располагаемых на территории фабрики.

Тип III — землесосная станция без приемных зумпфов с тремя землесосами марки 20Р-11 (первый рабочий, второй в резерве, третий в ремонте) — показан на рис. 47. Характеристика и произ­ водительность станции такие же, как и у тина I.

Тип IV — землесосная станция без приемных зумпфов с че­ тырьмя землесосами типа 20Р-11 (два рабочих, один в резерве, один в ремонте) — показан на рис. 48. Характеристика насосов и производительность такие же, как и у типа II.

Типы III и IV предназначаются в основном для устройства бустерных землесосных станций на трассе хвостопроводов.

На рис. 49 и 50 показаны тины V и VI — землесосные станции, аналогичные типам I и II, только с установкой землесосов I2P-7.

Производительность станции типа V — 350—420 л/с при ча­ стоте вращения насоса 580 об/мин и напоре до 58 м.

Производительность станции типа VI — 700—840 л/с.

На рис. 51 и 52 показаны типы VII и VIII, только с установкой землесосов 12Р-7.

В качестве двигателей для землесосов 12Р-7 устанавливают синхронные электродвигатели МС-321-8/10 мощностью 465 кВт с частотой вращения 600 об/мин.

Для землесосов 20Р-11 устанавливают синхронные электро­ двигатели МС-323-7/12 мощностью 1020 кВт с частотой вращения 500 об/мин.

Во всех насосных станциях устанавливают насосы для подачи поды на гидроуплотнение землесосов:

127

Гис. 46. Компоновка хвостовой насосной станции с зумпфами при четырех землесосах 20Р-11 (тип И) (обозначения те же, что и на рис. 45)

в насосных типов I, II. III и IV (с землесосами 20Р-11) центро­ бежные насосы марки 4НДв производительностью 35—60 л/с, напором до 94 м, с частотой вращения 2950 об/мин, мощностью электродвигателя 75 кВт;

в насосных типов V, VI, VII, VIII (с землесосами 12Р-7) цен­ тробежные насосы 4К-6 производительностью 18—36 л/с, напором до 98 м, с частотой вращения 2900 об/мин, мощностью электро­ двигателя 55 кВт.

Кроме того, во всех насосных станциях устанавливают вер­ тикальные песковые насосы НП-3 производительностью 14 л/с, напором 20 м, с частотой вращения 1450 об/мин для перекачки продуктов смыва с полов. Мощность электродвигателя 14 кВт.

6

Рис. 47. Компоновка хвостовой насосной станции без зумпфов при трех землесосах 20Р-11 (тип III):

1 — х в о с т о п р о в о д от п реды д ущ ей н а со сн о й ст а н ц и и ; 2 — р асп р ед ел и тел ь н ы й в са сы в а ю ­ щ и й х в о с т о п р о в о д ; з — зе м л е со с; 4 — н а п ор н ы й х в о т о о п р о в о д ; ,5 — си н х р о н н ы й д в и ­ га те л ь ; в — н а с о с д л я ги д р о у п л о тн е н и я ; 7 — м о н т а ж н а я п л ощ а д к а; з — к а м ер а т р а н с ­

Для распределения пульпы по зумпфам устраивают специаль­ ные распределительные коробки, в дне которых устроены отвер­ стия, перекрываемые донными затворами. От каждого из отвер­ стий отводится вертикальный патрубок, опущенный ниже гори­ зонта пульпы в зумпфах. Такое решение обеспечивает минималь­ ное аэрирование пульпы.

Емкость каждого зумпфа рассчитана на двухминутную работу землесоса при его полной производительности.

Насосы 20Р-11 запроектированы с горизонтально расположен­ ными напорными патрубками. При вертикальных патрубках напорные хйостопроводы внутри здания станции необходимо

130