浆体管、槽输送的计算公式(二)
浆体长距离管道输送工程设计标准doc
浆体长距离管道输送工程设计标准随着社会经济的快速发展，化工、冶金、建材等行业对浆体长距离管道输送工程的需求越来越大。
为了确保工程的安全可靠、高效节能，制定了浆体长距离管道输送工程设计标准，以规范工程设计、施工和运行。
一、工程概述浆体长距离管道输送工程主要包括管道系统、泵站、控制系统等组成部分。
管道系统是工程的骨架，承担着浆体输送的主要任务。
泵站是管道输送系统的动力来源，控制系统则是对整个工程进行监控和调节的核心部分。
二、设计原则1. 安全可靠原则：在设计过程中要充分考虑工程的安全性和可靠性，确保浆体输送过程中不发生泄漏和其它安全事故。
2. 高效节能原则：在设计过程中要考虑到工程的运行成本，努力降低能耗，提高输送效率。
3. 环保原则：在设计过程中要注重环境保护，减少污染物的排放，确保工程符合环保要求。
三、设计参数1. 浆体性质：在设计过程中要充分了解浆体的性质，包括浆体的颗粒大小、浓度、含固量等，以便确定管道材质、泵站类型和控制系统。
2. 输送距离：输送距离是决定管道直径、泵站功率的重要参数，要根据实际情况确定输送距离。
3. 输送量：根据实际需要确定工程的设计输送量，以确定管道直径、泵站数量和功率。
四、材料选择1. 管道材质：根据浆体的性质和输送距离选择合适的管道材质，包括金属、塑料、陶瓷等。
2. 泵站设备：根据输送量和输送距离选择适合的泵站设备，包括离心泵、柱塞泵等。
3. 控制系统：选择先进的控制系统，包括远程监控、自动调节等功能。
五、施工和运行1. 施工过程：在施工过程中要严格按照设计要求进行，确保管道安装、泵站调试等工作合理有效。
2. 运行管理：建成后的工程要进行定期检修和维护，确保设备的正常运行，延长设备的使用寿命。
六、工程验收1. 工程竣工后要进行严格的工程验收，包括设备的性能测试、安全试运行、环境保护等方面的验收。
2. 验收合格后，方可投入使用，同时要建立健全的运行管理制度，确保工程的长期安全可靠运行。
尾矿浆体输送水力计算
尾矿浆体输送水力计算1、尾矿浆体输送时应进行小型静态试验；对重大工程，输送距离大于10km的长距离尾矿输送及特殊浆体的输送，除应进行小型静态试验外，尚应进行半工业性环管试验。
尾矿浆体输送试验项目应按本规范附录E进行。
2、尾矿浆体流变参数应通过试验测定。
在没有测定数据时，可按有关的经验公式计算出可供参考的流变参数。
3、选矿厂排出的尾矿浆体正常流量可按下列公式计算：式中：Q k——尾矿浆体正常流量(m3／s)；W——尾矿固体重量(t／d)；m——尾矿浆体中水重与固体重之比(水固比)；ρg——尾矿颗粒密度(t／m3)；ρs——水密度(t／m3)；C w——尾矿浆体重量浓度，以小数计。
4、尾矿浆体输送不宜设大型流量调节装置，输送流量应在正常流量基础上加上一定的波动范围。
当选矿厂工艺无法提供确切数据时，输送流量波动范围可取±10％。
5、尾矿浆体输送应确定输送的临界流速和摩阻损失，可按相应的试验或按浆体性质相关的经验公式计算确定。
设计时应根据可靠的试验资料、经验数据、计算结果及类似系统运行资料，经综合分析后确定。
6、尾矿浆体管道输送水力计算中，应按Q max及Q min分别校核计算其临界管径D max和D min，并选用适当的标准管径D，同时应符合下列要求：（1）计算摩阻损失时，流量与管径的取值应符合下列规定：1)当D＜D min时，流量取Q max，管径取D；2)当D＞D max时，流量取Q min，管径取D min；3)当Dmin＜D＜D max时，应取Q min和D min及Q max和D分别计算，取其中大值。
（2）在尾矿浆体明槽输送水力计算中，计算过流断面时流量应取Q max，计算摩阻损失时流量应取Q min。
（3）管道输送与明槽输送设计摩阻损失，其安全系数应取1.1～1.2。
7、尾矿输送自流管道的最大设计充满度可按表11.2.7确定。
表11.2.7 尾矿输送自流管道的最大设计充满度8、尾矿输送明槽的断面可采用矩形、梯形或U形，槽底最小宽度宜为0.2m。
常用管件计算公式范本
常用管件计算公式范本在常用管件计算中，通常需要考虑以下几个方面：管道的直径、壁厚、长度，以及输送介质的流量和压力等因素。
下面是一些常用管件计算的公式范本。
管道直径与流量的关系：管道直径对于流量的影响可以通过流量方程进行计算。
其中，流量方程是一个基本的物理方程，它描述了流体在管道中的运动状态。
流量方程可以写为：Q=(π/4)×d²×v其中，Q表示流量，d表示管道直径，v表示流速。
例如，假设管道直径为10厘米，流速为5米/秒，则流量可以通过以下计算公式得到：Q=(π/4)×(0.1)²×5=0.039m³/秒管道壁厚与内外径的关系：管道壁厚一般需要按照设计规范或标准来确定。
在计算管道的内外径时，可以使用以下公式：内径=管道直径-2×壁厚外径=管道直径+2×壁厚例如，假设管道直径为10厘米，壁厚为1毫米，则可以通过以上公式计算得到：内径=0.1-2×0.001=0.098m外径=0.1+2×0.001=0.102m管道长度与压力降的关系：在长距离的管道输送中，由于管道摩擦等因素的存在，会导致压力的降低。
可以通过以下公式计算管道长度与压力降的关系：ΔP=f×(L/d)×(ρ×v²)/2其中，ΔP表示压力降，f表示摩阻系数，L表示管道长度，d表示管道直径，ρ表示流体密度，v表示流速。
例如，假设管道长度为1000米，管道直径为10厘米，流速为5米/秒，流体密度为1000千克/立方米，摩阻系数为0.02，则可以通过以上公式计算得到：ΔP=0.02×(1000/0.1)×(1000×5²)/2=250,000N/㎡需要注意的是，以上公式仅为常见的管件计算公式范本，在实际应用中还需要考虑更多的因素，比如流体的温度、粘度等。
此外，不同的管道材料和标准也可能有不同的计算公式和规范要求。
选煤厂浆体管道水力计算方法探讨
选煤厂浆体管道水力计算方法探讨张树森;崔俊强;杨瑞峰【摘要】阐述了矿浆的物理性质、紊流特性和阻力特性,介绍了几种常见的用于管道输送浆体水力计算经验公式,并分析了其适用范围和优缺点,为选煤行业合理选用经验公式提供了有益参考.【期刊名称】《选煤技术》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】5页(P60-63,92)【关键词】浆体管道;紊流特性;阻力特性;临界流速;计算实例【作者】张树森;崔俊强;杨瑞峰【作者单位】中煤邯郸设计工程有限责任公司,河北邯郸056031【正文语种】中文【中图分类】TD948.6液、固两相流输送是工程技术上很常见的问题。
选煤厂利用水力输送矸石、块煤和粉煤，湿法选矿厂利用水力输送精矿粉和尾矿，水力采煤矿井也采用水力输送等。
矿粉和水的混合液称为矿浆，矿浆输送的过程就是水和固体物料相互作用的过程，而矿浆的各个物理性质之间又是相互制约、相互影响的。
目前，国内选煤厂大都采用水洗工艺，管道输送的是非常典型的液、固两相流浆体，选煤厂各个工艺环节和生产设备之间均需要管道衔接，尤其是重介工艺的选煤厂，输送介质中含有密度很高的磁铁矿粉悬浮液，很多已建成投产的项目在生产过程中都不同程度地出现了管道磨损速度过快，使用寿命过短，更换频繁的情况，不仅增加了生产成本，且严重影响了选煤厂的正常生产。
笔者认为，产生这些现象的根本原因在于流速选择不适当，从而导致管道匹配不合理。
在工程设计过程中，错误的计算会导致浆体流速或高或低，当流速过高时，管道磨损就会加快，从而导致管道使用寿命降低;而流速过低时，浆体中的固体颗粒产生沉淀，会造成管道堵塞，影响生产。
临界流速则会使液、固两相流中的固体物料处于悬浮状态，在这种状态下，不仅能量消耗少，且磨损少，既能满足技术上的要求，又能达到经济输送的目的。
目前，选煤设计行业尚无专门针对典型高浓度煤泥水、重介质悬浮液、块煤混合重介质等浆体输送的临界流速经验公式，只能参考水利、有色金属等选矿行业普遍选用的经验公式。
浆体管、槽输送的计算公式(一)
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
浆体管、槽输送的计算公式（一）
浆体管、槽水力输送计算的主要目的是预估临界流速、水头损失、或过流断面。
目前，这类公式很多，但多为某一特定条件下推导出来的经验或半经验公式，缺乏广泛的适用性。
有些公式甚至连其适用条件还需进一步验证。
现将国内较为常用的一些计算公式的适用范围与使用中存在的问题简介于下。
（一）压力输送A B.C.克诺罗兹公式a 计算公式
W———浆体中固料单位体积重量,kg/m3;S———浆体中液体单位体积重
量,kg/m3; Dl———临界管径,m; β———浆体流速校正系数，按下式计算：
从上面公式计算出的数据，可用下式确定其单位水头损失：i=δki0(6) 式中i———输送浆体的单位水头损失,mm; δk———浆体密度,g/cm3 或t/m3; δg——
—固体密度,t/m3; i0———与浆体流速相等的清水单位水头损失[next]
Dj———计算管径(即实际选用的管径),m; υj———计算流速(即与实际选用
管径相对应的选用流速),m/s; g———重力加速度,9.81m/s2; λ———反映管壁光
滑程度的阻力系数；
b 适用条件 B.C.克诺罗兹公式是在固体密度δg=2.70吨/米3 下推导出来的，试验表明, δg值越大则临界流速计算值偏离试验值越远。
而且随浆体稠度的增加临界流速计算值将越来越大，完全不符合高浓度浆体的正常规律，故本公式不适用于高浓度浆体输送。
另外，如流量过小也会出现临界流速过小。
一般认为本公式只适用于δg＜3 吨/米3、δk＜1.25 吨/米3 颗粒粒径小于0.4 毫米。
浆体管道输送技术及应用
浆体管道输送技术及应用作者：李凤春来源：《商品与质量·房地产研究》2014年第05期【摘要】近年来浆体管道输送成为管道输送的一个重要部分，其越来越受到社会的广泛关注与应用。
本人将结合浆体管道输送技术的特点及实用性进行分析探讨，希望对该领域的研究提供一定的借鉴。
【关键词】浆体；管道；应用；水力一、前言浆体管道输送已经使用了几十年，其不论在投资方面，占地方面还是可靠性方面都有着诸多优点。
有关于浆体管道输送技术及应用等问题引起了社会各界的广发关注，还需进一步探讨分析。
二、浆体管道输送技术原理及优势1.技术的工作原理浆体管道输送以其经济效益高于传统的运输方式，70年代开始己应用于燃料的远距离输送。
此外各类选矿厂的尾矿，电厂粉煤灰等工业固体废料以及河道的泥沙清淤，采用管道输送也以其工艺较简单。
符合环保要求。
在我国早己普遍应用。
但这类浆体管道一般距离较短，对输送工艺参数的选择不够重视因而输送能耗及水耗较大，其效益明显偏低，据我国20个较大选矿厂1983年统计。
管道输送尾矿总量4300万吨，输送的重量比浆体平均浓度14.2%。
每吨干矿输送耗水量达61113，而国外一般为l：113，输送能耗也远大于国外。
这对资源相对缺乏的我国.不能不说是一种浪费。
近年来情况有所改善，但仍然存在很大差距。
更突出的问题是设备及管壁的磨损十分严重.这不仅增加运行费用，还会影响正常生产及对环境的污染，至于河道清淤的管道输送，其工艺更加粗放，效益也更低。
长距离浆体管道输送技术，是目前管道输送的最高端技术，采用带压液体作为载体在密闭的管道中达到运送散料的目的，目前已经是一项经济有效、技术上成熟可靠先进的运输技术，近年来在全世界得到了长足的发展和应用。
与常见的输水、输气、输油管线不同。
输送方式不同：打破了传统的高压力、低浓度、高流速、层流输送方式，而是采用高压力、高浓度、低流速、紊流输送的方式。
流体状态不同：不是单相流，而属于多相流，即气固、液固两相流或气固液三相流输送。
输送公式
板式输送的设计计算一原始数据及资料1被输送物料或成件物品的详细情况（1）散状物料a 名称b 松散密度c 粒度及成分（最大粒度和粒度组成情况）d 静堆积角e 温度粘度及相对湿度f 磨损性腐蚀性和其他特殊性质（2）成件物品a 名称b 每件物品的自重材料形状及最大横向尺寸c 温度d 特殊性质2要求的输送能力（1）最大输送能力（2）平均输送能力如需调节输送能力，应指明速度的变化范围3输送机计算用简图应标明（1）驱动轮及给料点位置（2）各张力点之间水平和垂直距离（3）输送机倾角（4）输送机提升高度二参数选择和确定1底板宽度（1）输送散状物料时，底板宽度应根据输送机的输送能力通过计算来确定。
（2）输送状物料时，底板宽度按表13-1选择，并以物料块的尺寸来校核和圆整。
如果以选定的板宽度大于输送能力计算的数值时，应重新计算输送机的速度。
（3）输送成件物品时（见图13-4），底板宽度根据成件物品的外形尺寸按下列关系式确定，对于无挡边输送机，B=b+(50~100)（13-1）对于无挡边输送机，B=b+(100~150)（13-2）式中B-底板宽度，mmb-成件物品最横向尺寸，mm被输送的b-成件物品最横向尺寸b，根据输送机的装料方式定。
对于能定位对中安放物品的输送机，因可保证使成件物品在底板处于一定的位置，故尺寸可按13-4（a）选用。
对于人工安放的输送机，尺寸b应按图13-4（b）选用。
2挡板高度（1）当输送散状物料时，挡边高度与物料粒度的大致关系列于表13-2（2）当输送成件物品时，挡板高度应使成件物品在底板上的位置可靠，此高度一般不高于100~160。
3运行速度板式输送机的运行速度，一般在0.125~0.063m/s的范围内选定，见表13-34弯曲半径（1）对于无护轨（俗称压轨）的输送机，其凹弧段的弯曲半径（见图13-5）按下式确定Ｒ1≥S/(q0*g)*K式Ｒ1凹弧段的弯曲半径，mS弯曲段挠出点张力，Nq0输送机行走部分单位长度质量，kg/mg重力加速度，9.81m/s2K系数按表13-4选定（2）对于有护轨的输送机，其凹弧段及凸弧段的最小弯曲半径按表13-5确定5张紧行程螺旋张紧装置的张紧行程根据牵引链条的节距选定，按表13-6选用。
浆体输送管道技术全方位分析
浆体输送核心之流变技术及实验
目前，大颗粒输送高浓度、高压技术，流变与耐磨管材至关重要
1、粒径组成与流速、流变，在浆体管道输送中临界流速非常重要， 在浆体管道输送中临界流速非常重要。
国外浆体界著名学者杜兰德 、格拉弗、托马斯、瓦斯普、克诺罗兹 等，国内费祥俊、刘德中等人的研发出不同计算公式。
每个公式对于管径和临界速度的计算有差异,一些专家认为临界速度 采用计算公式可以采用，另外一些专家意见必须流变实验室出来的才能 合理应用，但是实验室及实验设备也不同，不具备出具国家权威报告资 质。
管道材质分四类，1、高分子管道包括橡胶、塑料等。2、无机非金属管道包括陶 瓷、碳化硅、铸石等。3、金属管道分为黑色、有色金属等。4、复合管道是一种材 料为基体,另一种材料为增强体组合而成的材料。
每个分类又分几百个品种，如金属类分普钢、合金钢、管线钢、不锈钢等。管线 钢又分X42-120钢级，钢级中又分钢种等，普钢又分Q235、Q345、Q390、Q420等， Q345分A、B、C、D，腐蚀包括介质、大气、水、土壤等又分化学腐蚀和电化学腐蚀。
浆体管道输送技术目前状况
• 浆体管道输送是上世纪50年代发展起来的一种新的运输方式。它是将 颗粒状的固体物料与液体介质混合输送，在管道中采用泵送的方式运输， 并在目的地将其分离出来。
• 目前国际、国内浆体管道输送发展状况总体来说，细颗粒物料长距离 高浓度浆体管道输技术在国内外较为成熟，但是此技术一直沿用50年代 的技术；
黄河流域来源于沙量很大的河流，在 河谷开阔、平缓的下游，泥沙大量堆积， 河床不断抬高，水位相应上升。年长日久， 河床高出两岸地面，成为“悬河” 。
每年大约有4亿吨泥沙淤积在黄河下游 河道内，河床逐年升高，下游河床一般高 出地面几米，最高处可达十几米，300多年来一直通过采用清理河道淤泥 的方式来保护堤坝，造成河床远高于地面的状况。
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
浆体管、槽输送的计算公式（二）
Re———雷诺数；υl———矿浆输送的临界流速,m/s; iN———输送均匀粒
径物料的单位水头损失,m 水柱/米;可按(11)式计算。
b 适用条件尤芬公式是根据固体密度δg=2.65吨/米3 颗粒试验数据推导而得的。
若浆体内固粒密度与2.65 吨/米3 相差太大，则不适用。
而且试验采用的颗粒粒径范围为0.4～1.0 毫米。
故高浓度精、尾矿皆不适宜采用。
另外，该公式是按粒径不均匀系数δ＜10 考虑的，如果δ值大于10,则得出的临界流速值偏小，故需慎重采用。
C 杜兰德(Durand)公式a 计算公式
b 适用条件杜兰德公式是杜兰德(R.Durand)于1952～1954 年对圆管进行水力输送系统试验得出的，试验条件是：管径为19.1～584.2 毫米、流速为
0.61～6.1 米/秒、固粒粒径为0.1～25 毫米，该公式的汁算值普遍认为较实测值偏大，但由于一般设计都希望确保安全，故未影响本公式的使用价值。
本公式试验时所采用的颗粒粒径较粗，而且也未考虑粒径dp 对临界流速υl的影晌，故对以细颗粒为主的高浓度浆体，杜兰德公式并不适用。
除上述三个公式以外，国内外还有大量的类似设计公式，如国内的金川公式、北京有色冶金设汁研究总院公式，苏联的C.г.柯别尔尼克公式等都属于这一类。
这类公式的共同特点是临界流速和单位水头损失都是随浓度的增加而增加，反映不出浆体浓度增至一定高度时，临界流速和单位水头损失反而随之降低这一重要特征。
近年来，有不少专家试图推导出反映高浓度浆体特征的水力计算公式，但至今还缺少足够实践的验证。
绝大多数高浓度浆体输送的设计参数都是通过试验取得。
下面介绍几个国内曾有人采用过的高浓度浆体输送计算公式，供参考。
D 乌。