Для песков и песчано-гравийных смесей расчет критической скорости гидротранспорта может производиться по графикам и таблицам, рассчитанным на ЭВМ в институте ВНИПИИСтром-сырье. Исходными данными для их составления приняты: диаметр пульпопровода D, объемная концентрация р и гранулометрический состав грунта, характеризуемый коэффициентом лобового сопротивления Сер, который определяется гидравлической крупностью и связан с коэффициентом транспортабельности зависимостью

Для выбора требуемого напора бустерных установок при применении их на земснарядах, работающих в строительстве представлен график на рис. 1.27. Требуемый напор определяется в зависимости от глуоины разраиатыьаемого заооя и плотности транспортируемой гидросмеси.

Рис. 1.26. График расчетных параметров погружных бустер-ных гидротранспортных установок

Рис. 1.27. График для выбора величины напора погружной установки

Система гиДР0ТРансп0Рта в процессе эксплуатации может бы-ь выведена из заданного режима в результате воздействия на ее работу многих факторов, таких как: изменение количества пульпы, поступающей от технологического процесса, износ насосов, изменение условий транспортирования (глубины разрабатываемого забоя, высоты карты намыва, длины трубопровода), гидравлической крупности материала и др. В этих случаях для поддержания оптимального режима работы системы должна регулироваться ее производительность.

При проектировании системы гидротранспорта необходимо выбрать способ регулирования работы пульпонасосов, который оптимизировал бы работу системы в заданном диапазоне изменения производительности. Регулирование объемной подачи пульпы позволяет снизить расход балластной воды и тем самым энергозатраты на гидротранспорт. Кроме того, за счет регулирования скорости движения пульпы при транспортировании мелкофракционных материалов можно уменьшить износ и соответственно повысить долговечность оборудования.

Регулирование имеет еще один важный фактор обеспечения экономической эффективности. При разработке тяжелых связных грунтов зачастую производительность земснаряда ограничивается максимальным количеством грунта, которое можно отделить от массива и осуществить его всасывание. В этом случае грунтовый насос работает на пульпе, консистенция которой существенно ниже допустимой по условиям гидротранспорта. Снижение скорости вращения рабочего колеса позволяет уменьшить объем бесполезно перекачиваемой чистой воды и снизить тем самым расход электроэнергии. Одновременно уменьшается износ проточной части насоса.

За критерий оптимальности способа регулирования принимается минимум приведенных расходов на систему регулирования, определяемый технико-экономическим расчетом. При выборе способа регулирования производительности системы гидротранспорта определяющим элементом является ее назначение в общей технологической цепи предприятия. В соответствии с этим гидроустановки можно разделить на две группы К первой группе относятся гидротранспортные установки и земснаряды предназначенные только для перемещения нерудных материалов и не связанные с другими технологическими процессами.

Ко второй группе можно отнести гидротранспортные системы обогатительных фабрик в технологической цепи обогащения нерудных материалов, а также отходов горноперерабатывающих предприятий. Задача таких систем — обеспечение перемещения строго определенного количества твердого материала (отходов производства), которое обусловлено производительностью предприятия. В этих условиях технико-экономические показатели системы гидротранспорта определяются концентрацией гидросмеси. Поэтому способ регулирования здесь должен обеспечивать транспорт поступившего объема пульпы при минимальных энергетических затратах.

Такая система гидротранспорта проектируется на максимальную производительность предприятия, которое она обслуживает, поэтому регулировать производительность гидротранспортной установки приходится в сторону ее уменьшения.

В целях обеспечения требуемой надежности работы системы с учетом регулирования ее производительности необходимо произвести проверочный гидравлический расчет транспортирующей способности в режимах нижней границы расчетного диапазона регулирования.

Регулирование работы грунтовых насосов изменением частоты вращения является эффективным способом для обеспечения оптимальной в заданных условиях производительности гидротранспортных установок и землесосных снарядов.

Для регулирования электропривода гидротранспортных установок институтом ВНИИЭлектропривод разработаны асинхронно-вентильные каскады (АВК). Система АВК строится на основе агрегатов серии ТДП-2 (тиристорные диодные преобразователи), выпускаемых Саранским заводом «Электровыпрямитель», и станций управления ШДУ, изготавливаемых Чебоксарским электроаппаратным заводом. Агрегаты ТДП-2 предназг начены для плавного регулирования частоты вращения асинхронных двигателей с фазным ротором мощностью от 100 до 2000 кВт, номинальным током ротора до 2500 А и номинальным напряжением до 1700 В, рабочим напряжением ротора до 700 В.

Регулируемый электропривод с частотными преобразователями типа ЭКТ является перспективным для внедрения на гидроустановках, оборудованных асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 250 кВт.

Что касается регулирования производительности гидротранспортной системы землесосного снаряда, которое осуществляется изменением частоты вращения грунтового насоса, то оно определяется следующими положениями:

при больших глубинах разработки и коротких трубопроводах производительность снаряда лимитируется всасывающей способностью насоса;

при малых глубинах и длинных трубопроводах либо высоких подъемах лимитируется транспортирующая способность;

повышение всасывающей способности требует уменьшения частоты вращения насоса;

существенно повышать частоту вращения грунтового насоса по сравнению с номинально-паспортным не имеется возможности (по условию надежности);