Capsule hoist system for vertical transport of coal and other mineral solids

Authors


Abstract

A capsule hoist system for the vertical transport of solids in pipelines is studied. For this system a cylindrical capsule loaded with cargo is inserted into the lower end of a vertical liquid filled tube. The capsule which is of lower average density than the liquid is lifted due to natural buoyant forces. A theoretical analysis of capsule speed and system transport efficiency is carried out.

The predicted results are in good agreement with a substantial number of experimental results. Of particular interest was the effect of the ratios of capsule diameter to tube diameter, capsule diameter to capsule length and average capsule density to liquid density.

The principal goal of the study is to determine design factors which will maximize the rate of hoisting cargo for a particular system. It was concluded that the best ratios for capsule diameter to tube diameter and capsule density to liquid density are both approximately 2/3. It was further concluded that capsule length and the shape of the capsule nose has little influence on the efficiency of this transport system.

Abstract

On a étudié un système à capsule mobile pour le transport vertical de matières solides dans des pipe-lines. Dans ce système, on introduit une capsule cylindrique, chargée à l'extrémité inférieure d'un tube vertical rempli de liquide; la capsule dont la densité moyenne est inférieure à celle du liquide est soulevée par sa force naturelle de flottabilité. On fait une analyse théorique de la vitesse de la capsule et de la capacité du transport du système.

Les résultats prévus concordent bien avec un nombre substantiel de résultats expérimentaux. Les points suivants se sont avérés particulièrement intéressants: (a) l'effet du rapport entre le diamètre de la capsule et celui du tube; (b) l'effet du rapport entre le diamètre de la capsule et sa longueur; (c) l'effet du rapport entre la densité moyenne de la capsule et la densité du liquide.

L'objectif principal de l'étude est de déterminer les facteurs de conception qui maximisent la vitesse du soulèvement d'une charge pour un système particulier. On a conclu que les meilleurs rapports entre le diamètre de la capsule et le diamètre du tube ainsi qu'entre la densité de la capsule et celle du liquide sont approximativement 2/3 dans les deux cas. On a aussi déduit que la longueur de la capsule et la forme de sa proue n'ont que peu d'influence sur l'efficacité du système de transport.

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