長距離鐵精礦輸送管道優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、漿體管道輸送作為第五大輸送方式，其輸送優(yōu)勢得到了眾多工業(yè)行業(yè)的認可。隨著其長距離、高揚程、高濃度的方向發(fā)展，雖然相比傳統(tǒng)運輸方式（汽車、火車等）有不可比擬的優(yōu)點，但相應(yīng)的投資費用也十分巨大。本文在分析了國內(nèi)外的長距離漿體輸送設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，認識到了傳統(tǒng)設(shè)計方法的不足，進而深入研究了長距離鐵精礦輸送管道優(yōu)化設(shè)計的方案，以期達到減少總費用投資，提高設(shè)計效率和設(shè)計精度，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益等目的。
　　首先，本文以整個設(shè)計周期

2、內(nèi)的貼現(xiàn)值總費用的最小值為優(yōu)化設(shè)計模型基礎(chǔ)，結(jié)合漿體輸送技術(shù)和兩相流理論，確定了管道內(nèi)徑、管道壁厚、泵站數(shù)和泵站揚程四個設(shè)計變量。根據(jù)漿體的輸送特性，建立了漿體水力摩阻損失、輸送流速、泵站特性和管道參數(shù)等約束條件，保證了設(shè)計模型的完整性。
　　然后，通過對設(shè)計變量和約束條件的角度分析，確定了該模型為一個非線性約束離散變量優(yōu)化問題。經(jīng)多種求解方法比對后，最終選定遺傳算法作為該模型的求解方法。在深入研究遺傳算法操作原理的基礎(chǔ)上，詳細設(shè)

3、計了該模型的求解步驟。
　　最后，以國內(nèi)的某鐵精礦為例，擬建了一條長距離鐵精礦輸送管線，并在Matlab7.10軟件中進行算法程序的編寫。從優(yōu)化結(jié)果分析來看：輸送管道的工藝參數(shù)和經(jīng)濟指標均滿足漿體管道工程設(shè)計的變化趨勢。通過與傳統(tǒng)設(shè)計方案所求得的管道參數(shù)相比管徑僅差0.4mm，壁厚相差1.5mm。然后，將最優(yōu)方案與其他方案的投資費用相比約有103％~160%的經(jīng)濟差別，可以看出優(yōu)化效果是顯著的。從而，驗證了本文所建立的模型和求解方