2 3 4 5 6 7 8 / 50 8 9 10 11 12 13 14 15

Определение производительности и конечной скорости выпадения зерна в гидроциклоне

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 1

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Цель:

Освоить практические навыки нахождения производительности оборудования для гидравлической сортировки материалов, а также расчета выхода обогащенного материала и коэффициента обогащения. Освоить и закрепить практические навыки составления схем установок с машинами для гидравлической сортировки материалов.

Задание:

Задача 1

Определить производительность гидроциклона по сливу, если известны его диаметр, внутренний диаметр сливного патрубка, а также напор во вводном патрубке.

Таблица 1 – Варианты заданий

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Диаметр гидроциклона, D, мм	75	125	150	250	350	500	750		1000
Диаметр отводящего патрубка, d мм	28		40	56	78	110	165		220
Напор во вводном патрубке, Н МПа	0,15				0,16			0,17

Задача 2

Из каждой 1000 кг исходного материала получают 760 кг обогащенного материала и 240 кг отходов. Рассчитать выход обогащенного материала Q, степень извлечения готового продукта, степень обогащения η и коэффициент качества обогащения k ₀ , если в исходном материале А содержится 70% готового продукта, а в обогащенном материале Б его 90%.

Таблица 2 – Варианты заданий

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
А,%	75	75,5	80		80,5		85,5		85
Б,%	94	95,4		93,7		90,9		92,8		94
m _исх	1500		1200		1400		1300		1600
m _об	1200	1100		1300		1000		1050		1250

Методические указания

Гидравлическую сортировку (сепарацию) применяют для разделения зерен материала по крупности и удельному весу, а также для обогащения материала, т.е. для удаления из него ненужных и вредных примесей.

Гидравлическая сортировка материалов основана на способности отдельных зерен материала находиться во взвешенном состоянии или осаждаться с различной скоростью в жидкой среде.

Рисунок 1- Гидроциклон

При погружении в жидкую среду некоторого объема материала (песка, гравия, глины) частицы его, находящиеся во взвешенном состоянии, постепенно оседают. Скорость оседания частиц различна в зависимости от веса и количества частиц. Последние располагаются в несколько слоев: более крупные и тяжелые — внизу, более мелкие и легкие—наверху. Последовательно сливая верхние слои, можно фракционировать осадки, т. е. отделять более крупные и тяжелые частицы от более мелких и легких. На этом принципе основана работа многих аппаратов по гидравлической сортировке и обогащению материалов, в которых осуществляется разделение в жидкой среде неоднородных твердых частиц по крупности и удельному весу.

На скорость выпадения частиц в воде, кроме размеров зерен и удельного веса воды, оказывают влияние также форма зерен, их количество, пористость, температура воды. При отмучивании глин и каолинов на скорость выпадения частиц (производительность классификаторов) оказывают также влияние находящиеся в материалах коллоиды и растворимые соли.

Гидроциклоны

Гидроциклоны применяют для обесшламливания песков, отделения крупнозернистого материала из шлама, для обогащения мелкозернистых материалов и т. д.

Гидроциклон (рис. 85) состоит из цилиндра 1 с касательным вводным патрубком 2, цилиндра 3 с выводным патрубком 4, крышки 5, перегородки 6 со сменной втулкой 7 и усеченного конуса 8 с навинченной на него насадкой 9.

Гидроциклоны изготовляют из износоустойчивых материалов. Материал, подлежащий классификации, в виде пульпы с содержанием твердого вещества до 50—75% подается центробежным насосом под давлением 1—3 ат. Допускается и самотечное питание: под давлением до 0,7 ат пульпа через касательный вводный патрубок 2 подается внутрь циклона со скоростью от 3 до 6 м/сек, а в некоторых случаях и до 9 м/сек. Благодаря касательному вводу пульпа внутри гидроциклона получает вращательное движение; при этом под действием центробежной силы крупные частицы прижимаются к стенкам, трутся о них, теряют скорость, выпадают из потока в конусе и удаляются через насадку 9. Пульпа, содержащая тонкие твердые частицы величиной 0,02—0,25 мм, проходит в цилиндр 3 через втулку 7 и удаляется в слив через патрубок 4.

Количество твердого вещества в осадке и сливе регулируется подбором диаметров сменных втулок 7.

В зависимости от технологических особенностей процесса производства в нем может быть использован слив с тончайшими твердыми частицами, осадок с крупными твердыми частицами или, после соответствующей обработки, то и другое.

Гидроциклоны изготовляют литыми и сварными. У литых гидроциклонов цилиндрическая часть корпуса и разъемные конусы, за исключением нижнего, изготовляют из отбеленного чугуна. Нижний разъемный конус и песковый насадок изготовляют из набора минералокерамических колец, заключенных в металлические каркасы. Сварные гидроциклоны внутри футеруют плитками из каменного литья или износоустойчивой резиной.

Пример решения задачи 1

Дано:

D = 150мм

d = 28 мм

Н = 0,15 МПа

Найти:

Решение

Производительность гидроциклона по сливу колеблется в широких пределах и может быть определена по формуле:

, (1)