Способ гидравлической классификации твердых частиц по крупности
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в технологии приготовления бетонных, железобетонных, стекольных и керамических изделий. Цель изобретения - повышение эффективности классификации путем отделения глинистых включений и увеличения скорости осаждения частиц граничного класса. Частицы поступают на разделение в восходящем вертикальном потоке жидкости. На жидкость накладывают импульсные возмущения вдоль потока при частоте колебаний, равной собственной частоте колебаний частиц граничного класса крупности. Импульсным возмущением придают прямоугольную форму. Амплитуду A (м) вибраций потока жидкости определяют по формуле A={ε<SP POS="POST">.</SP>D<SP POS="POST">2</SP>[(ρ<SB POS="POST">R</SB>-ρ<SB POS="POST">O</SB>)<SP POS="POST">.</SP>Q/*98M]°<SP POS="POST">,33</SP>}:Ω, где *98E - коэффициент формы частиц D - диаметр частиц граничного класса, м ρ<SB POS="POST">R</SB>, ρ<SB POS="POST">O</SB> - плотность частиц и жидкости, кг/м<SP POS="POST">3</SP> μ - динамическая вязкость жидкости, Н<SP POS="POST">.</SP>с/м<SP POS="POST">2</SP> ω - частота вибраций потока жидкости, с<SP POS="POST">-1</SP> Q - ускорение силы тяжести, м/с. В результате увеличивается относительная скорость движения твердых частиц граничного класса крупности и жидкости. Это приводит к растворению и извлечению глинистых частиц и увеличению скорости осаждения частиц граничного класса крупности.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (gg)g В 03 В 5/62
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4436543/31-03 (22) 06.06.88 (46) 07.04.90. Бюп. - 13 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Н.Ф. Ирим (53) 622.753.2 .(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 984489, кл. В 03 В 5/62, 1981.
Авторское свидетельство СССР
М 1065025, кл, В 03 В 5/62, 1982. (54) СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ПО КРУПНОСТИ (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в технологии приготовления бетонных, железобетонных, стекольных и керамических изделий. Цель изобретения — повьнюение эффективности классификации путем отделения глинистых включений и увеличения скорости осаждения частиц граничного класса. Частицы поступаИзобретение относится к спосо» бам обогащения и разделения на фракции мелких заполнителей, например песка, гравия, и может быть использовано в технологии приготовления бетонных, железобетонных, стекольных и керамических изделий.
Цель изобретения — повышение эффективности классификации путем отделения глинистых включений и увеличение скорости осаждения частиц граничного класса.
В способе гидравлической классификации твердых частиц по крупности .
2 ют на разделение в восходящем вертикальном потоке жидкости. На жидкость, накладывают импульсные возмущения вдоль потока при частоте колебаний, равной собственной .астоте колебаний частиц граничного класса крупности.
Импульсным возмущениям придают прямо-: угольную форму. Амплитуду А (и) вибраций потока жидкости определяют по формуле А = (E 4 ((3 -p ) q/(u) )тЯ, где Š— коэффициент формы частиц;
d — диаметр частиц граничного класса, м; 0, P — плотность частиц и з жидкости, кг/и ; (0 — динамическая вязкость жидкости, Н с/м ; Я вЂ” частота вибраций потока жидкости, с ускорение силы тяжести, м/с . В результате увеличивается относительная скорость движения твердых частиц граничного класса крупности и жидкости. Это приводит к растворению и извлечению глинистых частиц и увеличению скорости осаждения частию граничного класса крупности. путем их подачи в восходящий вертикальный поток жидкости с наложением импульсных возмущений вдоль потока при частоте колебаний, равной собственной частоте колебаний частиц граничного класса крупности, разделение осуществляют наложением на поток импульсных возмущений прямоугольной формы с амплитудой вибраций, определяемой по формуле
1554970 где F. — — коэффициент формы частиц;
d — диаметр частиц граничного класса, м;
% 0— плотность частиц и жидкости, кг/м ;
P — динамическая вязкость жидкости, Н с/м2; (д — частота вибраций потока жид-I кости, с 10
А — амплитуда вибраций потока . жидкости, м; г1 — ускорение силы тяжести, м/с2 .
Прямоугольная форма импульсных возмущений, налагаемьгх на поток, при- 15 водит к значительному увеличению от" носительной скорости движения твердых частиц граничного класса крупности и жидкости, что приводит к увеличению скорости осаждения частиц граничного класса крупности, а следовательно, и эффективности разделения материала по классам крупности.
Увеличение относительной скорости движения частиц и жидкости приводит к увеличению скорости растворения глинистых оболочек твердьгх частиц, что ,способствует интенсивному отделению глинистых включений, а следовательно очищает (обогащает) материал, например песок, что особенно важно при подготовке мелкого заполнителя для бетонов или стекольной шихты. В отличие от синусоидальной формы импульсных возмущений прямоугольная
35 форма оказывает незначительное влияние на скорость осаждения частиц в области действия закона Стокса, т.е. иелкие частицы верхнего класса крупности в этом случае уносятся потоком жидкой среды, что приводит к дополнительному увеличению эффективности разделения, прямоугольная форма импульсных возмущений позволяет проводить эффективное разделение твердых частиц не только в резонансной, но и в дорезонансной областях работы источника импульсов, что позволяет уменьгпить динамические нагрузки на
50 аппаратуру для осуществления процесПример. Песок гранулометрического состава 0,007-2,5 мм подается в верхнюю часть вертикального цилиндрического классификатора высотой 2, 5 м и диаметром О, 35 м с помощью питателя. На вертикальный поток жидкости накладываются импульсные возмущения прямоугольной формы
ПО ФОРМУЛЕ
d2 .г.- г»
Г (а„-р,) 0,33
А = — — — — — — — ——
Ю амплитуда вибраций потока жидкости, и; коэффициент формы частиц;
1 диаметр частиц граничного класса, и; плотность частиц и жидкости, /„з.
1% и Рос помощью вибронасоса, вибратор которого выполнен по четырехвальной схеме, позволяющей получать импульсные возмущения прямоугольной формы. Часгста вибраций потока жидкости равна собственной частоте колебаний частиц граничного класса крупности, а амггпитуда вибраций определяется по формуле (1).
В нижней части классификатора имеются разгрузочные приспособления частиц граничного класса крупности. В верхней части классификатор содержит цатрубки отвода частиц верхнего класса крупности и растворенных глинистых включений (шлама}. Средний расход жидкой среды (воды), подаваемой в классификатор, составляет 0,8-1 м на 1 т песка.
Максимальная интенсивность процесса гидравлической классификации достигается при наложении импульсных возмущений прямоугольной формы с амплитудой вибраций, рассчитанной по формуле (1). При этом растворение и извлечение глинистых включений на
17-237. выше, чем при наложении импульсов синусондальной формы, а уцельное потребление энергии на единицу обрабатываемого материала в
2-3 раза ниже„ чем при синусоидальной Аовме вибваиий
Формулаизобретення
Способ гидравлической классификации твердых частиц по крупности, включающий разделение твердых частиц в восходящем вертикальном потоке жидкости с наложением импульсных возмущений вдоль потока при частоте колебаний, равной собственной частоте колебаний частиц граничного класса крупности, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности классификации путем отделения глинистых включений и увеличения скорости осаждения частиц граничного класса, импульсным возмущениям придают прямоугольную форму, а амплитуду вибраций определяют
1554970
Составитель В. Троицкий
Техред М;дндык
Редактор И. Горная
Корректор Н. Ревская
Тираж 468
Заказ 519
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр1.тням при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина, 101 — динамическая вязкость жидкосР
Н с ти1 2 ) м
q - ускорение силы тяжести, и/с, 63 — - частота вибраций потока жид1 кости, с
