Способ гидравлической классификации твердых частиц по крупности Советский патент 1990 года по МПК B03B5/62 

Изобретение относится к способам 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

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

,.-ВЈГ. о

где

(V-P

6, - коэффициент формы частиц;

d - диаметр частиц граничного класса, м;

плотность частиц и жидкости, кг/м3;

|К - динамическая вязкость жид

кости, Н-с/м2;

W - частота вибраций жидкости, ;

А - амплитуда вибраций потока жидкости, м;

q - ускорение силы тяжести, м/с2 Прямоугольная форма импульсных возмущений, налагаемых на поток, при водит к значительному увеличению относительной скорости движения твердых частиц граничного класса крупности и жидкости, что приводит к увеличению скорости осаждения частиц граничного класса крупности, а еле- допатемьно, и эффективности разделения материала но классам крупности. Увеличение относительной скорости двжения частиц и жидкости приводит к увеличению скорости растворения гли- нистых оболочек твердых 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 форма оказывает незначительное влияние на скорость осаждения частиц в области действия закона Стокса, т.е. мелкие 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 уменьшить динамические нагрузки на аппаратуру для осуществления процесса.

Пример. Песок гранулометрического состава 0,007-2,5 мм подается в верхнюю часть вертикального цилиндрического классификатора высотой 2,5 м и диаметром 0,35 м с помощью питателя. На вертикальный поток жидкости накладываются импульсные возмущения прямоугольной формы

0

о

5

0

g

5

0

5

0

5

с помощью вибронасоса, вибратор которого выполнен по четырехвальной схеме, позволяющей получать импульсные возмущения прямоугольной формы. Частота вибраций потока жидкости равна собственной частоте колебаний частиц граничного класса крупности, а амплитуда вибраций определяется по формуле (1).

В нижней части классификатора име- к-тся разгрузочные приспособления частиц граничного класса крупности. В верхней части классификатор содержит патрубки отвода частиц верхнего класса крупности и растворенных глинистых включений (шлама). Средний расход жидкой среды (воды), подаваемой в классификатор, составляет 0,8-1 м3 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 17-23% выше, чем при наложении им- пульсов синусоидальной формы, а удельное потребление энергии на единицу обрабатываемого материала в 2-3 раза ниже, чем при синусоидальной Аооме вибоаиий. Формула изобретения

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, отличающий- 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 по формуле Г -0-Vr, -ШЗ

, f;fll.EF: ::::l

ЗГ

где А - амплитуда вибраций потока

жидкости, м;

6 - коэффициент формы частиц; d - диаметр частиц граничного

класса, м;

РцИр„- плотность частиц и жидкости, кг/м3;

515549706

|U - динамическая вязкость жидкое- q - ускорение силы тяжести, м/с i Н.сСО - частота вибраций потока жнд м2 кости, с

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^.D²[(ρ_R-ρ_O)^.Q/*98M]°^,33}:Ω, где *98E - коэффициент формы частиц

D - диаметр частиц граничного класса, м

ρ_R, ρ_O - плотность частиц и жидкости, кг/м³

μ - динамическая вязкость жидкости, Н^.с/м²

ω - частота вибраций потока жидкости, с^-1

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.