Формулы для расчета воздушных сепараторов

15.8.1. Воздушные сепараторы открытого цикла[14]. Следует учесть массы трех компонентов: F — загружаемого материала; D — продукта сепарации мелкой фракции; G — крупки. Процентное содержание мелкой фракции в этих трех компонентах обозначим следующим образом: А — в загружаемом ма­териале, В — в крупке, С — в продукте сепа­рации. Символ Е означает к. п. д. сепаратора в процентах.

На рис. 15.10 показан воздушный сепара­тор открытого цикла. Из технологической схе­мы видно, что F—D—G и D-\-G=F. Кроме того, ясно, что общее количество мелкой фрак­ции, поданной к воздушному сепаратору, должно быть равно количеству мелких частиц, покидающих сепаратор. Количество мелкой фракции, поступающей в сепаратор, определя­ется выражением AF, ее содержание в готовом продукте — CD и в крупке — BG. Не останав­ливаясь на математических преобразованиях [160, 160а, 160Ь], приводим конечную формулу для расчета ко­личества готового продукта:

„ F (А —В)

D=——- . (1)

(С — В)

Если F задано, а значения А, В я С определены путем отбо­ра проб и просеивания, то можно найти количество готового продукта D.

Из уравнения (1) следует:

„ D(C-B)

F = ————- . (2)

(А — В) К >

Коэффициент полезного действия сепаратора выражается соотношением между количеством отсепарированной мелкой фракции и количеством, введенным в сепаратор:

(3)

С (А — В)

Е = —

А (С —В)

Эта формула справедлива также для различных воздушных сепараторов с замкнутым циклом. Следовательно, к. п. д. се­
паратора можно определить путем просеивания проб загружа­емого материала, готового продукта и крупки без учета их ко­личества.

15.8.2. Воздушные сепараторы в замкнутом цикле; система № 1[15]. На рис. 15.11 показана технологическая схема, в которой мельница установлена перед воздушным сепаратором. Исход­ный материал подается в мельницу и размалывается перед классификацией. Здесь количество исходного материала равно количеству готового продукта сепаратора. Однако и в этом случае имеется циркулирующий материал. Циркуляционной

Формулы для расчета воздушных сепараторов

Рис. 15.11. Воздушный сепаратор в замкнутом цикле (система 1)

1 — питание мельницы; 2 — мельница; 3 — сепаратор; F — питание сепарато­ра; G —крупка; D — мелкая фракция (готовый продукт сепаратора)

1 — исходный материал; 2 — сепара­тор; 3 — мельница; F, G, D — см. рис. і Б. 11; S — продукт мельницы (циркуля­ционная нагрузка)

Рис. 15.12. Воздушный сепаратор в замкнутом цикле (система 2)

Нагрузкой L называется количество циркулирующего материала в % от исходного. Если отношение количеств крупки и готового продукта к готовому продукту в данной системе равно 2,5, то количество циркулирующего материала составляет 250% исход­ного. Циркуляционная нагрузка равна:

TOC \o "1-3" \h \z L ■ ЮО. (4)

Эта формула применима, когда С больше Л; если же А больше С, то формулу можно представить в виде

Л _ г

100. (5)

В —А

Для всех систем помола

L = G/D или G = LD. (6) и (7)

Поскольку сумма G и D равна F, то

F = (L+1)D. (8)

Пример 15.1. При эксплуатации воздушного сепаратора процентное содержание мелкой фракции в исходном материале, крупке и готовом про­дукте составило при просеивании через сито 0,074 мм: Л = 65, Я=55, С—95; готового продукта получается 15 т/ч. Определить циркуляционную нагрузку, количество исходного материала и крупки.

Решение:

95 — 65 — 100 = 300%.

65 — 55

По уравнениям (7) и (8) G = 3-15 = 45 т/ч крупки, F=4-15=60 т/ч исходного материала.

Пример 15.2. В том же случае, что и в примере 15.1, тонкость помо­ла выражена в процентах остатка на сите 0,074 мм: <4 = 35, В=45, С=5. Определить циркуляционную нагрузку.

По формуле (5) находим

35 — 5 L = 100 = 300% .

45 — 35

15.8.3. Воздушные сепараторы в замкнутом цикле; система №2. В этой системе (рис. 15.12) воздушный сепаратор пред­шествует мельнице; благодаря этому мелкие частицы, содержа­щиеся в исходном материале, отделяются еще до поступления в мельницу. Такая система применяется, если главной целью измельчения является ликвидация крупных зерен без перемола остальной массы, как, например, при измельчении цементной сырьевой смеси.

Как уже указывалось, формула (4) пригодна для определе­ния циркуляционной нагрузки при всех системах помола, а сле­довательно, и в данном случае. Однако в некоторых установках нет возможности отбора представительных проб материала, загружаемого в мельницу, поэтому отсутствуют данные, необ­ходимые для подстановки в формулу (4). В этих случаях цир­куляционная нагрузка может определяться по уравнению

L-f=f 100, (9)

Где R— содержание мелкой фракции в исходном материале, %; S — содержа­ние той же фракции в продукте мельницы, %.

Пример 15.3. В системе помола № 2 исходный материал подается в количестве 8 т/ч; F=8. Проход отдельных компонентов через сито 0,074 мм составляет, %:

В исходном материале (R)………………………………………………………………… 50

В продукте мельницы (S)……………………………………………………………………… 72

В крупке (В)……………………………………………………………………………………….. 54

В готовом продукте (С)……………………………………………………………………….. 95

Требуется определить циркуляционную нагрузку, количество подаваемого в сепаратор материала, крупки, а также долю мелкой фракции в питающем сепаратор материале.

Циркуляционную нагрузку находим по формуле (9):

95 — 50

L=^4 100 = 250%-

А =

По формулам (7) и (8) G = 2,5-8 = 20 т/ч крупки, F = 3,5-8 = 28 т/ч ис­ходного материала. Доля мелкой фракции в питающем сепаратор смешанном материале может быть найдена по формуле

BL + C 54-2,5 + 95

= 65,7%.

L+1 3,5

15.8.4. Определение выхода мелкой фракции в готовом про­дукте. Работа воздушного сепаратора может быть оценена по

Формулы для расчета воздушных сепараторов

Рис. 15.13. Два воздушных сепаратора в замкнутом цикле

1 — исходный материал; 2— крупка; 3 — мельиида; 4 — продукт мельиицы; 5 — цирку­ляционная нагрузка; 6 — мелкая фракция (готовый продукт)

Отношению количества требуемой фракции в готовом продукте к ее содержанию в загружаемом материале. Это отношение на­зывают выходом мелкой фракции в готовом продукте и опре­деляют в процентах.

Пример 15.4. Сепаратор питают материалом в количестве 30 т/ч, со­держащем 45% фракции меиее 0,074 мм; таким образом, количество требуе­мой фракции в питании сепаратора равно 30-0,45=13,5 т/ч. Готового про­дукта получают 12 т/ч при содержании 85% фракции меиее 0,074 мм, или 12-0,85=10,2 т/ч требуемой фракции. Отсюда выход равен

10,2-100

-^ = 75,5%.

15.8.5. Воздушные сепараторы в замкнутом цикле, система № 2 с двумя сепараторами. На рис. 15.13 показана технологи­ческая схема с трубной мельницей и двумя воздушными сепара­торами, работающими параллельно. Эта схема принципиально аналогична представленной на рис. 15.12.

Пример 15.5. Содержание фракции менее 0,074 мм составляет, %:

В исходном материале (R)……………………………………………………………………. 40

В готовом продукте сепаратора (С) ……………………………………………………… 95

В крупке сепаратора (В) ……………………………………………………………………… 40

В продукте мельиицы (70 т/ч)………………………………………………………………. 75

Требуется определить трудно измеряемые величины: количество готового продукта сепаратора, количество исходного материала, подаваемого в сепа­раторы, и общее количество материала, подаваемого в сепараторы. Кроме того, требуется найти к. п. д. сепараторов.

При заданной системе циркуляции получаем

0.40D + (0,75-70) = 0,95D + (0,40-70).

После преобразования находим 0,55/3 = 24,5; D = 44 т/ч, т. е. количество гото­вого продукта сепараторов.

Материал, загружаемый в сепараторы, включает, следовательно, 44 т/ч исходного вещества, проход которого через сито 0,074 мм составляет 40%, н 70 т/ч циркулирующего материала, проход которого через такое же сито равен 75°/о- Общее количество материала, поступающего в сепаратор, 44 + +70=114 т/ч и содержит (44-0,40) + (70-0,75) =70,1 т/ч фракции менее 0,074 мм. Поэтому

70,10-100 А = ——— = 61,4%, 114

Теперь по формуле (3) можно найти к. п. д. сепаратора:

0,95 (0,614 — 0,40) Е = — Li— !—- 100 = 60,2%.

0,614 (0,95 — 0,40)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *