ЗАКОНОМІРНОСТІ ПРОЦЕСУ КЛАСИФІКАЦІЇ

Теоретичні уявлення щодо процесу гідравлічної класифікації базуються на двох основних положеннях:

– швидкість обтікання зерна у вертикальному напрямку u в гідравлічному класифікаторі дорівнює швидкості його стисненого падіння V_ст при заданому значенні розпушення пульпи (u = V_ст) або при класифікації в розведених пульпах швидкості вільного падіння (u = V₀);

– швидкість руху зерна щодо нерухомих стінок класифікатора V_абс дорівнює різниці між швидкістю висхідного потоку u і швидкістю стисненого падіння V_стзерна (V_абс = u – V_ст).

Частинки V_ст > u, повинні опуститися на дно і потрапити в пісковий продукт, а частинки з V_ст < u, повинні бути винесені в злив. Однак на практиці такого чіткого розділення немає.

В апаратах з горизонтальним потоком, що працюють без подачі нижньої води, розділення матеріалу відбувається в неоднакових умовах.

В.А. Олевським запропоновано таку схемі процесу: тверді частинки переміщаються потоком води в горизонтальному напрямку зі швидкістю:

м/с, (4.3)

де Q_c – об'ємна продуктивність класифікатора по зливу, м³/с; B – ширина класифікатора, м; h – перевищення рівня пульпи над рівнем зливного порога, м.

У той же час частинки опускаються вниз з різною швидкістю V_у, що залежить від їх крупності, густини і форми. Частинки, що встигли по вертикалі пройти шлях, рівний h, за період їхнього транспортування на довжину L від місця завантаження до зливного порога, опустяться на дно і будуть транспортуватися в піски, якщо ні - будуть винесені в злив:

м/с. (4.4)

Недоліком цього методу розрахунку є припущення про рух частинок з постійною швидкістю і відсутність урахування взаємного впливу частинок різної крупності на зміну швидкості їхнього падіння.

У класифікаторах з використанням відцентрових сил ефективність розділення визначається співвідношенням швидкостей руху частинок і рідини. Для розрахунку швидкості руху частинок спочатку визначають число Архімеда:

(4.5)

де r – радіус обертання частинки навколо осі апарату, м/с; ω – частота обертання рідини, с^-1.

З використанням обчисленого параметра Архімеда за формулами (2.35) і (2.22) визначають коефіцієнт гідродинамічного опору і швидкість руху частинки.