ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПРОЦЕСІВ РОЗДІЛЕННЯ
Розділення частинок у потоці води, що тече по похилій площині, здійснюється в шлюзах, гвинтових сепараторах і на концентраційних столах.
Пульпа в цих апаратах рухається по похилій площині під дією сили ваги. Струмінь води, що тече по похилій площині, зі зваженими в ньому частинками, зазнає при цьому опір, створюваний шорсткістю поверхні, рифлями, осілими частинками. Таким чином, на частинку, що рухається в потоці, діють такі сили (рис. 8.1):
– гравітаційна: ; (8.1)
– динамічного тиску потоку: ; (8.2)
– динамічного впливу вертикальної складової швидкості вихрових водних потоків:
; (8.3)
–
хні і з урахуванням режиму руху:
| |
Середня швидкість потоку визначається в залежності від пове
| |
швидкість потоку, її вертикальна складова і швидкість руху
| |
тертя: ; (8.4)
де т– маса частинки, кг; δ, Δ – густина частинки і середовища, кг/м3; d – розмір частинки, м; g – прискорення вільного падіння, м/с2; ψ – коефіцієнт гідродинамічного опору середовища; Vcp , c, V– середня швидкість потоку, її вертикальна складова і швидкість руху частинки у потоці, м/с; f– коефіцієнт тертя ковзання; α – кут нахилу поверхні, град.
Середня швидкість потоку визначається в залежності від поверхні і з урахуванням режиму руху:
, (8.5)
де – швидкість руху поверхневого шару води, м/с; – коефіцієнт врахування режиму руху води по похилій площині (для руху в ламінарному режимі =2/3; в перехідному режимі =2/3 – 3/4; в турбулентному режимі =3/4 – 7/8).
Мінеральні зерна залежно від їхньої форми під дією сукупності сил сковзають або перекочуються по дну, періодично піднімаються вихровими струменями і переміщаються водяним потоком у зваженому стані, потім знову торкаються дна і т.д.
При сталому русі сума сил, під дією яких частинка переміщується, дорівнює силі тертя:
.
З умови рівноваги сил швидкість переміщення частинок:
– у потоці: , м/с; (8.6)
– по дну ( ): , м/с, (8.7)
де кінцева швидкість падіння частинки, м/с.
При малих кутах нахилу робочої поверхні можна прийняти і, якщо знехтувати вертикальною складовою швидкості потоку, величина якої дуже мала, то вирази (8.6) і (8.7) спростяться і набудуть вигляду:
, м/с. (8.8)
З виразу (8.8) видно, що при частинки будуть переміщатися водним струменем, при – ні. Швидкість подовжнього переміщення частинки потоком буде тим більша, чим менша швидкість її падіння . З цієї причини дрібні і легкі частинки будуть переміщатися водяним потоком по похилій площині з більшою швидкістю, ніж великі і важкі, тому що швидкість падіння частинки залежить від її розміру і густини.
Дата добавления: 2016-07-22; просмотров: 1512;