Расчет классификатора

3.2 Расчет классификатора

Необходимо подобрать гидроциклон для поверочной классификации измельченной слюды. В начале технологического расчета точно устанавливаем требования, которые предъявляются к гидроциклону в данной операции и исходные условия их работы. В гидроциклон поступает на классификацию пульпа, состоящая из измельченной слюды и воды. Влажность слюды равна 50%, производительность установки - 2 тонны пульпы в сутки. С учетом того, что установка работает 7 часов в сутки питание гидроциклона:

твердого - 0,143 т/ч;

жидкого - 0,143 т/ч;

добавляемая вода - 0 т/ч;

номинальная крупность слива - 315 мкм.

Объем пульпы для классификации в гидроциклоне составляет:

V_п = V_ж + V_тв = W₂ + (Q₂/δ_т),(3.2.1)

где δ_Т - плотность твердого в пульпе, плотность флогопита, равная 2,7 т/м³.

V_п = 0,143 + (0,143/2,7) = 0,196 м³/ч. (3.2.2)

На одну секцию измельчения в шаровой барабанной мельнице объем пульпы в питании составит:

V_секц = V_п/N, (3.2.3)

где N - количество секций измельчения, равное 1 (так как измельчение проводится в один этап).

V_секц = 0,196/1 = 0,196 м³/ч. (3.2.4)

Гидроциклон подбираем по граничной крупности слива, которая составляет:

d_г = d_н/1,75,(3.2.5)

где d_н - номинальная крупность слива, равная 315 мкм.

d_г = 315/1,75 = 180 мкм.(3.2.6)

По таблице 3.2.1 такая граничная крупность обеспечивается гидроциклоном с D = 500 мм, технические характеристики которого приведены в таблице 3.2.2.

Таблица 3.2.1 Данные для выбора гидроциклонов

Таблица 3.2.2 Технические характеристики ГЦ 500К

Давление P₀ пульпы на входе в гидроциклон при работе в замкнутом цикле должно быть не менее 0,08 МПа.

Объемная производительность гидроциклона для P₀ = 0,1 МПа составит:

V = 3∙K_α∙K_D∙d_п∙d_с∙P₀^0,5,(3.2.7)

где K_D - поправка на диаметр гидроциклона, равная 1,1;

d_п - эквивалентный диаметр питающего отверстия, равный 130 мм;

d_с - диаметр сливного отверстия, 150 мм;

P₀ - рабочее давление пульпы на входе в гидроциклон, равное 0,1 МПа;

K_α - поправка на угол конусности для α = 20°, равная 1.

V = 3∙1∙1∙13∙15∙0,1^0,5 = 185 м³/ч.(3.2.8)

Необходимое количество гидроциклонов на одну секцию составит:

N = V_секц/V = 0,17/185  1.(3.2.9)

Следовательно, принимаем к установке 1 гидроциклон, обеспечивающий граничную крупность слива, равную 180 мкм.

Принимаем предварительно к установке песковую насадку с диаметром отверстия, равным 48 мм. Граничная крупность слива для песковой насадки Δ = 48 мм составляет:

d_г = 1,5∙((D∙d_C∙T_П)/(Δ∙K_D∙P₀^0.5∙(δ_Т - 1)))^0,5,(3.2.10)

где δ_т - плотность твердого в пульпе, плотность слюды флогопит, равная 2,7 т/м³;

T_п - содержание твердого в питании гидроциклона, равное 50 %.

d_г = 1,5 ((50∙15∙50)/(4,8∙1,1∙0,1^0.5∙(2,7 - 1)))^0,5 = 172,4 мкм, (3.2.11)

что меньше 180 мкм.

Нагрузка по пескам Q_п выбранного гидроциклона составляет 208,7 т/ч. Удельная нагрузка тогда составит:

q = (Q_п∙4) / (N∙π∙Δ²),(3.2.12)

q = (208,7∙4) / (1∙3,14∙4,8²) = 0,00115 т/(м²∙ч).(3.2.13)

Удельная песковая нагрузка по твердому должна находиться в пределах 0.5 2.5 т/ч на 0,0001 м² площади песковой насадки.

Площадь насадки:

S_п = π∙R² = 3,14∙2,4∙2,4 = 0,001808 м².(3.2.14)

Тогда допустимая песковая нагрузка:

q_д = (0,52,2) S_п,(3.2.15)

q_д = 0,0009040,00398 т/(м²∙ч).(3.2.16)

Так как q_{д min} < q < q_{д mах}, окончательно принимаем песковую насадку с Δ = 48 мм. [14]