4.11. Контрольные вопросы
Кинетика достижения конечной скорости падения твердыми частицами в жидкой среде.
Как ведет себя равнопадаемые частиц в период достижения ими конечной скорости движения?
Равновесное положение твердых частиц из неоднородного вещества в жидкости.
Особенности движения частиц различной крупности в жидкой среде.
Какую поправку при расчете скорости движения необходимо вводить для мелких частиц: на поверхностные свойства или на форму зерен?
Какую поправку при расчете скорости движения необходимо вводить для крупных частиц: на поверхностные свойства или на форму зерен?
Особенности поведения частиц при стесненном движении полидисперсной и полиминеральной твердой фазы.
Осаждения частиц различной крупности и плотности в неподвижной жидкости.
Уравнение траектории движения осаждающихся частиц в горизонтальном потоке жидкости.
Осаждение частиц различной крупности плотности в вертикальном потоке жидкости.
Поясните механизм расслоения частиц по плотности в вертикальном восходящем потоке жидкости.
Распределение частиц в горизонтальном турбулентном потоке суспензии.
Поведение частиц в вертикальном турбулентном потоке. Распределение их концентраций в вертикальном направлении.
Перечислите основные силы, действующие на твердую частицу в криволинейном потоке жидкости.
Уравнение движение частицы в радиальном направлении криволинейного потока жидкости.
Запишите условие реверсирования радиальной составляющей скорости движения твердой частицы в криволинейном потоке жидкости.
Глава 5. Сепарация в жидких средах
5.1. Сепарационные процессы
Сепарационные эффекты, вызванные различием поведения различных частиц при их взаимодействии с жидкой средой, позволяют осуществлять сепарацию смесей частиц, имеющих отличия в крупности и плотности.
Процесс сепарации может осуществляться следующими способами:
сепарация в объеме, в которой сепарационный эффект возникает независимо от количества частиц, находящихся одновременно и распределенных в жидкой среде; она реализуется при гидравлической классификации, сгущении суспензии, обогащении в тяжелых средах;
сепарация в слое, в сепарационный эффект возникает при взаимодействии с другими частицами, что приводит к распределению частиц по плотности в толщине слоя; она реализуется при отсадке, сепарации в суживающихся желобах, гидросайзерах и в других устройствах, обеспечивающих сегрегацию частиц по плотности;
сепарация на поверхностях, в которой сепарационный эффект возникает при взаимодействии с твердой поверхностью частиц, находящихся в потоке жидкой среды; она реализуется на концентрационных столах, в винтовых сепараторах, винтовых шлюзах и других устройствах, использующих эффекты, возникающих в потоках жидкости, текущих по наклонным поверхностям.
По направлению движения потоков исходной смеси зерен и с измененным составом вследствие сепарационных эффектов, режимы сепарации могут быть:
прямоточный (рис. 5.1а);
противоточный (рис. 5.1б);
полупротивоточный (рис. 5.1в).
Рис. 5.1. Режимы сепарации: а) прямоточный; б) противоточный; в) полупротивоточный. Цифрами обозначены продукты сепарации: 0 – исходный; 1 – тяжелый; 3 – легкий
При прямоточном режиме из разделяемой смеси зерен (частиц) по мере ее поступательного продвижения вдоль рабочего пространства сепаратора формируются два потока. Один из них содержит преимущественно частицы более высокой плотности (тяжелые), другой – с меньшей плотности (легкие).
При противоточном режиме имеет место циркуляция слоев с различным содержанием частиц. Смесь зерен (частиц), по мере ее продвижения в рабочем пространстве сепараторе, разделяется на потоки с различным содержанием легких и тяжелых частиц. Один из потоков реверсируется и движется в направлении, противоположном исходному потоку. При этом происходит его повторная сепарация, приводящая к повышению его чистоты.
При полупротивоточном режиме имеет место комбинация прямоточного и противоточного режимов.