МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНТЯ И НАУКИ

РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Московский политехнический университет

(МАМИ)

Факультет: Центр по работе со студентами "На Старой Басманной"

Курсовая работа по дисциплине "Информационные технологии в сфере безопасности"

На тему: "Гидроциклон"

Выполнила студент:

Нгуен Тхи Ань

Группы 164-511

Проверил преподаватель:

Соколов Андрей Сергеевич

Москва 2016

СОДЕРЖАНИЕ

Y

1. Введение 2

2. Описание гидроциклона 3

3. Технические требования 7

3.1. Гидроциклоны, Технические условия ТУ 1104-022-0577333-2008 7

3.2. ГОСТ 10718-81 Гидроциклоны. Технические Условия 8

4. Техническая характеристика 9

5. Список литературы 11

1. Введение

Процессе производства, часто возникает проблема отделения более крупных частей от более мелких. Чтобы улучшить качество концентрата используют гидроциклоны, которые при помощи воды производят разделение зёрен минералов. Вся прелесть гидроциклона в том, что имея максимально простую конструкцию, он показывает невероятно высокую эффективность и долгие годы бесперебойной работы.

По своей сути гидроциклон — это сепаратор, которые использует центробежную силу, чтобы отделить наиболее мелкие части измельченных шламов (руд) для улучшения качества концентрата продукта. Этот процесс называется дешламация, он основан на движении частиц различной крупности под действием центробежной силы или под действием силы тяжести. Главным принципом является разница скоростей движения частиц, отличающихся массовым значением. В процессе сепарации не происходит химического изменения состава вещества. Даже после тщательной сепарации, абсолютно чистые вещества не получить.

Гидроциклоны просты в эксплуатации, они имеют огромный ряд преимуществ, таких как:

• отсутствие вращающихся механизмов, предназначенных для генерирования, процесс движения осуществляется за счет тангенциального ввода сточной воды;

• используемая суспензия обрабатывается с высокой удельной производительностью;

• возможность создать компактные автоматизированные установки;

сравнительно не затратная установка и эксплуатация.

Впервые гидроциклон был применен в 1939 году на углеобогатительной фабрике в Голландии, после успешного опыта, его стали использовать по всей Европе, что значительно увеличило скорость выполнения работ и улучшило условия труда рабочих, которым раньше самостоятельно приходилось просеивать измельченные руды. Серийное производство гидроциклонов в СССР началось в 1956 году.

Полиуретановая, либо металло-полиуретановая конструкции обеспечивает максимально долгий срок эксплуатации. С помощью гидроциклонов возможно производить обезвоживание продуктов обогащения руд, а также обогащать мелко- и среднезернистые руды в тяжелых условиях.

Легкий монтаж, удобная конструкция и высокая эффективность делают гидроциклон просто незаменимым помощником в производстве.

2. Описание гидроциклона

Гидроциклон — аппарат, предназначенный для обесшламливания, сгущения шламов и продуктов флотации, осветления оборотных вод, классификации рудной пульпы в стадиях тонкого измельчения в замкнутом цикле с шаровыми мельницами и обогащения тонких фракций угля и руд в водной среде и тяжелых суспензиях в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы.

Конструктивно гидроциклон представляет собой емкостной аппарат, состоящий из центральной части - цилиндрической формы и конического днища.

В центральной части гидроциклона расположен патрубок входа жидкости с тангенциальным вводом и штуцер выхода осветленной жидкости, а в нижней, штуцер отвода осадка (выделенных в ходе процесса частиц твердой фазы).

Действующей силой процесса гидроциклонирования является центробежная сила, возникающая в потоке жидкости подаваемой в гидроциклон через патрубок с тангенциальным вводом. Под воздействием центробежных сил из потока выделяются частицы заданного размера и плотности и отводятся вниз гидроциклона в его коническую часть, из которой поступают в сборочный бункер.

Гидроциклоны выпускаются двух типов – длинноконусные и короткоконусные. Для обезвоживания продуктов целесообразнее использовать длинноконусные гидроциклоны, которые позволяют получать оптимальную плотность песковой фракции, а для обогащения материала – короткоконусные гидроциклоны.

Принцип действия гидроциклонов основан на сепарации частиц твёрдой фазы во вращающемся потоке жидкости. Величина скорости сепарирования частицы в центробежном поле гидроциклона может превышать скорость осаждения эквивалентных частиц в поле гравитации в сотни раз. В последнее время все чаще в технологии обогащения применяют кластер гидроциклонов, что позволяет существенно повысить производительность по потоку, при сохранении тонкости классификации, а также снизить давление пульпы в питании кластера и соответственно уменьшить потребляемую мощность питающих пульповых насосов.

К основным преимуществам гидроциклонов можно отнести:

• Высокую удельную производительность по обрабатываемой суспензии;

• Сравнительно низкие расходы на строительство и эксплуатацию установок;

• Отсутствие вращающихся механизмов, предназначенных для генерирования центробежной силы; центробежное поле создается за счет тангенциального ввода сточной воды;

• Возможность создания компактных автоматизированных установок;

• Предназначены для классификации пульп вихривом потоке.

Гидроциклон предназначен для выделения из воды, в том числе из сточных вод, крупнодисперсных и взвешенных веществ, масел и нефтепродуктов. Применение гидроциклонов:

• Разделение по крупности в водной среде измельченных руд и других материалов в процессе классификации;

• Обогащение мелко- и среднезернистых руд в тяжелых суспензиях;

• Обезвоживание продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых;

• Дешламация продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых.

Рабочие инструменты гидроциклонов:

• цилиндрично — конический сосуд;

• питающая насадка;

• песковая насадка;

• сливной патрубок;

• сливная труба.

Классификация гидроциклонов:

• по назначению

• осветлители – для очистки жидкостей от твердых частиц

• сгустители – для сгущения суспензий

• классификаторы – для разделения жидких дисперсных материалов по размеру, плотности или форме включений

• дегазаторы – для очистки жидкостей от растворенных газов

• для разделения эмульсий

• по количеству потоков на выходе

• двухпотоковые

• многопотоковые

• по форме корпуса

• цилиндрические

• конусно-цилиндрические

• по взаимному направлению движения потоков

• прямоточные (однонаправленные)

• противоточные

• по способу передачи среде вращения

• напорные

• низконапорные (открытые)

• роторные (турбоциклоны)

Батарейные гидроциклоны:

Батарейные гидроциклоны применяются при обогащении руд полезных ископаемых для классификации в водной среде по крупности тонкодисперсных твердых материалов в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы. Исходная пульпа подается в гидроциклон под давлением через питающую насадку, установленную тангенциально, непосредственно под крышкой корпуса. Пески разгружаются через нижнюю песковую насадку; слив проходит через внутренний сливной патрубок, расположенный в центре крышки, и далее выводится по сливной трубе.

Применение:

Применение гидроциклонов в металлургическом производстве позволяет значительно снизить энергозатраты и уменьшить износ мельниц за счет снижения процесса переизмельчения частиц руды.

Батарейные гидроциклоны нашли практическое применение в угольной промышленности и нефтедобычи, в пищевой, целлюлозно-бумажной отраслях, в системах водоподготовки. Они используются во многих технологических циклах, в качестве сгустителей, осветлителей, классификаторов. Замена существующих классификаторов на гидроциклонные установки в условиях действующего производства, позволяет высвободить до 50 % производственных площадей участков классификации.

Особенности оборудования:

• Двухуровневая система защиты от засорения;

• Возможность эксплуатации установок за счет гидростатического напора, без использования центробежных насосов и дополнительных ёмкостей;

• Малые габариты и вес, позволяющие разместить необходимое количество аппаратов на существующих производственных площадях;

• Использование полиуретанов при изготовлении быстроизнашиваемых частей позволяет увеличить срок службы песковых насадок до двух с половиной лет, корпусов и сливных насадок — до четырех-пяти лет, что существенно сокращает затраты на ремонт и обслуживание;

• Технологическая схема подключения, конструкция и режим работы рассчитываются индивидуально.

Преимущества:

• Стойкость материалов, применяемых для изготовления аппаратов, позволяет увеличить ресурс оборудования в 5-9 раз по сравнению с гидроциклонами, выполненными из износоустойчивого чугуна;

• Устойчивая работа гидроциклонов в широком диапазоне изменения входных параметров позволяет максимально упростить алгоритм автоматизированного управления;

• К каждому аппарату прилагается блок-схема управления процессом, которая позволяет составить программу контроля, адаптированную под уже существующую информационно-управляющую систему технологическим процессом.