книги из ГПНТБ / Киясбейли, А. Ш. Вихревые счетчики-расходомеры
.pdfЧисло осадительных центрифуг определяют по формулам: по твердому
|
|
h |
h o _ . |
(39) |
|
по |
пульпе |
Qi ’ |
|
||
. |
kW |
|
|
||
|
|
|
(40) |
||
|
|
h ~ |
Wj. |
’ |
|
|
|
|
|||
где |
Q — количество |
материала, поступающего на |
центрифу |
||
|
гирование, |
т/ч; |
|
|
|
|
W — количество пульпы, поступающей в центрифуги, м3/ч; |
||||
Qx и W x — производительность |
одной центрифуги по твердому |
||||
|
(т/ч) и пульпе (м3/ч) (по приложению 33). |
||||
Вакуум-фильтры дисковые типа ДУ и «Украина-80» |
(см. при |
||||
ложение 34) применяют для обезвоживания шлама и флотационного концентрата.
Число вакуум-фильтров определяют по формуле
kQ |
(41) |
і |
|
qFi |
* |
где Q — количество материала, поступающего на фильтрацию, т/ч; q — удельная производительность, т/ч-м2;
F-x — фильтрующая поверхность |
одного вакуум-фильтра, м2. |
|
Удельную |
производительность |
вакуум-фильтров принимают |
q = 0,25 -f- 0,4 |
т/ч-м2. |
|
Камерные фильтр-прессы типа ФПАКМ предназначены для обезвоживания флотационных хвостов. Вследствие громоздкости конструкции и малой удельной производительности фильтр-прессы не нашли широкого применения.
Пневматическая фильтрующая машина МИФ-10 (см. приложе ние 35) предназначена для предварительного обезвоживания мелкого угля и шлама вместо обезвоживающих грохотов
§ 35. ВЫБОР И РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СГУЩЕНИЯ ШЛАМА
Цилиндрические сгустители с периферическим и центральным приводами (см. приложения 36 и 37) применяют для сгущения шлама и флотационных хвостов.
Недостатками цилиндрических сгустителей являются громозд кость и ‘низкая эффективность сгущения. Цилиндрические сгусти тели с центральным приводом часто шламуіотся, поэтому следует отдавать предпочтение сгустителям с периферическим приводом.
Расчет сгустителей для сгущения шлама производят по удельной производительности или по скорости осаждения шлама.
Потребную площадь сгустителя определяют по |
формуле . |
Fx = ^ - , |
(42) |
123
где Q — количество шлама, поступающего на сгущение, т/д;
q — удельная производительность, т/ч-м2 (по приложениям 38 и 39 в зависимости от Ж : Т исходной пульпы и сгущенного продукта).
Диаметр сгустителя
|
|
|
( 4 3 ) |
|
Потребная площадь сгустителя по |
скорости |
осаждения |
||
J? Qс (щ —гс2) кі |
|
м“ |
(44) |
|
3600ш0Д |
’ |
|||
|
|
|||
где Qc — количество твердого шлама, удаляемого со сгущенным продуктом, т/ч; щѵі п2 — отношение Ж : Т в исходной пульпе и сгу щенном продукте; кг = 1,3 — коэффициент запаса; w0 — скорость осаждения шлама, м/сек; А = 1,025 -=- 1,030 — плотность слива, т/м3.
Скорость осаждения шлама находят опытным путем или по фор муле Стокса
^0 = 0,545 |
м/сек, |
(45) |
где Е — коэффициент пористости, ,
Піб е ~ 1000+ М ’
- / = 0,5 ч- 0,7 — коэффициент формы; dr — размер граничной, частицы, м; dr — 0,05 ч- 0,1 мм; б — плотность шлама, кг/м3; А = 1000 кг/м3; р = 0,001 н-сек/м2 — коэффициент вязкости
воды.
Производительность сгустителя по сливу
|
W c= 3600^u;0, м3/ч. |
(46) |
|
Потребную площадь сгустителя для сгущения флотационных |
|||
хвостов с получением чистого слива определяют по формуле |
|
||
|
F |
kW |
(47) |
|
МЛ |
||
|
|
’ |
|
где W — количество флотационных хвостов, поступающих на сгу |
|||
щение, м3/ч; |
|
|
|
qx — удельная |
производительность, м3/ч-м2. |
|
|
Удельную производительность принимают q1 = 0,3 -т- 0,5 м3/ч-м2 |
|||
без флокулянтов и |
= 1,0 ч- 1,3 м3/ч-м2 — с применением |
фло- |
|
кулянтов [251■ |
|
|
|
Сгустительные воронки (см. приложение 40) применяют для сгущения шлама перед обезвоживающими грохотами и как буферную емкость перед другими аппаратами.
124
Расчет сгустительных воронок производят аналогично расчету сгустителей.
Гидроциклоны типа ГЛ (см. приложение 28) предназначены для сгущения и классификации шлама.
§ 36. ВЫБОР И РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СУШКИ УГЛЯ
Барабанные сушилки прямого действия типа СБ (см. приложе ние 41) применяют для сушки шлама, флотационного концентрата и мелкого концентрата крупностью 0,5—13 мм. На практике нашли применение барабанные сушилки СБ-3,5 с барабаном длиной 22 м.
Барабанные сушилки отличаются большой производительностью, малым потреблением энергии, сравнительно низкими эксплуатацион ными расходами и надежностью в работе.. Недостатки барабанных сушилок — громоздкость установки и высокие капитальные затраты.
Диаметр сушильного барабана определяют по формуле
|
|
D |
|
0,138 |
|
т f V |
r |
м, |
(48) |
|
|
|
V ю о —ß |
У, ѵ |
’ |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
где |
ß — коэффициент заполнения барабана, равный 10—25%; |
|||||||||
|
Ѵг — объем газов, |
выходящих |
|
из |
барабана и определяемых |
|||||
|
по тепловому |
расчету |
[26], м3/ч; |
|
||||||
|
V — скорость газа при выходе из барабана, равная 1,5—2,5 м/сек. |
|||||||||
|
Длину барабана |
определяют |
по |
формуле |
|
|||||
|
|
|
L |
4 Ѵ б |
|
м, |
|
|
|
|
|
|
|
я£2 |
’ |
|
|
|
|||
где |
Ѵб — объем барабана, |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
м3; |
|
|
|
|
W — количество |
испаряемой |
влаги, |
кг/ч; |
|
|||||
|
А — напряжение барабана |
по |
влаге, |
кг/м3-ч. |
35 ч- |
|||||
|
Для каменных углей крупностью 0—13 мы принимают А = |
|||||||||
-f- 40 кг/м3-ч, для |
шлама и |
флотационного концентрата |
А = |
|||||||
= 120 кг/м3-ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трубы-сушилки применяют для сушки концентрата крупностью ■О—13 мм, шлама и флотационного концентрата.
Преимущества труб-сушилок по сравнению с барабанными: •более высокая напряженность по испаряемой влаге, меньшее время соприкосновения материала с газами, меньшие капитальные затраты. Основными недостатками труб-сушилок являются большой унос пыли, высокий расход электроэнергии, повышенные эксплуатацион
ные расходы. |
- |
Диаметр трубы-сушилки определяют по формуле |
|
- • |
<4 9 > |
125
где Fr — количество газов, выходящих из сушилки и определяемых по тепловому расчету [261, м3/ч;
и— скорость движения газа, м/сек; принимают равной ско рости витания самой крупной частицы в трубе-сушилке по формуле
|
|
|
|
= |
|
м/сек; |
|
(50) |
где |
d — максимальный |
размер |
частицы, |
м; |
|
|||
|
А — плотность |
газа, |
кг/м3; |
|
|
і- |
|
|
|
6 — плотность частицы, кг/м3. |
|
|
|
||||
|
Плотность газа в начале трубы-сушилки при температуре 750® С |
|||||||
составляет Д = 0,33 кг/м3 и в конце — при |
t = 110° С равна |
А = |
||||||
= 0,8 кг/м3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длину трубы-сушилки принимают 20—25 м и определяют по |
|||||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L = ^ r - , |
м, |
|
(51) |
|
где |
W — количество |
испаряемой |
влаги, кг/ч; |
|
||||
|
А — напряжение |
по |
влаге, |
кг/м3;ч; |
; |
|
||
|
F1 — площадь |
сечения трубы, |
ма. |
для |
||||
|
Напряжение по |
влаге |
принимают А = |
400 -т- 600 кг/м3 • ч |
||||
мелкого концентрата и А — 700 = 900 кг/м3-ч для флотационного концентрата. Производительность труб-сушилок приведена в при ложении 61.
Установка для сушки угля в «кипящем слое» типа КС предназна чена для сушки мелких классов и флотационного концентрата. Про изводительность установки типа КС по флотационному концентрату Q = 65 -т- 70 т/ч, по классу 0—13 мм Q = 90 -г- 100 т/ч и влатосъем 1600 кг/м2-ч. Установка типа КС находится в стадии освоения.
§ 37. ВЫБОР И РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ
Циклопы (см. приложение 42) применяют для улавливанйя из воздуха или газа грубой пыли при сушке угля.
Недостатком циклонов является низкая эффективность пылеулав ливания (ц = 60 = 70%). Поэтому циклоны применяют для первой ступени пылеулавливания.
Производительность циклона определяют по формуле |
|
У1==3600bhw, м3/ч, |
(52) |
где Ъи h —ширина и высота входного патрубка, м (по приложению 42), w = 20 -т- 25 м/сек — входная скорость газа в циклон...
Батарейные пылеуловители типа БПР и ПКН (см., приложе ние 43) применяют для улавливания из воздуха или газа более тон кой пыли (во второй ступени пылеулавливания).
126
Число батарейных пылеуловителей определяют по формуле
где V — количество воздуха или газа, поступающего на очистку, м3/ч;
Ѵг — производительность одного пылеуловителя, м3/ч (по при ложению 43).
Рукавные фильтры РФГ-У (см, приложение 44) применяют для очистки воздуха после пневматических обогатительных машин.
Производительность рукавного фильтра определяют по формуле
V = F0q, м3/ч, |
(53) |
где F 0 — фильтрующая поверхность фильтра, м2; |
м3/ч-м2). |
q — удельная производительность (180—200 |
Мокрые прутковые золоуловители МП—ВТИ (см. приложе ние 45) применяют для мокрого пылеулавливания на сушильных установках.
§ 38. ВЫБОР II РАСЧЕТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Оборуддватіе для регенерации суспензии
Размагничивающие аппараты типа РА (см. приложение 46) предназначены для размагничивания частиц магнетита после реге нерации их из некондиционной суспензии в магнитных сепараторах.
Электромагнитные барабанные сепараторы типа ЭВМ (см. при ложение 47) применяют для регенерации магнетитовой суспензии в одну стадию в комплексе с сепараторами типа СКВ.
Число сепараторов определяют: по суспензии
|
|
|
kW |
|
|
|
|
по |
магнетиту |
h ~ |
ИЧ |
; |
|
|
|
|
kQ_ |
|
|
|
|
||
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
Qi |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
W — количество |
суспензии, |
поступающей на |
магнитную |
|||
|
сепарацию, |
м3/ч; |
|
|
в суспензии, т/ч; |
|
|
|
Q — количество |
магнетита |
м3/ч и |
т/ч |
|||
Wx и Qx — производительность одного сепаратора, |
|||||||
|
(по приложению |
47). |
|
|
|
|
|
Из^двух расчетных величин принимают большую. |
|
СБ |
|||||
Сборники кондиционной |
и некондиционной суспензии типа |
||||||
(см. приложение 48) предназначены для сбора, хранения и регулиро вания подачи суспензии.
Центробежные насосы типа МШ и С (см. приложение 49) пред назначены для подачи магнетитовой суспензии из сборников в сепа раторы и на регенерацию.
127
Оборудование для отсадки угля
Воздуходувки типа ТВ (см* приложение 50) применяют для подачи воздуха в беспоршневые отсадочные машины.
Оборудование для флотации угля
Агрегат «Каскад» (АКП) применяют для подготовки пульпы перед флотацией угля (см. приложение 51). Он обеспечивает одно временно эффективное перемешивание всех потоков, поступающих на флотацию, подачу реагентов в виде аэрозоля, предварительную аэрацию пульпы и распределение пульпы по флотационным машинам.
Двухступенчатый струйный эмульсификатор типа СЭД предназна чен для эмульгирования флотационных реагентов перед флотацией. Расход' свежей воды составляет 0,8 м3/ч.
Центробежные пеногасители «Вихрь» (см. приложение 52) пред назначены для гашения пенного флотационного концентрата перед фильтрацией па вакуум-фильтрах.
Вакуумный пеногаситель диаметром 2700 мм предназначен для гашения пенного концентрата флотационных машин.
Оборудование для фильтрации
Вакуум-насосы и воздуходувки типа КВН и ВВН (см. приложе ние 53) применяют для создания вакуума и отдувки при обезвожива нии на вакуум-фильтрах.
Число вакуум-насосов и воздуходувок определяют по формуле
|
FQQO |
(54) |
|
Ѵі ’ |
|
где F 0 |
— суммарная поверхность фильтрации вакуум-фильтров, м2- |
|
qо |
— удельная производительность, |
м3/мин-м2; |
— производительность одной машины, м3/мин (по приложе нию 53).
Для вакуум-насосов q0 = 0,6 -к 0,8 м3/мин-м2 и для воздухо дувок q0 — 0,2 -г- 0,5 м3/мин -м2.
Вакуум-ресиверы и ловушки (см. приложение 54) применяют для отделения воздуха от фильтрата перед вакуум-насосами.
Центробежные шламовые насосы типа ШН и ГР применяют для откачки фильтрата и шламовых вод [14].
Железоотделители электромагнитные подвесные типа ЭПР (см.. приложение 55) предназначены для извлечения железных деталей: из угля, перемещаемого ленточным конвейером.
Электромагнитные шкивы типа ШЭ (см. приложение 56) пред назначены для извлечения железных деталей из угля.
128
§ 39. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Пробоотборники ковшовые типа ПК (см. приложение 57) приме няют для отбора проб угля из потока. Недостатком пробоотборника типа ПК является залипание ковша при отборе проб от влажных углей.
Пробоотборники скреперные типа ПС (см. приложение 58) приме няют для отбора проб угля из потока непосредственно с ленточного конвейера.
Пробоотборники щелевые типа ПЩ (см. приложение 59) приме няют для отбора проб пульпы (шлама и флотационных хвостов). Выбор пробоотборников типа ПЩ производят в зависимости от диа метра трубопровода для пульпы.
Машины для подготовки проб МПЛ-150, МПЛ-300, МПА-150 и МЛА-3 (см. приложение 60) применяют для подготовки проб.
Машины для подготовки проб МПЛ-150, МПЛ-300 и МПА-150 применяют вместе с пробоотборниками в местах отбора проб, МЛА-3 — в проборазделочном помещении для подготовки анали тических проб.
§ 40. ВЫБОР И |
РАСЧЕТ БУНКЕРОВ |
И РАЗЛИЧНЫХ |
ЕМКОСТЕЙ |
Для обеспечения непрерывности технологического процесса на углеобогатительной фабрике в схему цепи аппаратов включают промежуточные емкости в виде бункеров, сборников, складов рядо
вого угля и продуктов обогащения. |
|||||
|
Приемные устройства (бункера) предназначены для разгрузки |
||||
рядового угля, прибывающего на фабрику. |
|||||
|
Для ГОФ и ЦОФ большой производительности устанавливают |
||||
роторные |
и |
боковые |
вагоноопрокидыватѳли. |
||
|
Емкость приемных устройств, оборудованных вагоноопроки- |
||||
дывателем, |
определяют по |
формуле [13] |
|||
|
|
|
|
|
(55) |
где |
— количество |
угля |
в разгружаемой партии вагонов, т; |
||
|
?! — производительность конвейера под бункером, т/ч; |
||||
|
q2 — производительность вагоноопрокидывателя, т/ч; |
||||
|
бо — насыпная масса |
угля, т/м3. |
|||
|
Для приема угля от шахтных скиповых подъемов строятся одно |
||||
скатные или |
двухскатные |
бункера. |
|||
|
Дозировочные бункера служат для шихтовки и усреднения углей |
||||
Перед обогащением и одновременно являются аккумулирующими бункерами. Дозировочные бункера выполняют пирамидальной или цилиндрической формы. Емкость одного бункера 200—1000 т и более.
9 Зак аз 360 |
129 |
Общую емкость дозировочных бункеров принимают не менее сменной производительности шахты для индивидуальных ОФ и суточ ной производительности фабрики — для ЦОФ.
Емкость промежуточных емкостей (бункеров и др.) принимают не более чем на получасовой запас работы оборудования.
Емкость буферных устройств — сборников, чанов и других — рассчитывают на вмещение в них всего возможного аварийного выпуска материала из сопряженных с этой емкостью аппаратов.
Погрузочные бункера. Емкость погрузочных бункеров прини мают исходя из условий обеспечения суточной отгрузки про дуктов обогащения и режима отгрузки в течение суток.
Определение геометрической емкдсти бункеров
Пирамидальный бункер квадратного сечения (рис. 25). Геометри ческие размеры бункера определяют следующим образом:
объем бункера
ѵ — .W - |
<5<>> |
Рис. 25. Схема пи рамидального бун кера [1]
где Q1 — вместимость одного бун кера, т;
б о- — насыпная масса матери ала, т/м3; принимают для
рядовых углей |
б0 = |
|
= 0,8 -т- 0,9 |
т/м3, |
для |
концентрата |
б0 = |
0,9ч- |
-т-1,0 т/м3; |
|
|
Ф—коэффициент заполнения бункера, равный 0.8— 0,85;
высота пирамидальной части бункера
ТТЬ - Ъ .
Нг = — 2— tg “- м>
Рис. 26. Схема цилиндриче- - ского бункера
[1]
(57)
где L — шаг колонн |
здания |
фабрики, м; |
(принимают |
|
Ъ — ширина разгрузочного отверстия |
бункера, .м |
|||
в зависимости от крупности угля |
Ъ — 300 ч- |
600 мм); |
||
а — угол наклона |
днища |
бункера, |
градус (принимают а = |
|
= 50 ч- 60°); |
|
|
|
|
объем пирамидальной части бункера |
|
|
||
Vr1 = ^ ( L |
2 + L&-b&2), |
м3; |
(58) |
|
высота призматической части бункера ' |
|
|||
|
|
V —Ѵг |
|
(59) |
|
|
Фі£2 > м, |
|
|
130
где фх — коэффициент заполнения призматической части бункера,
равный |
0,4—0,7. |
|
Я х + |
Я 2 |
Для обезвоживающих бункеров общая высота Я = |
||||
^ 8 м. |
|
|
|
|
Цилиндрический бункер (рис. 26): |
|
|
|
|
объем бункера V определяют по формуле (56); |
|
|
||
высота конической части бункера |
|
|
|
|
|
tfi = ^ = ^ - tg a , |
м, |
|
(60) |
D — диаметр |
цилиндрической части |
бункера, м; |
d = |
900 -ь |
d — диаметр |
выпускного отверстия, |
м (принимают |
||
-і-1800 мм); а — угол наклона конической части бункера, градус (принимают
для угля а = 50 -г- 60° и для кека а = 75 -f- 80°);
объем |
конической |
части |
бункера |
|
|
|
V |
^ ^ |
iDt + Dd + d ^ м; |
(61) |
|
высота |
цилиндрической |
части |
|
|
|
|
|
Я, |
4(Г -У і) |
м, |
(62) |
|
|
Фхя£>2 |
|||
где фх — коэффициент заполнения цилиндрической части бункера, равный 0,4—0,7.
§ 41. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ЦЕПИ АППАРАТОВ ФАБРИКИ
Схемой цепи аппаратов называется графическое изображение пути следования исходного угля, продуктов обогащения и различ ных материалов от одних аппаратов и механизмов к другим.
Схему цени аппаратов составляют после выбора и расчета обо рудования. На схему наносят в условном изображении все ма шины, аппараты и механизмы. Примерное условное изображение оборудования показано на рис. 27.
Схема цепи аппаратов выполняется в вертикальном изображении аппаратов (рис. 28) и реже в плане или перспективе. Путь движения различных материалов условно изображают линиями различной толщины и прерывности. Каждый вид оборудования обозначают
соответствующим номером позиции, под которым оно |
помещено |
в спецификации оборудования на чертеже. Спецификацию |
помещают |
на листе над основной надписью. |
|
При описании схемы цепи аппаратов делают ссылку на номера позиций оборудования.
9* |
131 |
132