Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее
Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.
Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"
Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.
Документ предназначен дня использования проектными, научно-исследовательскими институтами и шахтостроительными организациями.
Введение
1. Применение гидроциклонов в водно-шламовых схемах углеобогатительных фабрик
2. Основные факторы, влияющие на работу гидроциклонов
3. Монтаж, наладка и регулировка гидроциклонов
4. Измельчение угля в гидроциклонах
5. Повышение износостойкости гидроциклонов
6. Расчет производительности гидроциклонов
Литература
Дата введения | 01.01.2021 |
---|---|
Добавлен в базу | 01.01.2019 |
Актуализация | 01.01.2021 |
10.10.1969 | Утвержден | Главуглеобогащение МУП УССР |
---|---|---|
Разработан | УкрНИИуглеобогащение |
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ УССР
Украинский проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по обогащению и брикетированию углей
'’УкрИИИуглеобогащенне'
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ ГИДРОЦИКЛОНОВ В ВОДНО-ШЛАМОВЫХ СХЕМАХ УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК
Лаборатория обезвоживания и шламового хозяйства
Луганск
1969
МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ УССР
' У кр Н И Иуглеобогашение'
УТВЕРЖДАЮ
начальник Главуглеобогащения ЛУП УССР
_И.Н.ИВАНОВ
10 октября 1969 года
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ ГИДРОЦИКЛОНОВ В ВОДНЭ^ШЛАМОВЫХ СХЕМАХ УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК
Лаборатория обезвоживания и шламового хозяйства
Луганск
1969
9.
твердого в исходном продукте требует повышения напора на входе в аппарат* При напорах более 1 ати, в гидроциклонах О 900 мм изменение содержания твердого в исходном мало влияет на конечные результаты процессов, связанных с классификацией шлама. Обычно реологические свойства суспензии в большей степени определяют процесс сепарации (обогащение шлама), поскольку эта технологическая операция осуществляется при небольших напорах (4-7 м вод.ст*) и содержании твердого в исходном продукте 300-400 г/л.
При большом количестве в исходном продукте крупнозернистого шлама, что обычно характерно для подрешетного обезвоживающих грохотов, целесообразно применение гидроциклонов большого диаметра и малых напоров.
Для осветления и классификации тонких шламов, содержащихся в сливах различных аппаратов, используемых для первичной классификации, необходимы более высокие напоры, а в некоторых случаях, когда требуется получить минимальный размер граничного зерна разделения, следует использовать гидроциклоны малого диаметра с гладкой внутренней поверхностью.
На основании проведенных исследований и эксплуатации гидроциклонов в технологических схемах обогатительных фабрик можно рекомендовать их применение для следующих операций:
сгущения и осветления первичных шламовых вод вместо пирамидальных отстойников;
сгущения и осветления слива пирамидальных отстойников и багер-зумпфов;
сгущения и осветления шламовых вод в две стадии; сгущения и осветления шламовых вод в одну стадию с направлением части слива на флотацию и части - в оборот;
классификации шлама перед флотацией*
Кроме перечисленных операций, гидроциклоны в отдельных случаях могут применяться для сгупения шламов перед шламовыми грохотами, вакуум-фильтрами и концентрационными столами* На некоторых фабриках гидроциклоны
11
“"используются для сепарации крупнозернистых угольных шламов в 'водной' среде (табл. 1).
На Ново-Кондратьевской ГОФ в гидроциклонах О 900мм сгупвют и классифицируют первичные шламы (рис. 3).Подрешетные воды обезвоживающих грохотов поступают в зумпф, откуда насосами 12 НДС подаются в гидроциклоны. Сгущенный продукт гидроциклонов обогащается на концентрационных столах или в отсадочных машинах. На некоторых углеобогатительных фабриках малозольный сгущенный продукт можно подавать на обезвоживающие грохоты или вакуум-фильтры. Слив гидроциклонов поступает в радиальный сгуститель для вторичного осветления. Внедрение такой водно-шламовой схемы позволяет отказаться от громоздких, малоэффективных пирамидальных отстойников.
На рис. 4 изображена водно-шламовая схема Углегорской ЦОФ, где в гидроциклонах в две стадии сгущают и классифицируют угольные шламы. Подрешетные воды обезвоживающих грохотов самотеком поступают в гидроцив ю-ны О 900 мм. Сгущенный продукт гидроциклонов подается на обогащение в отсадочные машины и на концентрационные столы или на обезвоживающие грохоты. Слив гидро-циклонов первой стадии циркуляционными насосами подается в гидроциклоны второй стадии осветления. Слив этих гидроциклонов делится на две части: большая идет в баки оборотной воды и меньшая - в радиальный сгусти -тель. В радиальный сгуститель возможна также подача коагулянта для получения чистого слива и снижения содержания твердого в оборотной воде. Сгущенный продукт гидроциклонов второй стадии поступает самотеком в вакуум-фильтры. Работа обогатительной фабрики по описанной схеме позволяет упростить водно-шламовую схему: заменить пирамидальные отстойники и в значительной степени разгрузить радиальные сгустители.
На обогатительных фабриках, не имеющих радиальных сгустителей, рекомендуется установка гидроциклонов для сгущения и классификации вторичных шламов. Такая схема применяется на Ткварчельской ЦОФ.
Применение гидроциклонов и основные технологические показатели их работы
Таблица 1 | |||||||||||||||||||||||||||||
|
1. Осветление моечных вод и сгушвние шламов, классификации:
а) подрешетных вод обезвоживающих грохотов
б) сливов пирамидальных отстойников и багер-эу мифов
|
0,2-0,3 |
30-40
При обработке антрацитовых шламов рекомендуемые напоры могут быть уменьшены на 1-2 м вод.ст.
Максимальное содер-до 0,1 30-40 жание твердого в
сгущенном продукте 800 г/л, дли антрацитов 1000 г/л
г
4
в)шлама перед фло- Г 6 тацией Г 9
8 250
10 450
8 250
10 450
4 200
7 360
г Дополнительное сгущение шламов перед хонцентрацион- Г в ными столами, ва- Г 9 куум-фильтрами, шламовыми грохотами.
П. Обогащение шламов Г 6 В 'водной' среде Г 9
,L
7
0,3 30-40
0,3 30-40
2q Сгущение до ^
1000 г/л; снижение со
* •
зольности на 8-8%> зольность отходов 40-50%.
14.
Рис. 3. Установка гидроциклонов для сгущения и классификации первичных шламов (вместо пирамидальных отстойников). |
15.
Рис. 4. Установка гидроциклонов для сгущения первичных и вторичных шламов (Углегорская ЦОФ). |
16.
В настоящее время на многих углеобогатительных фабриках гидроциклоны применяются для сгущения и классификации шламов в одну стадию (ОФ Ясиновского КХЗ, Советская, Ново-Узловская ГОФ и др.). По этой схеме (рис. 5) подрешетные воды обезвоживающих грохотов поступают в зумпф и далее циркуляционными насосами подаются в гидроциклоны. Сгущенный продукт гидроциклонов поступает на обогащение в отсадочные машины либо на обезвоживающие грохоты. Часть слива направляется в баки оборотной воды, остальная часть идет на флотацию. Недостатками такой схемы является необходимость флотировать большое количество разжиженной пульпы, что осуществимо только на фабриках, имеющих достаточный фронт флотации и фильтрации, а также направление шламов в отсадочную машину, что ухудшает результаты обогащения и обезвоживания мелкого концентрата.
Результаты работы гидроциклонов Г9 и Г12 при сгущении и осветлении шламов приведены в табл. 2 и 3.
Классификация шлама перед флотацией
На некоторых действующих углеобогатительных фабриках в связи с недостаточным фронтом осветлительно-сгу-стительных устройств на флотацию поступает материал, содержащий частицы угля крупнее 0,5 П) мм. Естественно, большая часть крупнозернистого шлама теряется с хвостами флотации.
Для улучшения технологических показателей работы фабрики необходимо совершенствование водно-шламовой схемы с целью получения более точного разделения шламов по крупности. В частности, для классификации шламов, поступающих на флотацию, могут быть использованы гидроциклоны, что существенно снизит потерн крупных классов в хвостах.
Необходимая крупность разделения исходного материала в гидроциклонах может быть достигнута подбором со-
IT.
Рис. 5. Установил гидропихлонов для сгуишнта шламов в одну стадию. |
Характеристика продуктов гидроциклона О 900 мм при Н ж 10 м вод.ст.
Таблица 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Составители: А. А. БЕЗВЕРХИЙ
к.т.н. А.М.КОТКИН
С.М.ХОДОС В.Е.ФЕДОРЧЕНКО К.П.ПУРЫГИН
Ответственный за выпуск
Таблица 3
Характеристика продуктов гидроциклона 0 1200 мм при Р ■ 1,5 дти
Исход- ! Слив гидроциклона ! Сгущенный продукт гидроциклона | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
со |
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ............... 4
1. Применение гидроциклонов в водно-шламовых
схемах углеобогатительных фабрик...... 5
2. Основные факторы, влияющие на работу гидроциклонов ................... 20
3. Монтаж, наладка и регулировка гидроциклонов ........................ 31
4. Измельчение угля в гидроциклонах...... 33
5. Повышение износостойкости гидроциклонов. . 34
6. Расчет производительности гидроциклонов . . 46
ЛИТЕРАТУРА............ 50
ВВЕДЕНИЕ
Широкое применение гидроциклонов для различных технологических операций во многих отраслях промышленности и, в частности, в углеобогащении объясняется высокой эффективностью их работы, простотой конструкции и небольшими эксплуатационными затратами.
Гидроциклоны используются для осветления загрязненных жидкостей, сгущения шламов, классификации и обогащения, Все эти процессы основаны на закономерностях движения зернистого материала в жидкости, в поле действия центробежных сил.
Скорость осаждения твердых частиц зависит от их крупности. С уменьшением размера частиц их масса уменьшается пропорционально кубу диаметра, а сопротивление -- пропорционально квадрату диаметра. Абсолютная скорость перемещения мелких зерен в воде в поле действия силы тяжести невелика. Это объясняет небольшую удельную производительность осветлительных и сгустительных устройств, использующих силу тяжести.
В центробежных аппаратах величина центробежных сил: может в сотни раз превосходить силу тяжести, что определяет эффективность технологического процесса, осуществляемого в таких аппаратах.
Преимуществами гидроциклонов перед другими аппаратами являются:
l3 большая производительность (как абсолютная, так и отнесенная к занимаемой площади);
2) более четкое разделение обрабатываемого материала по крупности;
3) возможность работы на более плотных пульпах;
4) невысокая стоимость и простота конструкции.
5.
1. ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОЦИКЛОНОВ В ВОДНОШЛАМОВЫХ СХЕМАХ УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК
Роль шламового хозяйства углеобогатительной фабрики целесообразно свести к трем технологическим операциям:
осветлению моечных вод путем максимального извлечения твердого в различных аппаратах;
сокращению объема пульпы, перерабатываемой во флотационных машинах и в других технологических аппаратах за счет её сгущения;
классификации твердой фазы по заданным граничным зернам с целью предотвращения поступления частиц крупнее 1 (0,6) мм в процесс флотации и выделения крупнозернистого обогащенного материала в виде готового продукта.
Для осуществления перечисленных технологических операций на обогатительных фабриках используются пирамидальные отстойники и радиальные сгустители, занимающие значительные производственные площади* Производительность этих, аппаратов, несмотря на значительные площади осветления, невелика. Так, удельная нагрузка на 1м^ площади осветления пирамидальных отстойников в среднем равна 8-10 м /ч, а на 1 м^ площади осветления радиального сгустителя - до 4 м /ч. При большом содержании твердого в исходном продукте (200 г/л) размер граничного зерна разделения в пирамидальных отстойниках колеблется в широких пределах и достигает 2 мм.
В последнее время наметилась тенденция к замене пирамидальных отстойников другими, более совершенными аппаратами: багер-эумпфами и гидроциклонами. Баг ер-зумпфы в основном используются для предварительного обезвоживания мелкого угля и извлечения крупнозернистого шлама. Институтом 'УкрНИИуглеобогащение* проведена работа по замене пирамидальных отстойников гидроциклонами большого диаметра, в которых под действием низ-
кого напора жидкости создаются поля центробежных сил, позволяющие интенсифицировать процесс осветления моечных вод и классификацию шламов.
Опыт применения гидроциклонов на углеобогатительных фабриках показал их преимущество по сравнению с пирамидальными отстойниками. Граничный размер разделения угольных шламов в гидроциклоне в зависимости от напора на входе может достигать 0,1-0,2 мм* На операции первичного осветления моечных вод и извлечения крупнозернистого шлама используются относительно небольшие напоры (8 м вод.ст* для гидроциклонов Q 630 мм, 10 м вод.ст. для гидроциклонов 0 900 мм и 20 м вод.ст. для гидроциклонов 0 1200 мм). При таких напорах граничный размер разделения составляет 0,2-0,3 мм. Для снижения граничного зерна разделения до 0,1 мм напоры на входе в гидроциклон должны быть увеличены в 1,5-2 раза. Применение больших напоров нецелесообразно, так как при этом граничное зерно разделения почти не уменьшается, а энергетические затраты возрастают.
В настоящее время на углеобогатительных фабриках получили распространение гидроциклоны трех типоразмеров: 0 630, 900 и 1200мм (рис. 1,-2).
Техническая характеристика гидроциклонов
Производительность по пульпе, м3/ч, при напоре на входе |
Г 6 |
Г 9 |
Г 12 |
10 м вод.ст. |
300 |
450 |
- |
20 м вод.ст. |
- |
650 |
1000 |
Диаметр цилиндрической части,мм |
630 |
900 |
1200 |
Угол конусности, град. Оптимальный угол наклона к го |
20 |
20 |
'20 |
ризонту, град. Диаметр сливного и питающего |
30-40 |
30-40 |
30-40 |
патрубков, мм |
200 |
250 |
300 |
7.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
шлакоситалла или сварные без покрытия |
При использовании гидроциклонов для выполнения отдельных технологических операций в промышленных условиях часто не учитываются различия в гидродинамических и технологических характеристиках аппаратов, которые обусловлены их размерами и конструктивными особенностями. Так, в ряде случаев крупнозернистые шламы подаются для классификации и сгущения в гидроциклоны небольшого диаметра с применением больших напоров. В результате этого во время эксплуатации зашламовываются песковые насадки и наблюдается значительное измельчение крупных угольных частиц. Иногда тонкие шламы с большим содержанием твердого (300-500 г/л) и при недостаточно высоких напорах поступают в гидроциклоны большого диаметра, в результате чего содержание и ситовые составы твердого в сливе и в исходном продукте почти одинаковы.
Оптимальному решению каждой технологической задачи должен соответствовать вполне определенный типоразмер гидроциклона и напор пульпы на входе в аппарат, обеспечивающий заданную крупность разделения исходного материала, необходимое сгущение и осветление. Эти показатели в некоторой степени зависят от реологических свойств обрабатываемой суспензии. Увеличение содержания
8.
Рас. 1 |