1). Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było określenie wpływu wilgotności przesiewanej nadawy na skuteczność procesu przesiewania.
2). Przebieg ćwiczenia.
Przygotowanie próbki o masie 1500 g i wilgotności 3%
- dodanie wody w celu uzyskania wilgotności 3%
- mieszanie materiału,
Przesianie próbek przez przesiewacz (czasie t=8s).
Zważenie produktu dolnego i produktu górnego.
Suszenie produktu dolnego i produktu górnego w suszarce do momentu uzyskania stałej masy.
Poddanie próbki o wilgotności 3% analizie sitowej ( w czasie t = 10 min.) na odpowiednio dobranym zestawie sit:
a) analiza sitowa produktu dolnego,
b) analiza sitowa produktu górnego.
Opracowanie wyników:
- obliczenie współczynnika składu ziarnowego,
- wykreślenie krzywych składu ziarnowego dla produktu górnego i produktu dolnego oraz dla zbilansowanej nadawy,
- obliczenie wskaźników skuteczności przesiewania,
- wykreślenie zależności skuteczności procesu przesiewania od wilgotności przesiewanej nadawy.
- wyznaczenie z wykresu krzywej składu ziarnowego dla zbilansowanej nadawy zawartości ziaren trudnych
3). Opracowanie i zestawienie wyników.
Wzory i obliczenia.
Bilans masowy:
QPG + QPD = QN [g]
1070 + 363 = 1433 [g] <- nadawa rzeczywista
gdzie:
QPG – masa produktu górnego [g]
QPD - masa produktu dolnego [g]
QN – masa zbilansowanej nadawy [g]
Bilans wychodu:
$\gamma_{\text{PD}} = \frac{Q_{\text{PD}}}{Q_{N}} \bullet 100\%$
$\gamma_{\text{PD}} = \frac{363}{1433} \bullet 100\% = 25,33\%$
$\gamma_{\text{PG}} = \frac{Q_{\text{PG}}}{Q_{N}}\ \bullet 100\%$
$\gamma_{\text{PG}} = \frac{1070}{1433} \bullet 100\% = 74,67\%$
γPG + γPD = γN [%]
74, 67 + 25, 33 = 100%
gdzie:
γPG – wychód produktu górnego [%]
γPD – wychód produktu dolnego [%]
γN – wychód nadawy [%]
Udział danej klasy ziarnowej w całym materiale:
$$a_{i} = \frac{q_{i}}{\Sigma q_{i}} \bullet 100\%$$
np.: $a_{(1,0 - 1,6)} = \frac{1}{363} \bullet 100\% = 0,27\%$
gdzie:
ai – zawartość i-tej klasy ziarnowej w materiale [%]
qi – masa materiału o i-tej klasie ziarnowej [g]
Σqi – masa całego materiału [g]
Równanie bilansowe wychodu:
γPG • aiPG + γPD • aiPD = γN • aiN
$a_{\text{dN}} = \frac{61,9\ \bullet \ 17,2 + 38,1\ \bullet 99,72}{100} = 48,64\%$
gdzie:
γPG – wychód produktu górnego [%]
aiPG – zawartość i-tej klasy ziarnowej w produkcie górnym [%]
γPD – wychód produktu dolnego [%]
aiPD – zawartość i-tej klasy ziarnowej w produkcie dolnym [%]
γN – wychód nadawy [%]
aiN – zawartość i-te klasy ziarnowej w nadawie [%]
Obliczenie ilościowej skuteczności przesiewania:
$$S = \frac{Q_{\text{PD}}}{Q_{\text{dN}}} \bullet 100\%$$
QdN = adN • QN = 1, 433 • 48, 64 = 697, 03 [g]
$$S = \frac{546}{697,03} \bullet 100\% = 78,33\%$$
gdzie:
S - ilościowa sprawność przesiewania [%]
Obliczenie jakościowej (technologicznej) sprawności przesiewania:
$$S = \gamma_{\text{PD}} \bullet \frac{a_{\text{dPD}}}{a_{\text{dN}}} \bullet 100\%$$
$$S = 38,1 \bullet \frac{99,72}{48,64} \bullet 100\% = 78,12\%$$
gdzie:
S- jakościowa sprawność przesiewania [%]
g. Obliczenie skuteczności według Hanckocka:
$$E = \ 10\ 000\ \ \frac{{(a}_{\text{dN}}\ - \ a_{\text{dPG}})\ \bullet \ (a_{\text{dPD}\ } - \ a_{\text{dN}})}{a_{\text{dN}}\ \bullet \ \left( \ a_{\text{dPD}}\ - \ a_{\text{dPG}} \right)\ \bullet \ (100\ - \ a_{\text{dN}})\ }$$
$$E = \ 10\ 000\ \ \frac{\left( 48,64\ \ 17,2 \right) \bullet \ \left( 99,72 - \ 48,64 \right)}{48,64\ \bullet \ \left( \ 99,72\ \ 17,2 \right)\ \bullet \ \left( 100\ \ 48,64 \right)} = 77,913\%$$
Charakterystyka zbilansowanej nadawy.
di [mm] | qi [g] | ai [%] | Φ(d) [%] | F(d) [%] |
---|---|---|---|---|
< 0,16 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 100,00 |
0,16 - 0,2 | 260,21 | 18,16 | 18,16 | 100,00 |
0,2 - 0,315 | 4,51 | 0,31 | 18,47 | 81,84 |
0,315 - 0,4 | 78,21 | 5,46 | 23,93 | 81,53 |
0,4 – 0,5 | 162,37 | 11,33 | 35,26 | 76,07 |
0,5 – 0,63 | 84,67 | 5,91 | 41,17 | 64,74 |
0,63 – 0,8 | 72,39 | 5,05 | 46,22 | 58,83 |
0,8 – 1,0 | 34,66 | 2,42 | 48,64 | 53,78 |
1,0 – 1,6 | 178,08 | 12,43 | 61,07 | 51,36 |
1.6 – 2,0 | 179,06 | 12,50 | 73,56 | 38,93 |
2,0 - 4,0 | 183,20 | 12,78 | 86,35 | 26,44 |
4,0 - 6,3 | 72,95 | 5,09 | 91,44 | 13,65 |
> 6.3 | 122,69 | 8,56 | 100,00 | 8,56 |
∑ | 1433 | 100 |
Charakterystyka próbki o wilgotności 3%.
Produkt górny.
di [mm] | qi [g] | ai [%] | Φ(d) [%] | F(d) [%] |
---|---|---|---|---|
0 – 0,16 | 87 | 8,13 | 8,13 | 100,00 |
0,16 – 0,4 | 35 | 3,27 | 11,40 | 91,87 |
0,4 - 0,63 | 22 | 2,06 | 13,46 | 88,60 |
0,63 – 1,0 | 40 | 3,74 | 17,20 | 86,54 |
1,0 - 2,0 | 213 | 19,91 | 37,10 | 82,80 |
2,0 - 4,0 | 216 | 20,19 | 57,29 | 62,90 |
4,0 -6,3 | 221 | 20,65 | 77,94 | 42,71 |
6,3 – 8,0 | 88 | 8,22 | 86,17 | 22,06 |
> 8,0 | 148 | 13,83 | 100,00 | 13,83 |
∑ | 1070 | 100 | ||
Produkt dolny.
di [mm] | qi [g] | ai [%] | Φ(d) [%] | F(d) [%] |
---|---|---|---|---|
0 – 0,2 | 173 | 47,66 | 47,66 | 100,00 |
0,2 - 0,315 | 3 | 0,83 | 48,48 | 52,34 |
0,315 - 0,5 | 52 | 14,33 | 62,81 | 51,52 |
0,5 - 0,8 | 60 | 16,53 | 79,34 | 37,19 |
0,8 - 1,0 | 37 | 10,19 | 89,53 | 20,66 |
1,0 - 1,6 | 36 | 9,92 | 99,45 | 10,47 |
1,6 - 2,0 | 1 | 0,28 | 99,72 | 0,55 |
> 2,0 | 1 | 0,28 | 100,00 | 0,28 |
∑ | 363 | 100 | ||
4). Wykresy.
4.1. Krzywa składu granulometrycznego dla zbilansowanej nadawy:
4.3. Krzywa składu granulometrycznego dla próbki o wilgotności 3% – produkt górny:
4.4. Krzywa składu granulometrycznego dla próbki o wilgotności 3% – produkt dolny: