AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA
im. Stanisława Staszica w Krakowie
Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych
z maszyn i urządzeń do przeróbki kopalin.
Temat: Przesiewanie - podstawowe parametry.
Ćwiczenia przeprowadzono: 9.03.2013r. Wydział: GiG Semestr VI, 2012/2013 Kraków, niestacjonarne. |
Sprawozdanie wykonał: Cezary Gruca |
Wstęp
Przesiewanie to rozdzielanie ziaren na grupy. Materiał nadawy przesiewa się na przesiewaczach zaopatrzonych w jedno lub kilka sit. Sita mogą być wykonane jako płaskie lub fałdowane blachy stalowe z otworami bądź plecione z odpowiednich drutów czy wreszcie z tworzyw sztucznych. Otwory w sitach mogą mieć różny kształt i rozmieszczenie, zależy to przede wszystkim od oczekiwanego efektu przesiewania danego materiału.
Dokładność procesu przesiewania nie zawsze jest wystarczająco dobra a co za tym idzie część ziaren drobnych przedostaje się do produktu górnego i nosi nazwę podziarna natomiast część ziaren grubych przedostaje się do produktu dolnego i nosi nazwę nadziarna. Nadziarno powstaje najczęściej w wyniku uszkodzenia sita natomiast na powstawanie podziarna ma wpływ wiele czynników np.: znaczna ilość ziaren drobnych w nadawie, kształt ziaren (płaskie bądź słupowate z trudem przedostają się przez sita o foremnych otworach), czy też wilgotność (wilgotne ziarna lubią się sklejać i jako większe przemieszczają się po sicie).
Na skuteczność przesiewania mają wpływ zasadniczo trzy czynniki:
właściwości fizykochemiczne nadawy (kruchość, kształt ziaren, agresywność chemiczna),
parametry konstrukcyjne przesiewaczy (częstotliwość i amplituda drgań, kształt oczek sita, prześwit sita, długość sita, kąt nachylenia pokładu sitowego),
proces technologiczny (jedno lub wielokrotny, suchy lub mokry).
Ćwiczenia mają na celu określenie dla przesiewaczy:
amplitudy drgań,
wskaźnika podrzutu
kąta nachylenia,
kąta nachylenia drgań,
prędkości transportowej,
wydajności,
wskaźnika prześwity dla sit.
Przebieg ćwiczeń
Określenie wskaźnika prześwitu dla sit.
Wskaźnik prześwitu sita jest to wyrażany w procentach stosunek pola powierzchni otworów do pola powierzchni sita.
Sita oczkowe gumowe
Sito szczelinowe typu Rima profil 28FA
Określenie amplitudy drgań przesiewacza.
Określenie kąta nachylenia przesiewacza.
Określenie kąta nachylenia drgań przesiewacza.
Inne dane o przesiewaczu
Określenie wskaźnika podrzutu u2
Obliczenie prędkości transportowej
Obliczenie wydajności przesiewacza dla węgla orzech.
Promień drgań
Określenie kąta β nachylenia przesiewacza.
Określenie wskaźnika podrzutu u2
Obliczenie prędkości transportowej
|
|
gdzie: So - wskaźnik prześwitu a - wymiar boku otworu b - szerokość żenerka |
Sito 1
a = 2 mm, a+b = 4 mm, 
Sito 2
a = 18 mm, a+b = 25 mm, 
|
|
gdzie:
So - wskaźnik prześwitu [%]
s - szerokość szczeliny = 0,3[mm]
k - szerokość główki drutu profilowanego = 2,1[mm]
d - średnica pręta = 7,6[mm]
t - podziałka pomiędzy osiami prętów = 70[mm]
Określenie parametrów dla przesiewacza wibracyjnego nadrezonansowego z dwumasowym wibratorem bezwładnościowym.
Schemat podparcia i napędu przesiewacza.
Napęd przesiewacza zrealizowany jest za pomocą dwóch identycznych wibratorów bezwładnościowych zamocowanych jeden obok drugiego nad rzeszotem z wykorzystaniem zjawiska samosynchronizacji i zastosowaniem obrotów przeciwbieżnych.
Uzyskano w ten sposób drgania liniowe przesiewacza.
Do określenia amplitudy drgań wykorzystano poniżej zaprezentowany wskaźnik przymocowywany w sposób magnetyczny do burty przesiewacza oraz bezwładność oka.
Na wskaźniku widzimy podwójną amplitudę (2A), odczytano wartość 9,5 mm co odpowiada
amplitudzie A=7,75 mm.
Przesiewacz zamontowany jest poziomo w związku z tym kąt β = 0o
Za pomocą kątomierza z pionem odczytano z powyższego wskaźnika kąt
γ = 55g co odpowiada 49,5o . Natomiast kąt nachylenia przesiewacza do poziomu wynosi:
(α + β) = 90 - γ = 90 - 49,5 = 40,5o
Szerokość pokładu przesiewacza b = 500 mm = 0,5 m
Długość pomiarowa pokładu l = 1250 mm = 1,25 m
Prędkość obrotowa wibratorów (zmierzona obrotomierzem) n = 945 obr/min
gdzie:
A - amplituda = 4,75 mm
g - przysp. ziemskie = 9,81 m/s2
ω - prędkość kątowa wibratorów
α - kąt nachylenia drgań do pokładu
β - kąt nachylenia pokładu
Obliczony wskaźnik należy do zakresu (3,0 do 3,2) który zalecany jest do ostrego przesiewania trudno przesiewalnych materiałów z dużą wydajnością
(np. klasyfikacja wstępna węgla, klasyfikacja rud i żwiru).
Do obliczenia prędkości transportowej przesiewacza posłużymy się wzorem opracowanym przez T. Banaszewskiego i A. Filipowicza
v = 0,85[(0,014A + 0,033)n + (0,613β - 9,2)A -35 [cm/s]
v = 0,85[(0,014 · 4,75 + 0,033)945 + (- 9,2)4,75 - 35]
v = 13,028 [cm/s] = 0,13 [m/s]
W celu określenia prędkości transportowej wykonano pomiar czasu przemieszczania się woreczków z piaskiem po sicie przesiewacza, wyniki zestawiono w poniższej tabeli
|
1 pomiar [s] |
2 pomiar [s] |
3 pomiar [s] |
4 pomiar [s] |
czas średni [s] |
Woreczek mały |
4,49 |
4,71 |
4,51 |
x |
4,57 |
Woreczek duży |
5,31 |
5,09 |
5,08 |
5,33 |
5,2 |
Średnia prędkość transportowa woreczków na odcinku pomiarowym wyniosła odpowiednio:
- dla małego - 
- dla dużego - 
Ziarno węgla orzech ma wymiar od 25 do 80 mm.
Nadawa nie powinna być większa niż 3 do 4 średnice oczka sita przesiewacza.
Przyjmuję wysokość nadawy równą 240 mm
Pole powierzchni przekroju poprzecznego nadawy wynosi P = 0,24 · 0,5 = 0,12 m2
Średnia prędkość transportowa v = 0,13 m/s = 468 m/h
Strumień objętości P ·v = 0,12 · 468 = 56,16 ≈ 56 m3/h
Gęstość nasypowa węgla wynosi ≈ 1000 kg/m3
Wydajność przesiewacza wynosi 56 t/h
Wyliczona na podstawie wzoru T. Banaszewskiego i A. Filipowicza średnia prędkość transportowa przesiewacza jest o połowę mniejsza niż otrzymana z pomiarów doświadczalnych wykonanych przy użyciu woreczków z piaskiem. Jest to jak sądzę wynikiem tego, że woreczek z piaskiem znacznie łatwiej się porusza po przesiewaczu po pokładzie sitowym aniżeli luźny materiał skalny. Ponieważ występuje mniejsze tłumienie energii podrzutu oraz nie przeszkadzają w transporcie ziarna „trudne”.
Masa transportowanego materiału skalnego nie wpływa na prędkość transportową przesiewacza co potwierdziły obserwacje (mały woreczek prędkość v = 0,27 m/s,
duży woreczek prędkość v = 0,24 m/s).
Określenie parametrów dla przesiewacza wibracyjnego nadrezonansowego z jednomasowym wibratorem bezwładnościowym.
Schemat podparcia i napędu przesiewacza.
Napęd przesiewacza zrealizowany jest za pomocą jednego wibratora bezwładnościowego zamontowanego do burt przesiewacza poniżej pokładu sitowego w środku rozpiętości przesiewacza. Uzyskano w ten sposób drgania kołowe przesiewacza.
Pomiar promienia drgań wykonano obserwując ślady zwymiarowanych kropek przyklejonych do burty przesiewacza.
Odczytano promień r = 5,06 mm.
Za pomocą kątomierza z pionem odczytano z powyższego wskaźnika kąt
γ = 85g co odpowiada 76,5o
Kąt pochylenia przesiewacza do poziomu wynosi:
β = 90 - γ = 90 - 76,5 = 13,5o
Przeprowadzono dwie serie pomiarów czasu przemieszczania się woreczka z piaskiem po pokładzie sitowym przesiewacza na długości l = 1 m i otrzymano:
|
1 pomiar [s] |
2 pomiar [s] |
3 pomiar [s] |
4 pomiar [s] |
średni czas [s] |
1bieg obroty lewe |
woreczek nie porusza się |
||||
1 bieg obroty prawe |
11,93 |
11,80 |
13,02 |
x |
12,25 |
2 bieg obroty lewe |
3,69 |
3,55 |
2,89 |
3,23 |
3,34 |
2 bieg obroty prawe |
woreczek porusza się do góry (przeciwnie do zadanego kierunku przesiewania/transportowania) |
||||
Średnia prędkość transportowa woreczka na odcinku pomiarowym wyniosła odpowiednio:
- bieg 1 n1 = 488 [obr/min] to 
- bieg 2 n2 = 981 [obr/min] to 
gdzie:
r - promień drgań = 5,06 mm
n1 = 488 [obr/min] |
n2 = 981 [obr/min] |
|
|
v = 0,85[(0,014A + 0,033)n + (0,613β - 9,2)A -35 [cm/s]
n1 = 488 [obr/min] |
n2 = 981 [obr/min] |
v = 0,85[(0,014·5,06+0,033)488+ (0,613·13,5 - 9,2)5,06 - 35]
v = 0,85[50,67 - 4,68 - 35]
v = 9,35 [cm/s] = 0,09 [m/s]
|
v = 0,85[(0,014·5,06+0,033)981+ (0,613·13,5 - 9,2)5,06 - 35]
v = 0,85[101,9 - 4,68 - 35]
v = 53 [cm/s] = 0,53 [m/s]
|
W przeprowadzonym doświadczeniu można zauważyć znaczący wpływ prędkości obrotowej wibratora na uzyskiwane prędkości a także kierunek transportu materiału na rzeszocie.
Za pomocą zmian kierunku obrotów i prędkości obrotowej wibratora możemy uzyskać różne żądane prędkości transportowe przesiewacza.
- 6 -
Wyszukiwarka