46087 PICT5504

4S2 fi SORTOWA NU ROTORORNIONYCH MATHRIALOW 7IARNISTYCII

W drugim stopniu segregacji, stosując prędkość płynu u_mt można wydzielić frakcję zawierającą składnik A w zakresie średnic «//_A < d^_A < d_a M,. Frakcja u będzie opadała.

Frakcja środkowa, zawierająca składnik A o wielkości cząstek d+ _MlB < < d+_K < <i*_K oraz składnik B o wielkości cząstek df_m < <4. < ^ m.. nie da się roz-dzielić na czyste składniki (prędkości sedymentacji są takie same).

Ze względu na zależność prędkości opadania od średnicy cząstki oraz jej gęstości w procesie sortowania realizowanym tą metodą uzyskuje się również klasyfikację ziarna.

W procesie sortowania (klasyfikacji) w poziomym strumieniu płynu zawiesina przepływa wzdłuż aparatu, w którym następuje sedymentacja cząstek. W cela zapewnienia możliwości osadzenia się najmniejszym cząstkom składnika najlżejszego musi być spełniony warunek (rys. 21.7)

Ł ^ **    (212)

M* *«•••

Dla stałej wysokości H oraz prędkości płynu u, zależność między prędkością opadania cząstki w₄ a długością drogi jej ruchu w kierunku poziomym / opisuje równanie

- "p    au)

Nanosząc tę zależność (linia przerywana na rys. 21.7) na wykresy uzależniające prędkość opadania od średnicy cząstek. można przeanalizować przebieg segregacji w poziomym strumieniu płynu. Cząstki A o średnicy d_d«... opadają z prędkością nmjsriększą w, i osiadają one jako pierwsze w punkcie /,. Najprędzej

METODY WYKORZYSTUJĄCE tM)YWBWTAOf.

_c/ąstka B (z prędkością w₂) osiągnie dno aparatu w punkcie /,

‘^ł^tr^^an11 ~ ^ ^{opa<lną ty}**^{t0 CZ}V^‘ ^{A 0} średnicach w granicach dJ_A <

uP^u

nie*

nkcie /]

* ****' Najwolniej opadająca cząstka A (z prędkością w,) o średnicy d₄ „_u osiątóe ■ Pomiędzy przekrojami /, - /₄ osiadać będą jedynie cząstki B o {red-

U w zakresie (/*„ > d_4B > d₄ mlA, natomiast pomiędzy przekrojami l₂ - /, osia-* hędą cząstki obu składników mieszaniny.

W przypadku rozdzielania układu jednorodnego (klasyfikacja) uzyska się

spektrum cząstek danego zbioru, które można połączyć w odpowiednie frakcje.

Ostrość rozdzielania w metodach wykorzystujących sedymentację zależy ₀d różnic w prędkościach opadania cząstek poszczególnych składników. Spośród parametrów wpływających na szybkość tego procesu szczególnie ważna jest różnica gęstości faz, gdyż przy jej odpowiednim dobraniu możliwa jest zmiana kierunku nichu cząstek (opadanie - unoszenie się).

Zastosowanie tzw. cieczy ciężkich, o gęstościach 1300 - 3000 kg/m\ umożliwia stworzenie układu, w którym

(21.4)

Ca > Qc > Qb

Umożliwia to rozdzielenie dwuskładnikowego (A + B) na czyste składniki, przy czym proces taki jest realizowany w warunkach braku przepływu fazy ciągłej

(«c - 0).

Przykład XXVI

Obliczyć Jaką prędkość powinien mieć strumień wędy przy sortowemu w strumieniu pionowym, aby Jak najefektywniej rozdzielić składniki 4 i B.

Średnice ziarn rozdzielonych składników zawarte są w pr/ed/iaic UJ - 1.7 mm. U* ■ 1830 kg/m\ « 1270 kg/m³, p_c - 1000 kg/m*, tu • I I0’³kg/(* s).

W celu obliczenia prędkości opadania granicznych ziarn obu składników konieczna jest znajomość obszaru, w jakim zachodzi opadanie. Dokonuje się tego metodą prób i błędów, U- zakłada się dany obszar, oblicza prędkość opadania, po czyta sprawdza wartość liczby Reynoldsa.

Zakładając obszar prawa Stokcsa - równanie (14.92)

dla składnika A

!!• IO

liczba Reynoldsa wyznaczona z równania (14.8)

_ 0.041 0.3-!0’³ 1000 __oł

--Pio⁷⁵--^l2J

Nie odpowiada ona zakresowi prawa Ssokcsa.