DĚLENÍ HETEROGENNÍCH SMĚSÍ PŮSOBENÍM GRAVITACE

Transkript

1 ĚLENÍ HETEROGENNÍCH SMĚSÍ PŮSOBENÍM GRAVITACE Heterogenní ytémy Heterogenní ytém Kontinální fáze Skpentví čátic penze kapalina pevná látka emlze kapalina kapalina pěna, probblávaná kapalina kapalina plyn prach, dým plyn pevná látka mlha plyn kapalina Odpor protředí odporová íla F třecí odpor způobený vazkým třením tektiny o povrch tělea tvarový odpor výledná íla dynamického tlak půobícího na povrch tělea F C S p

2 Odpor při obtékání klové čátice Stokeova oblat přechodová oblat Newtonova oblat Re < Re < < Re < F C S p 4 C Re C 18,5 Re 0,6 C 0,44

3 Odpor při obtékání čátic neklového tvar F C S p

4 Pohyb čátice v tektině v gravitačním m poli Netacionární pohyb čátice G F V F F 0 G V g F C t S p t F V V g F V d t d t

5 Stacionární pohyb čátice mezní azovací rychlot G F V F F 0 π 6 3 g π 6 3 g C π ( ) C g Stokeova oblat (Re ): přechodová oblat ( < Re < 500): Newtonova oblat (500 < Re < ): ( ) 18µ 0,153 1, 74 1,14 g ( ) 0,9 ( ) µ g 0,71 0,43 g 0,71

6 Výpočet azovací rychloti Uazovací rychlot nelze vypočítat přímo, protože neznáme předem oblat, ve které azování probíhá. Tato oblat je rčena hodnoto Reynoldova číla, ve kterém e vykytje neznámá rychlot. Proto bdeme hledat takové bezrozměrné čílo, ve kterém e neznámá rychlot nevykytje. kde C f (Re) 3 4 ( ) C g C Re. µ 4 3 ( ) g, V obo kritériích je obažena zatím neznámá azovací rychlot. Hledané kritérim, které neobahje neznámo rychlot, lze zíkat jako očin C Re : C Re ( ) g 4 ( ) Hodnot tohoto bezrozměrného kritéria již lze vypočítat ze zadaných veličin a na základě jeho velikoti můžeme rozhodnot, ve které oblati azování probíhá. µ Hraniční hodnoty lze vypočítat z daných mezních hodnot Re: Pro oblat Stokeov (Re <, C 4/Re) dotaneme: C Re < 48 Pro oblat přechodovo platí: 48 < C Re < 1, Pro oblat Newtonov (500 < Re < , C 0,44) dotaneme: 1, < C Re < µ g

7 Výpočet průměr klové čátice z azovací rychloti Je-li známa azovací rychlot a máme-li rčit průměr čátice, není přímý výpočet opět možný, protože podobně jako v předchozím případě e neznámý průměr vykytje jak ve výraz pro bezrozměrný očinitel odpor C, tak v Reynoldově číle Re. Bezrozměrné čílo, které neobahje neznámý průměr čátice, zíkáme vydělením vztah pro C Reynoldovým čílem Re: C Re 4 3 ( ) g µ 4 ( ) 3 3 gµ Hraniční hodnoty lze opět nadno rčit ze známých mezních hodnot Re: Pro oblat Stokeov je C /Re > 6 Pro oblat přechodovo je 8, < C /Re < 6 Pro oblat Newtonov je 1, < C /Re < 8, Výpočet ze vztahů pro azovací rychlot: Stokeova oblat (Re ): 3 µ ( )g přechodová oblat ( < Re < 500): Newtonova oblat (500 < Re < ): 5,19 0,33 0,877 0,54 µ 0,377 0,63 0, 63 ( ) g ( )g

8 alší faktory ovlivňjící rychlot azování Vliv ohraničenoti protředí na azování jedné čátice k Vliv elektrických il mezi čáticemi Vliv nepojitoti protředí k 1 t,5 Vliv pohyb protředí k 1, 104 t Vliv vzájemného půobení čátic ϕ ( ε ) Vztah pro výpočet rychloti ršeného azování navrhli Goroško, Rozenbam a Tode: Re Arε 4,75, kde Ar ,6 Arε 4,75 3 g µ

9 Zařízen zení pro gravitační azování Periodické azování Periodicky pracjící azovák t H V SH V & t H S V& tř t V + t m

10 Polokontinální azování Polokontinálně pracjící azovák obdélníkového průřez t L H L H V& BH BL S

11 Polokontinálně pracjící krhový azovák t r t y d d, d d r y t d d d H r V π & r r V H y d d & π ( ) d d R r V H y r r V H y r R Y & & π π R r H y, ( ) R R V V R R π π & &

12 Kontinální azování Kontinálně pracjící azovák lapač pík

13 Krhový azovák kontinálním vyhrabováním kal

14 Lamelový azovák 1 přívodní trbka, nátoková komora, a vtpní čát, b výtpní čát, 3 horní těny, 4 přepadové žlaby, 5 štěrbinové rozvaděče, 6 lamely, 7 účinný protor, 8 zahšťovací protor, 9 míchací a vyhrnovací šnek, 10 podní nádoba, 11 odtahová trbka

15 Hydralické třídění a rozdržov ování Polokontinální hydralické třídění Rmtnice

16 Nálevky Kontinální hydralické třídění Prolévka Eltriátory hydralické třídiče čátic a přívod penze, b otvory, c vtp třídící kapaliny

17 Základy hydralického rozdržování Uvažjme penzi e zrny dvojího materiál o htotách 1 a a ledjme, kdy bdo tato různá zrna kleat tejnými rychlotmi, čili, kdy: Newtonova oblat: přechodová oblat: Stokeova oblat: 1 ( ) ( ) 1 1 1,6 ( ) ( ) 1,6 1 1 ( ) ( ) 1 1 Tyto vztahy, které označjeme jako rovnice opádnoti, dávají závilot mezi průměry zrn různých materiálů, které e azjí tejně rychle. Tato zrna označjeme jako opádná. Např. máme-li mě křemenných zrn o htotě 600 kg m -3 a zrn galenitových o htotě 7400 kg m -3, bdo ve vodě (o htotě 1000 kg m -3 ) křemennými zrny o velikoti mm opádná zrna galenitová o velikoti 1, , 7,4 1 5 mm.

18 Flotace Princip flotace Styčný úhel mezi kapalino a pevno látko Pevná látka Styčný úhel Flotovatelnot Břidlice % Křemen % Píkovec 0 1 % Pyrit % Vápenec % Galenit %

19 Flotační aparáty Podle toho jakým způobem e ve flotátor vytvářejí bbliny plyn je možno flotaci rozdělit do těchto kpin: flotátory vakové. Bbliny vznikají nížením tlak nad hladino rmt pod 0,1 MPa. Tím e v kapalné fázi volňjí bblinky rozpštěných plynů, které topají vzhůr a nášejí dipergovano fázi nad kapalin. Požívají e jen výjimečně. flotátory tlakové. Naycení kapaliny vzdchem e docílí zvýšením tlak. Po jeho nížení dojde k tvorbě bblin. Tlaková flotace je účinnější než vaková. Požívá e některých zařízení na čištění odpadních vod. flotátory pnematické. Přivádí e do nich tlakový vzdch, který je rozptylován porézní vetavbo mítěno dna flotátor. amonaávací beztlakové flotátory mechanickými míchadly. Vyžívá e podtlak, který vzniká za peciálně tvarovanými míchadly a trbkovým hřídelem je naáván atmoférický vzdch a dipergován do penze. flotátory kombinované mechanickým mícháním a amotatným přívodem vzdch pod rotační míchadlo. elektrolytická flotace. U dna flotátor jo mítěny plošné elektrody napojené na zdroj tejnoměrného prod. Elektrolýzo e vytvářejí bblinky vodík a kylík, které nášejí dipergované čátice na hladin a vzniklá pěna je hrnována pře přepad k dalším zpracování. Při aplikaci na čištění některých odpadních vod může vznikající kylík připívat k odborávání organických nečitot.

20 Pnematický žlabový flotátor

21 Samonaávací flotátor typ enver Kombinovaný flotátor