Контрольне завдання

Контрольне завдання складається із питань, яки відображають зміст відповідних розділів дисципліни. Наведені 10 варіантів завдань. Студент виконує той варіант, номер якого відповідає останньої цифрі його залікової книжці.

Розв`язання кожного пункту завдання слід аргументувати, якщо необхідно – проілюструвати схемою, кресленням, розрахунком. В тексті повинні бути посилання на літературні джерела. Перелік їх необхідно навести у кінці роботи. Оформлення роботи слід виконувати у відповідності з ДСТУ 3008-95.

Варіанти контрольних завдань наведені в табл. 1 і 2.

Для кожного варіанта слід відповісти на таки запитання:

1. Визначити параметри пульпи:

– середньодинамічну густину частинок вугілля:

d_СР = (Σ γ_i δ_CPi) / (Σ γ_i), (1)

де γ_i – вихід фракції, %;

δ_СРi – середня густина фракцій, кг/м³;

– об`ємну концентрацію твердої фази пульпи:

С = Δ / (Δ + R δ_СР), (2)

де Δ – густина води, кг/м³;

R – розрідженність пульпи, м³/т;

– густина пульпи:

Δ_П = Δ + (δ_СР – Δ) С, кг/м³; (3)

– в'язкість пульпи:

μ_П = μ₀ (1 + 2,5С + 7,349С² + 16,2С³), Па·с, (4)

де μ₀ – в'язкість води, Па·с.

Таблиця 1 – Характеристика об`єкта дослідження

Таблиця 2 – Фракційний склад вугілля

– густина пульпи:

Δ_П = Δ + (δ_СР – Δ) С, кг/м³; (3)

– в'язкість пульпи:

μ_П = μ₀ (1 + 2,5С + 7,349С² + 16,2С³), Па.с, (4)

де μ₀ – в'язкість води, Па.с.

2. Визначити швидкість вільного і стислого падіння легкої і важкої часток граничних розмірів:

– вільне падіння:

d > 2 мм V₀ = 5,12 [ d (δ - Δ) / Δ]^0,5, м/c

0,1 ≤ d ≤ 2 мм V₀ = 1,13 d [(δ - Δ)² / (μΔ)]^0,33, м/с,

d < 0,1 мм V₀ = 0,545 d² (δ -Δ) / μ, м/с; (5)

– стиснене падіння:

d > 2 мм V_СТ = 5,12 [ d (δ – Δ_П) / Δ_П ]^0,5, м/c,

0,1 ≤ d ≤ 2 мм V_СТ =1,13 d [(δ – Δ_П)² / (μ_П Δ_П)]^0,33, м/с,

d < 0,1 мм V _СТ = 0,545 d² (δ – Δ_П) /μ_П, м/с; (6)

3. Визначити коефіцієнт рівнопадання в умовах вільного і стисненого падіння:

e₀ = (d₁ / d₂ ) = [(δ₂ - Δ) / (δ₁ - Δ)]ⁿ,

e_CT = (d₁ / d₂) = [(δ₂ - Δ_П) / (δ₁ - Δ_П)]ⁿ, (7)

де n = 1 при турбулентному режимі і

n = 0,5 при ламінарному режимі.

4. Визначити модуль шкали класифікації і порівняти його із коефіцієнтом рівнопадання в умовах стисненого падіння:

S = d_max / d_min. (8)

Повинно бути S < e_СТ.

5. За даними фракційного складу вугілля зробити необхідні розрахунки і побудувати криві збагачуваності.

Таблиця 3 – Фракційний склад вугілля

Використовуючи криві збагачуваності скласти теоретичний баланс продуктів розділення при заданих А_К і А_О (табл. 1 і 2).

Таблиця 4 – Теоретичній баланс продуктів збагачення

6. Визначити коефіцієнт збагачуваності:

– для вугілля

К_З = 100 γ_1500-1800 / (100 – γ₊₁₈₀₀) (9)

– для антрацитів

К_З = 100 γ_1800-2000 / (100 – γ₊₂₀₀₀) (10)

7. Залежно від категорії збагачуваності вибрати і обгрунтувати основний процес збагачення і технологічну схему переробки вугілля, яка повинна включати підготовчі і збагачувальні операції (додати креслення схеми).

8. Описати:

– теоретичні основи вибраного процесу,

– конструкцію та принцип дії апарата, який реалізує процес (додати креслення апарату).

9. Розрахувати результати практичного розділення вугілля вибраним процесом збагачення.

9.1. Якщо обрано процес важкосередовищного збагачення:

а) визначити середнє ймовірне відхилення:

– для важкосередовищної сепарації

E_pm = 0,015 δ_P + 20, кг/м³, (11)

– для двопродуктового важкосередовищного гідроциклона

E_pm = 0,030 δ_p – 15, кг/м³, (12)

– для першої стадії трипродуктового гідроциклона

E_pm = 0,040 δ_p – 10, кг/м³, (13)

– для другої стадії трипродуктового гідроциклона

E_pm = 0,045δ_p – 15, кг/м³, (14)

де δ_р – густина розділення, яка визначається за кривими збагачуваності.

б) визначити відхилення середньої густини фракції δ_СР від густини розділення δ_Р:

– для концентрату

X_K = 0,675 (δ_Р – δ_СР) / E_pm, (15)

– для відходів

X_В = 0,675 (δ_CP - δ_P) / E_pm, (16)

в) за допомогою таблиці 5 і залежно від Х_К (Х_В) визначити вилучення фракцій ε_К (ε_В) у відповідний продукт.

Таблиця 5 – Інтеграл ймовірності Гаусса

г) результати розрахунків оформити у вигляді табл. 6

Таблиця 6 – Результати збагачення вугілля

9.2. Якщо обрано процес відсадки:

а) визначити коефіцієнт погрішності розділення за даними таблиці 7.

Таблиця 7 – Коефіцієнт погрішності розділення І

б) визначити відхилення середньої густини фракції d_СР від густини розділення d_Р:

– для концентрату:

X_K = 0,675 [lg (d_P - 1000) / (d_CP - 1000)] / lg (I + ) (17)

– для відходів:

Х_В = 0,675 [lg (d_CP - 1000) / (d_P - 1000)] / lg (I + ); (18)

в) залежно від Х_К (Х_В) по таблиці 5 визначити вилучення даної фракції e_К (e_В) у відповідний продукт;

г) результати розрахунків оформити у вигляді табл.8:

Таблиця 8 – Результати збагачення вугілля

10. Скласти практичний баланс продуктів збагачення

Таблиця 9 – Практичний баланс продуктів збагачення