Wpływ rozkładu właściwości fizycznych i geometrycznych ziaren na dokładność rozdziału w osadzarce na przykładzie węgla

Abstract

To realize the main work purpose, which was the assessment of the influence of the particles physical and geometrical properties distribution on separation efficiency, the heuristic approach was applied. Basing on the probability theory relating to the random variables functions, the algorithm of calculation the distribution of irregular particles sedimentation velocity in sample was elaborated, which is the function of both physical and geometrical properties of the particle. By assuming that the vertical part of particle velocity in working cell of the jig can be described by Maxwell distribution function, the equation of separation curve was presented in the form of normal distribution function. Currently, it is only the physical warrant of applying the normal distribution function as the separation function. The given formulas were verified empirically on the basis of the sampling results of industrial jigging and measurements of the particle shape coefficients, as well of the projective diameter. From the separation curve equation, the functional form of probable dissipation dependence on the particle geometrical and physical properties, conditions of process conducting and specific capacity was derived. The evaluation of the influence of the particle physical and geometrical properties on separation efficiency was performed on the basis of the imperfection value and its correlation with particle sedimentation velocity.

Dla rozwiązania tytułowego celu pracy, którym była ocena wpływu rozkładu właściwości fizycznych i geometrycznych ziaren na dokładność rozdziału oparto się na heurezie. Posługując się twierdzeniami rachunku prawdopodobieństwa odnoszącymi się do funkcji zmiennych losowych opracowano algorytm wyliczania rozkładu prędkości opadania ziaren nieregularnych w próbce, który jest funkcją rozkładów właściwości fizycznych i geometrycznych ziarna. Przy założeniu, że składowa wertykalna prędkości ruchu ziarna w komorze roboczej osadzarki ma rozkład Maxwella przedstawiono równanie krzywej rozdziału w postaci dystrybuanty rozkładu normalnego. Jest to jak do tej pory jedyne fizykalne uzasadnienie dla zastosowania dystrybuanty rozkładu normalnego w charakterze funkcji rozdziału. Uzyskane formuły zweryfikowano empirycznie na podstawie wyników opróbowania osadzarki przemysłowej oraz pomiarów współczynników kształtu ziarna i średnicy projekcyjnej. Z równania krzywej rozdziału uzyskano funkcyjną postać zależności rozproszenia prawdopodobnego od właściwości geometrycznych i fizycznych ziarna, warunków prowadzenia procesu oraz wydajności właściwej. Ocenę wpływu rozkładów właściwości fizycznych i geometrycznych ziarna na dokładność rozdziału przeprowadzono na podstawie wartości imperfekcji i jej związku z rozkładem prędkości opadania ziarna.