ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ПУЛЬПЫ В АППАРАТЕ ДЛЯ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ
1 ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»2 ООО «М2М Телематика Сибирь» Работа посвящена методике расчетов электромеханического привода мешалки, установленной вертикально в аппарате для выщелачивания ёмкостью около 500 м3. Определены геометрические параметры вала и лопастей мешалки. Показана зависимость между скоростью вращения вала мешалки и мощностью. Установлены величины минимальной и рабочей частоты вращения для поддержания твердой фазы пульпы во взвешенном состоянии и пусковой момент двигателя привода мешалки. Статья в формате PDF 349 KB механизммешалкаперемешиваниеплотностьскоростьмощность 1. Лащинский А.А. Основы конструирования и расчет химической аппаратуры / А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский. – М.: Машгиз, 1963. – 470 с. 2. Набойченко С.С. Расчеты гидрометаллургических процессов / С.С. Набойченко, А.А. Юнь. – М.: МИСиС, 1995. – 428 с. 3. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учеб. пособие для вузов / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.
Перемешивание жидких сред с целью интенсификации физико-химических процессов широко применяется в металлургическом производстве. Так, для проведения непрерывного процесса сорбционного выщелачивания тонкоизмельчённых сульфидных концентратов применятся специальные аппараты, работающие в условиях стабилизации температуры при постоянном аэрировании. Для ускорения процесса выщелачивания в таких аппаратах необходимо непрерывное перемешивание пульпы. В настоящее время наибольшее распространение получил механический способ перемешивания с помощью устройств – мешалок, устанавливаемых в химических аппаратах.
Настоящая работа посвящена разработке параметров перемешивающего устройства – мешалки с электромеханическим приводом, установленной вертикально на раме в верхней части ёмкости аппарата для выщелачивания золотосульфидных концентратов (рисунок).
Известные методы расчета и конструирования большинства типов металлургических механизмов не позволяют достаточно полно учитывать все явления, происходящие во время технологических процессов, т.к. при проектных расчетах отдельные детали обычно выделяются из сложной механической системы технологического аппарата, при этом влияние некоторых факторов работы опускается. В данной работе определены кинематические и геометрические параметры мешалки с учетом влияния физико-химических процессов, проходящих при выщелачивании золотосульфидных концентратов в условиях равномерного распределения твердых частиц пульпы по всему объему и максимальной интенсивности перемешивания при минимальных энергозатратах.
Аппарат для выщелачивания золотосульфидных концентратов:1 – емкость аппарата; 2 – привод мешалки; 3 – вал с мешалкой
Рассматриваемое перемешивающее устройство относится к механизмам с тяжелым режимом работы. Сложность и особенность расчетов разработанного аппарата состояла в том, что он имеет весьма значительные размеры (объем емкости аппарата составляет около 500 м3), в то время как в технической литературе имеются справочные материалы для аппаратов с объемом емкости только до 50 м3
Как известно, для механических мешалок, при прочих равных условиях, хаpaктерна сильная зависимость между требуемой мощностью и скоростью вращения, которая, в свою очередь, определяет интенсивность перемешивания и продолжительность технологического процесса. Рабочая частота вращения мешалки при перемешивании пульпы должна быть выше минимальной (nmin), требуемой для поддержания твердой фазы во взвешенном состоянии.
Перемешиваемая пульпа является агрессивной сернокислотной средой (РН = 1,5), с соотношением твердой и жидкой фаз 1:4, при плотностях твердого и жидкого компонентов ρт = 3,5∙103 кг/м3кг/м3 и ρж = 1,05∙103 кг/м3 кг/м3 соответственно. С учетом этого определена плотность перемешиваемой среды, которая составила ρс = 1,221∙103 кг/м3 кг/м3.
На основании опытных данных и данных [1,3], для рассматриваемого аппарата была выбрана наиболее оптимальная конструкция мешалки, а именно – четырехлопастная (крестообразная) с наклонными, под углом 45°, лопастями. Проведенные с учетом основных параметров перемешиваемой пульпы расчеты показали, что минимальная частота вращения вала мешалки для рассматриваемого аппарата nmin = 0,25 с–1, а принятая рабочая частота, необходимая для проведения технологического процесса выщелачивания, n = 0,83 с–1 (50 об/мин).
Массообмен системы в условиях принудительного движения при перемешивании мешалкой хаpaктеризуется критерием Рейнольдса:
где μс – динамическая вязкость суспензии, определенная по формуле Бачинского [2]
μс = μж(1 + 2,5φ) = 0,94∙10–4 кг∙с/м2,
где μж = 0,8∙10–4 Па∙сПа·с – вязкость жидкой фазы при рабочей температуре t = 30 °C; φ – объемная концентрация твердой фазы.
Так как полученное число Рейнольдса 107 > Re > 4∙104, то можно сделать вывод о том, что движение суспензии в аппарате имеет турбулентный хаpaктер, при котором она перемещается вверх, что благоприятно сказывается на процессе выщелачивания.
Теоретический анализ и результаты опытов показывают, что мощность, затрачиваемая на перемешивание жидкости зависит от динамического коэффициента вязкости μ и плотности ρ жидкости, частоты вращения мешалки, диаметра ее лопастей dм и геометрических параметров аппарата (внутреннего диаметра емкости Dв, высоты заполнения, высоты расположения мешалки над дном). Таким образом, процесс перемешивания жидкости может быть описан множеством принципиально равноценных, но различных по форме критериальных уравнений.
Мощность, необходимая для перемешивания пульпы в установившемся режиме определяется по известной формуле [1]:
где S – коэффициент мощности, который, в случае использования четырехлопастной (крестообразной) мешалки определяется по обобщенному критериальному уравнению [3]:
где с = 5,05 и m = 0,2 – постоянные для четырехлопастной мешалки с лопастями, наклоненными под углом 450, при соотношениях Dв/dм = 3; n/dм = 0,38.
В случаях перемешивания, когда не образуется воронка, критерий Фруда не оказывает влияния на величину мощности. Поэтому, при невозможности установки отражательных перегородок на стенке сосуда, вдоль его образующей, чтобы воронка не образовывалась, ось мешалки необходимо расположить эксцентрично.
При выборе электродвигателя необходимо, чтобы в период пуска аппарата был обеспечен достаточный крутящий момент, так как наибольшая нагрузка приходится на пусковой момент мешалки. Как показывает опыт, пусковой момент во многих случаях оказывается в 2,5–4,5 раза выше номинального. Поэтому определение мощности, необходимой для приведения мешалки в движение, проводили для момента пуска с учетом поправочных коэффициентов:
где f1 = 1,3 – коэффициент, учитывающий пусковой момент; f2 = 1,1…1,21 – коэффициент, учитывающий наличие в аппарате шероховатых стенок без отражательных перегородок; f3 = 2…3 – коэффициент, учитывающий наличие в аппарате змеевика; f4 = (H/Dв)0,5 – поправочный коэффициент при высоте суспензии в аппарате H = 9,5 м; η – кпд передаточного механизма.
В результате мощность электродвигателя составила Nдв = 115 кВт, а крутящий момент на валу перемешивающего устройства – 22 кНм. Размеры кольцевого сечения вала мешалки с отношением внутреннего диаметра к наружному – 0,8 были определены из условия прочности вала при кручении. С учетом коррозии и минусового допуска наружный диаметр вала составил 210 мм.
Геометрические параметры лопастей мешалки (толщина – 22 мм, высота – 640 мм, длина – 1125 мм), изготовленных из стали Х18Н10Т, были определены из условия прочности при изгибе.
Вал мешалки ввиду его значительной длины (7,8 м) и консольного закрепления без дополнительных опор был проверен на крутильные колебания. Результаты расчета вала, проведенного по стандартной методике, показали, что частота собственных колебаний вала значительно превышает частоту вынужденных колебаний.
Полученные результаты были использованы при проектировании и изготовлении аппарата для выщелачивания концентратов. В результате пpaктического использования спроектированного механизма была подтверждена корректность выбранных параметров аппарата для данного химического процесса.
Статья в формате PDF
96 KB...
02 09 2026 17:16:58
Статья в формате PDF
292 KB...
01 09 2026 9:22:18
Статья в формате PDF
110 KB...
31 08 2026 20:18:34
Статья в формате PDF
276 KB...
30 08 2026 22:13:38
Цель: Изучить функцию бронхо-легочного аппарата и клинико-лабораторных показателей в условиях применения противовоспалительных, антиоксидантных и антигипоксантных препаратов.
Материалы и методы: Обследовали 62 больных АС до лечения и на фоне медикаментозной терапии. Провели 10 дневную терапию актовегином в суточной дозе 200 мг (5 мл). Определили клинико-лабораторные показатели и параметры ФВД, ПСВ%.
Результаты: Выявлены изменения клинико лабораторных показателей, параметров ФВД, ПСВ и улучшение этих показателей на фоне терапии актовегином.
Заключение: Лечение антиоксидантными и антигипоксантными препаратами (актовегин) способствует улучшению функциональных проб клиниколабораторных показателей, параметров ФВД, ПСВ, улучшению состояния больных.
...
29 08 2026 2:30:59
Статья в формате PDF
137 KB...
28 08 2026 7:56:46
Статья в формате PDF
111 KB...
27 08 2026 20:52:57
Статья в формате PDF
111 KB...
26 08 2026 5:26:29
Статья в формате PDF
348 KB...
24 08 2026 9:23:31
Статья в формате PDF
124 KB...
22 08 2026 2:57:31
Статья в формате PDF
490 KB...
21 08 2026 15:44:41
Статья в формате PDF
113 KB...
20 08 2026 2:26:48
Статья в формате PDF
167 KB...
19 08 2026 12:57:33
Статья в формате PDF 117 KB...
18 08 2026 19:23:35
Статья в формате PDF
113 KB...
17 08 2026 4:39:18
Статья в формате PDF
120 KB...
15 08 2026 1:58:35
Рассматриваются вопросы, связанные с организацией децентрализованной системы финансово-бюджетных взаимоотношений в условиях «де-факто» унитарной модели государственного устройства. Более подробно изучается проблема реализации принципа самостоятельности территориальных бюджетов. Идея субсидиарности в основе функционирования бюджетной системы федеративного типа предполагает вертикальное и горизонтальное выравнивание финансово-бюджетных полномочий. При реализации бюджетной политики федеративного типа соответствующую систему финансово-бюджетных отношений следует рассматривать не как совокупность финансовых механизмов и нормативов, определяющих пропорции и параметры бюджетно-налоговых систем разных уровней, а как средство решения взаимосвязанных задач социальной, экономической и региональной политики с учетом промышленной специализации региональной экономики. Многоуровневое финансово-бюджетное регулирование, осуществляемое в федеративном государстве, объективно порождает различные противоречия, в их числе и несбалансированность федеративной бюджетной системы, которые разрешаются путем создания оптимальных форм и методов управления, регулирования и планирования.
...
13 08 2026 6:39:26
Статья в формате PDF
253 KB...
12 08 2026 23:28:59
Статья в формате PDF
95 KB...
11 08 2026 19:53:29
Статья в формате PDF
112 KB...
10 08 2026 1:34:25
Статья в формате PDF
117 KB...
09 08 2026 12:21:23
Статья в формате PDF
111 KB...
08 08 2026 11:56:50
Статья в формате PDF
124 KB...
07 08 2026 12:26:55
Статья в формате PDF
334 KB...
06 08 2026 17:15:10
Статья в формате PDF
240 KB...
05 08 2026 21:40:52
Статья в формате PDF
128 KB...
03 08 2026 17:13:52
Статья в формате PDF
717 KB...
02 08 2026 3:26:41
В работе дана экологическая оценка возможных последствий на окружающую среду, жизнь и здоровье населения. Показано, что при решении выбора источника энергии необходимо учитывать не только экономические, но и экологические последствия возможного влияния объектов энергетики при строительстве и эксплуатации. Комбинированное производство энергии двух видов на мини–ТЭЦ способствуют гораздо более экологичному использованию топлива по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии и тепловой энергии на котельных установках, но и повышению чистоты воздушного бассейна, улучшению общего экологического состояния окружающей среды. Интенсивное шумовое воздействие на организм человека нeблагоприятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявлений которой ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха. В работе рассмотрено воздействие мини-ТЭЦ с дизельными и газопоршнеыми двигателями мощностью 1000 кВт на окружающую среду. Установлено что, шум, создаваемый электростанцией, состоящей их 4 газопоршневых двигателей мощностью 1000 кВт, будет ниже допустимого для территории, непосредственно прилегающей к жилым домам. Поэтому специальных мероприятий по снижению шума не требуется.
...
01 08 2026 3:44:53
Статья в формате PDF
262 KB...
31 07 2026 15:14:40
Медицинская пиявка (Hirudo medicinalis L.) относится к классу пиявок (Hirudinea) подклассу настоящих пиявок (Euhirudinea) отряду челюстных пиявок (Ghathobdellidae), роду Hirudo. Более 30 веков она использовалась человеком как лечебное средство. В России велик опыт клинического применения пиявки (гирудотерапия), его расцветом считаются 18-19 века, когда по экспорту пиявки Россия занимала место, равное злаковым культурам, что являлось существенной статьей дохода государственной казны. В статье показаны оптимальные условия среды для обитания медицинской пиявки и возможные лимитирующие факторы ее распространения и численности. Сегодня основной причиной снижения численности пиявки в Краснодарском крае является антропогенный фактор. Так бpaконьерский вылов Hirudo medicinalis привел к сильному подрыву ее популяции в большинстве районов Краснодарского края, по сравнению с серединой 90-х годов, ее численность снизилась до 10 раз. В 2002 г. губернатором Краснодарского края А.Н. Ткачевым было выпущено постановление №955 «Об изучении и сохранении медицинской пиявки на территории Краснодарского края». Важным условием сохранения медицинской пиявки в нашем крае является введение запрета на ее вылов на территории Ростовской области, куда в последнее время сместились рынки нелегальной торговли пиявкой. Идеальным вариантом стал бы запрет на ловлю пиявки во всем Южном федеральном округе и принятие коллективных мер по ее охране.
...
30 07 2026 10:12:33
Статья в формате PDF
115 KB...
29 07 2026 8:21:48
Статья в формате PDF
116 KB...
28 07 2026 0:26:50
Статья в формате PDF
121 KB...
27 07 2026 3:24:38
Статья в формате PDF
109 KB...
26 07 2026 16:30:28
Статья в формате PDF
297 KB...
25 07 2026 14:49:26
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
