как найти площадь сита

При проектировании размеры грохотов выбирают по усредненным показателям производительности. В основу расчет принимается производительность грохота на 1 м 2 площади сита при данном размере отверстия. Конкретные условия грохочения учитываются введением ряда коэффициентов.

Массовая производительность по исходному материалу (Q) для вибрационных грохотов с круговыми вибрациями короба может быть определена по следующей эмпирическое формуле представленной в справочном пособии «Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых» 3 изд. (Андреев С.Е., Перов В.А. Зверевич В.В.):

Q = F × q × δ × k × l × m × n × o × p

где F – рабочая площадь сита, м 2 ;

q – средняя производительность на 1 м 2 поверхности сита м 3 /час;

δ – насыпная масса грохотимого материала, т/м 3 ;

k, l, m, n, o, p – поправочные коэффициенты.

Производительность грохотов с несколькими ситами рассчитывается по верхнему и нижним ситам. Эффективная рабочая площадь нижних сит принимается равной 0,7 х F ввиду неполного использования, т.к. питание на сито поступает не только в начале сита, но и по всей его длине.

Средняя производительность вибрационных грохотов q на 1 м 2 поверхности сита

Отверстие сита, мм	0,5	0,8	1	2	3	6	10	13	16	20
Средняя производительность сита q, м3/ч	3,0	3,5	4,0	5,5	7,5	13	19	22	24,5	28
Отверстие сита, мм	25	30	40	50	60	70	80	100	150	200
Средняя производительность сита q, м3/ч	31	33,5	37	42	46	50	55	63	90	110

Коэффициент k

Содержание в исходном материале зерен размером меньше половины размера отверстий сита, %	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Коэффициент k	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0

Коэффициент l

Содержание в исходном материале зерен размером больше размера отверстий сита, %	10	20	25	30	40	50	60	70	80	90
Коэффициент l	0,94	0,97	1,0	1,03	1,09	1,18	1,32	1,55	2,0	3,36

Коэффициент m

Эффективность грохочения, %	40	50	60	70	80	90	92	94	96	98
Коэффициент m	2,3	2,1	1,9	1,65	1,35	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6

Коэффициент n

Форма зерен	Дробленый материал(кроме угля)	Округленная	Уголь
Коэффициент n	1,0	1,25	1,5

Коэффициент o

Влажность материала	Сухой (отверстие сита 25мм)
Коэффициент o	1,0	0,8	0,4	1,0

Коэффициент p

Влажность материала	Сухое (отверстие сита 25мм)
Коэффициент p	1,0	1,25	1,0

Инструкция

1) Введите производительность грохота по исходному сырью т/час.

2) Введите насыпную массу грохотимого материала т/м 3 .

3) Выберите количество сит грохота от 1 до 3.

4) Выберите размеры отверстий для сит. Сито №1 – верхнее сито, сито №2 – среднее, сито №3 – нижнее сито.

Важно! При выборе размеров отверстий сит должно выполняться условие: Размер отверстия Сита№1 > Отверстия сита №2 > Отверстия сита №3.

5) Выберите требуемую эффективность грохочения в процентах (от 40 до 98 %).

6) Выберите форму зерен.

7) Выберите влажность исходного материала.

8) Выберите тип грохочения – сухое/мокрое с орошением.

9) Задайте распределение для всех сит грохота. Укажите процент зерен в исходном материале большее размера сита (a1(+), a2(+), a3(+)). Укажите процент зерен в исходном материале меньше половины размера отверстий сита (a1(-), a2(-), a3(-)).

Важно! Процент зерен надо указывать для исходного материала (от 0 до 100%). При этом должны соблюдаться условия:

Для проведения расчета нажмите кнопку «Расчет».

Важно! Во избежание некорректных результатов выполняйте расчет только после задания корректного распределения для всех сит грохота участвующих в расчете.

Важно! Перед выполнением нового расчета нажмите кнопку «Сбросить».

Выбор и расчет грохотов

2.2.1 Общие сведения

В горнорудной промышленности наибольшее применение находят вибрационные грохоты типа ГИТ – грохоты инерционные тяжелого типа, их мы и предусматриваем к установке.

Технологический расчет грохотов заключается в определении площади грохочения (площади сита) по заданной производительности. Имеется несколько методик расчета грохотов, мы принимаем наиболее распространенную из них (фирмы «Аллис – Чалмерс», США).

Производительность грохота по исходному материалу определяется по формуле:

, (8)

где Q – производительность грохота по питанию, т/ч;

F – рабочая площадь сита, м 2 ;

q — удельная производительность грохота при заданном размере отверстий сита, м 3 /( м 2 ×ч);

d — насыпная плотность грохотимого материала, т/м 3 ;

k, , m, n, o, p — поправочные коэффициенты

2.2.2 Выбор и расчет грохотов для II стадии дробления

В соответствии с выбранной схемой (рисунки 1,2) на грохочение поступает продукт после I стадии дробления в количестве 100%. Размер отверстий сита грохота принимается равным номинальному размеру дробленого продукта II стадии дробления, т.е. 65 мм. Вид просеивающей поверхности – резиновые решета, форма отверстий квадратная, эффективность грохочения принимаем равной 90%. В руде нет мелкого комкующегося материала, влажность незначительная, поэтому принимаем сухое грохочение.

По таблице 9 [4, стр. 94] находим значение удельной производительности, она равна q = 48 м 3 /( м 2 ×ч).

Поправочные коэффициенты находим по таблице 10 [4, стр. 95]. При этом при определении коэффициентов k и нужно знать содержание в поступающем на грохот продукте зерен размером менее половины размера отверстий сита (т.е. d ≤ 30 мм) и размером больше размера отверстий сита (т.е. d≥60 мм). Для этого воспользуемся типовыми характеристиками крупности дробленых продуктов дробилок ЩДП [4, стр. 156, рис. 96]. Ширина разгрузочной щели дробилки нами определена и равна ₁= 167 мм. Отношение размера зерен заданной крупности к ширине разгрузочной щели равно:

По типовой характеристике находим процентное содержание этих классов крупности: b_-30 = 10% и b₊₆₀ = 70%

Значения поправочных коэффициентов:

Необходимая площадь грохочения равна:

Количество дробилок II стадии равно 2. При использовании приемного бункера крупнодробленой руды перед II стадией дробления целесообразно установить 2 грохота (по одному перед каждой дробилкой) с подачей руды в дробилки пластинчатыми питателями. Тогда необходимая площадь сита каждого грохота будет равна половине рассчитанной, т.е. 8,4 /2 = 4,2 м 2

По приложению 4 [3, стр. 262] выбираем грохоты ГИТ – 51 с размером просеивающей поверхности В ´ L = 1750 ´ 3500 мм или F = 6,1 м 2 .

Выбранные грохоты проверяем по толщине слоя материала в разгрузочном конце грохота по формуле [4, стр. 96]:

, (9)

где h – толщина слоя материала в разгрузочном конце грохота, м;

Q_НАД – масса надрешетного продукта, т/ч;

В – рабочая ширина грохота, м;

d — насыпная плотность материала, т/м 3 ;

J_М – скорость продвижения материала по грохоту, м/с.

Практические значения J_М для грохотов с круговыми колебаниями короба находятся в пределах 0,5 – 0,63 м/с [4, стр. 97], принимаем J_М = 0,56 м/с.

Количество надрешетного продукта (см. рисунок 2 данного расчета).

Q_НАД = Q₄ = 493 т/ч, или на один грохот.

Тогда

Допустимая толщина слоя составляет 100 мм [4, стр. 96], выбранные грохоты удовлетворяют это условие.

2.2.3 Выбор и расчет грохотов для III стадии дробления

На грохочение поступает (см. рисунок 2):

Q_гр = Q₆ + Q₉ = 537 + 1020 = 1557 т/ч или 298 + 567 = 865 м 3 /ч

Расчет производим по той же методике, что и для грохота II стадии.

Размер отверстий сита грохота принимаем равным номинальному размеру дробленого продукта III стадии, т.е. 15 мм. Вид просеивающей поверхности — тканое сито, форма отверстий квадратная.

Удельную производительность грохота определяем по таблице 9 [4, стр. 94] методом интерполяции:

Питание грохота состоит из продуктов 3, 5 и 9. Рассчитаем содержание в нем класса – 7,5 мм, необходимое для определения коэффициента К.

1) Определим количество этого класса в продукте дробления ЩДП.

Z=

По типовой характеристике [4, стр. 156, рис. 96] при Z=0,05 содержание этого класса составляет примерно 3% или

Q₂ — 7,5 = 537 × 0,03 = 16,1 т/ч

С достаточной для практики точностью можно считать, что при грохочении во II стадии весь он перешел в подрешетный продукт, т.е.

2) Определим количество класса – 7,5 мм в продукте дробления КСД

Z=

По типовой характеристике [3, стр. 121, рис. 66] при Z=0,4 находим содержание класса — 7,5 мм в продукте 5: оно составляет 15%

Q₅ — 7,5 = 456 × 0,15 = 68,4 т/ч

3) Определим количество класса — 7,5 мм в продукте дробления КМД

Z=

По типовой характеристике [3, стр. 121, рис. 66] при Z=0,63 находим содержание класса — 7,5 мм в продукте 9: оно составляет 17%

Q₉ — 7,5 = 1020 × 0,17 = 173,4 т/ч

Общее количество класса – 7,5 мм в питании грохота составляет:

Q_гр — 7,5 = Q₃ — 7,5 + Q₅ — 7,5 + Q₉ — 7,5 = 16,1 + 68,4 + 173,4 = 257,9 т/ч или

Коэффициент К равен [4, стр. 95, табл. 10]:

Аналогичным образом находим содержание класса +15 мм в продуктах 3, 5, 9, что необходимо для определения коэффициента l.

4) Определим количество класса +15 мм в продукте 3.

Определим вначале количество класса –15 мм в продукте дробления ЩДП.

Z=

По типовой характеристике [4, стр. 156, рис. 96] при Z=0,9 его количество составит 5%.

Q₃ — 15 = 537 × 0,05 = 26,85 т/ч

Количество класса +15 мм в продукте 3 составит:

5) Определим количество класса +15 мм в продукте 5.

Z=

По типовой характеристике [3, стр. 121, рис. 66] при Z=0,7 содержание его составляет 60%

Q₅ +15 = 456× 0,6 = 273,6 т/ч

6) Определим количество класса +15 мм в продукте 9.

Z=

По типовой характеристике [3, стр. 121, рис. 66] при Z=1,25 находим его процентное содержание, оно составляет 50%

Q₉ +15 = 1020 × 0,5 = 510 т/ч

Общее количество класса +15 мм в питании грохота составит:

Q_гр = Q₃ +15 + Q₅ +15 + Q₉ +15 = 58 + 273,6 + 510 = 841,6 т/ч или

Коэффициент равен [4, стр. 95, табл. 10]:

Значения остальных коэффициентов (табл. 10):

m = 1,0; n = 1,0; o = 0,8; p = 1,0.

Необходимая площадь грохочения равна:

К установке выбираем грохоты ГИТ 71 с площадью просеивающей поверхности В ´ L = 2,5 м ´ 5,0 м = 12,5 м 2 каждый.

Производим проверку грохотов по толщине слоя материала в разгрузочном конце грохота по формуле (9).

Расчет основных параметров режима работы вибрационных грохотов

К основным параметрам, определяющим эффективность и произ­водительность грохочения, относятся размеры просеивающих по­верхностей, частота и амплитуда колебаний, угол наклона гро­хота, направление вращения вала вибровозбудителя и траектория движения сита.

Экспериментально установлено, что наилучшая эффективность грохочения происходит при соотношении ширины и длины просеи­вающей поверхности, равной 1 :2,5, при этом же соотношении производительность грохота прямо пропорциональна площади сита. У колосниковых грохотов тяжелого типа это соотношение прини­мается равным 1 : 2 ввиду более низких требований к эффектив­ности грохочения на этих машинах. Грохоты с соотношением сто­рон просеивающей поверхности менее чем 1 : 2,5 нерациональны из-за трудности обеспечения равномерного питания, усложнения конструкции и ухудшения их динамических показателей.

Оптимальные значения амплитуды и частоты колебаний сита зависят от формы траектории его движения. Совокупность этих факторов влияет на производительность, эффективность грохо­чения и способность грохота к самоочищению отверстий сита от за­стрявших в них зерен. Процесс самоочищения отверстий сита зави­сит от скорости, формы, траектории и направления движения сита. С увеличением скорости самоочищение отверстий сит улучшается, но эффективность грохочения снижается в результате уменьшения числа соприкосновений зерен с просеивающей поверхностью по ее

Длине. Практика показала, что самоочищение происходит при высоте подбрасывания зерна h, превышающей 0,4 размера от­верстия D, т. е. Исхо­дя из этого условия определя­ется наибольшая скорость дви­жения сита.

Рис. 8.12. Схема к определению на­ибольшей скорости движения сита

В грохотах с направленны­ми колебаниями (рис. 8.12,а) инерционная сила действует под постоянным углом Р к пло­скости сита, и траектория дви­жения зерна под действием этой силы может быть записа­на в следующей форме: Х= = V0t cos р; У=v0t sin р—gfi/2, где X и Y — координаты под­брасываемого зерна; vo — мак­симальная скорость по направ­
лению движения; Р — угол действия инерционной силы к плоскости сита. Решая эти уравнения совместно, получим

Значение Xi при Ymax=h получим, приравняв производную уравнения нулю. т. e. Xi==u02tgpcos2p/g, тогда h=v N/GN. (8.6)

Рис. 8.14. Схема к опре­делению динамического коэффициента грохоче­ння

Инерционная сила Р1г возникающая от действия вибровозбу­дителя и обеспечивающая отрыв частиц смеси от ситаі, Р;= = /Псвасо2. Сила тяжести частиц, прижимающая их к поверхности сита, G=mcvg, где тсв — масса частицы, кг; а—амплитуда ко­лебаний, м; со— угловая частота колебаний, рад/с;’^ — ускоре­ние свободного падения, м/с2. Для грохота с круговыми колеба­ниями и наклонными ситами (рис. 8.14,а) составляющая сил Pi и G, действующие в плоскости N—N, Рш=Рі sin at, GN= —G cos а, где a — угол наклона сита, град; t — угол направле­ния действия инерционной силы. Следовательно,

„ ___ ^i, n ____ mCBaa>2 sin mt__ atoa sinorf

n mCBgcosa g cos a

Инерционная сила Pi, как круговой вектор, достигает наибо­льшего значения при со£=90°. Тогда

/Скр=aco2/ (g cos a). (8.7)

Для грохотов с направленными колебаниями и горизонталь­ными ситами угол направления действия инерциойной силы coЈ=p=const (рис. 8.14,6), а угол наклона сита а=0°. Тогда

Кн—сии2 sin p/g. (8.8)

При расчете грохота с несколькими ситами динамический ко­эффициент грохочения назначается по ситу с наибольшим раз­мером отверстий.

На основании анализа колебательных параметров грохотов, изготовляемых отечественной промышленностью, установлены следующие граничные значения а, п и К (п — частота вращения вала вибратора).

Тип грохота а, мм п, об/с К

Грохоты с круговыми колебаниями:

Инерционные. 3. 5 13,3. 20 2,3. 5,6

Эксцентриковые. 2,5. 4,5 13,3. 20 2,3. 6,1

Грохоты с направленными колебаниями: инерционные нерезонансного действия. . 5. 8 11,6. 12,5 3,5. 4,1 с кривошипно-шатунным приводом резо­нансного действия. 10. 12 8,3. 10 2,2. ..2, 7

Для определения оптимального режима грохота обычно за­даются двумя параметрами и по ним определяют третий: для грохотов с принудительной кинематикой обычно задаются значе­ниями а и К; для грохотов с силовым приводом — значениями п и К.