Изложены теоретические и практические аспекты аутогенных свойств разделительной среды при обогащении угля. Разделяющая среда, двигаясь в радиальном направлении, производит перечистку уже сложившихся слоев материала. Частицы обогащаемого материала двигаются по стационарным траекториям, подвергаясь периодическому разрежению и уплотнению турбулентными вихрями, амплитуда которых уменьшается от периферии к центру аппарата. Аутогенные свойства разделяющей среды проявляются в условиях противоточных турбулентных потоков за счет неоднородности (по плотности) суспензии в радиальном направлении при наличии специфической постели и под действием поперечной циркуляции, обеспечивающей необходимую чистоту продуктов разделения. Зерна граничной крупности и плотности обеспечивают равновесие сепарируемой системы, при котором имеет место минимальное засорение продуктов разделения.

Завдяки використанню єдиної інтерполяційної залежності для усіх режимів осадження, що пов'язує критерії Рейнольдса й Архімеда, виявлено залежність ступеня підвищення продуктивності горизонтального гравітаційного сепаратора від ступеня попередньої коагуляції крапель рідини мінімального розміру в газовому потоці, що надходить на сепарацію.

Запропоновано уточнений метод розрахункового визначення складу пластових сумішей на базі розгонки конденсату та нафти в апараті Енглера, який базується на прогнозуванні вмісту легких вуглеводнів та їх фракцій за даними фракційної розгонки. Результати моделювання складу та властивостей газоконденсатних та газонафтових сумішей порівняно з даними лабораторних досліджень.

Доведено важливість попередньої підготовки газу для його транспортування. Наведено результати експлуатаційного дослідження роботи системи сепарації на установці комплексної підготовки газу (I-а черга) Юліївського нафтогазоконденсатного родовища, на підставі якого її визнано незадовільною.

Проаналізовано сучасний стан технологій збагачення вугілля в Україні та обгрунтовано необхідність окремого збагачення класу 0,2 - 3 мм. Запропоновано технологічну схему збагачення енергетичного вугілля з використанням мокрої гвинтової сепарації.

Розроблено метод та роторний сепаратор для гравітаційного збагачення тонких вугільних шламів у випадку плівкової течії пульпи поверхнею вертикальних пластин, на боковій поверхні яких є похилі виступи і западини. Розраховано очікувану продуктивність та наведено отримані за лабораторних умов показники збагачення тонких вугільних шламів.

Розглянуто гравітаційні технології десульфурації вугілля, що застосовуються за кордоном та у вітчизняній практиці вуглезбагачення. Доведено, що у забезпеченні вугілля сіркою найбільш ефективні гвинтові сепаратори.

Розроблено аналітичний метод розрахунку коефіцієнта дифузії твердих частинок. Наведено залежність коефіцієнта дифузії від параметрів двофазного середовища.

Проведена условная оптимизация процесса гравитационного обогащения на конусных сепараторах отмытых титан-цирконовых песков. Для упрощения вычислительной процедуры применен алгоритм условной оптимизации с поиском по оси критерия. С целью уменьшения размерности задачи проведена декомпозиция на контуры управления с одновременным агрегированием переменных в результате объединения в один контур всех аппаратов, выполняющих одну и ту же операцию.

Проаналізовано роботу золотовидобувних фабрик близького та далекого зарубіжжя, а також речовинний склад руд родовища Клинці. Руди цього родовища, а також практично всі золотовмісні руди Українського щита мають у своєму складі арсен. Запропоновано альтернативний варіант, який забезпечує одержання золотовмісних товарних концентратів та екологічно безпечних відвальних хвостів за енергоощадною безфлотаційною технологією.

Приведены технологические решения при обогащении шламовых продуктов с помощью винтовых аппаратов на углеобогатительных фабриках Украины. Сделаны следующие выводы: винтовые аппараты являются наиболее простым оборудованием для разделения по плотности угля в диапазоне крупности 0,1...3,0 мм, что дает возможность существенно снизить энергетические и материальные затраты на обогащение, а применение винтовых аппаратов при обогащении нижних классов дешламаторов рядового угля позволяет выделить отвальные отходы в начале процесса и удалить их из циркуляционной нагрузки.

Предложены математические модели гидродинамических процессов при двухслойном течении гидросмеси по наклонному желобу, противоточном двухслойном течении вязкой жидкости и соударении струй. Рассмотрены аппараты гравитационного обогащения, работающие по принципу суживающегося желоба, а также технологические схемы обогащения россыпей с использованием многоярусных конусных сепараторов.

Викладено енергетичну інтерпретацію гравітаційних розподільчих процесів, на основі концепції перерозподілу зернистої суміші у монофракції за розподільною ознакою.

Наведено модель процесу теплообміну водонафтової емульсії в каналах різного поперечного перерізу під дією НВЧ-енергії, яка побудована з урахуванням фізичних характеристик в'язкопластичного матеріалу. Розроблено метод розв'язання задач нестаціонарного конвективного теплообміну, що базується на скінченних інтегральних перетвореннях. Показано, що запропонована математична модель може бути застосована для дослідження теплообміну в каналах, переріз яких має правильну геометричну форму, а також для моделювання режиму з рівномірним нагріванням обсягу матеріалу на певній глибині за рахунок вибору швидкості його руху й потужності джерела НВЧ-енергії.

Приведена модель процесса теплообмена водонефтяной эмульсии в каналах разного поперечного сечения под действием СВЧ-энергии, построенная с учетом физических характеристик вязкопластичного материала. Разработан метод решения задачи нестационарного конвективного теплообмена, основанный на конечных интегральных преобразованиях. Показано, что предложенная математическая модель может быть применена для исследования теплообмена в каналах, сечения которых имеют правильную геометрическую форму, а также для моделирования режима с равномерным нагреванием объема материала на определенной глубине за счет выбора скорости его движения и мощности источника СВЧ-энергии.

The model of process of heat exchange of a water-oil emulsion in channels of different traversal section under activity of ultrahigh-frequency energy is given. Considering physical performances of an emulsion in operation the mathematical model on the basis of a viscous and plastic material is constructed. The method of the solution of a problem of nonsteady convective heat exchange which is grounded on corresponding terminating integrated transformations is developed. Numerical embodying of the gained solutions of a problem is given and the comparative analysis with known effects is lead. It is shown, that the explored physical and mathematical model can be applied to cases of heat exchange in channels which section differs from viewed.

Розроблено математичну модель гравітаційного збагачення в шарі хвостосховища та по довжині за умов динамічної рівноваги струму пульпи. Модель дозволяє прогнозувати максимально можливий вміст магнітного та загального заліза, а також мінералів пустої породи. Наведено порівняння розрахованих та експериментальних даних. Результати досліджень можна використати для розробки технологічної схеми збагачення техногенних шламових хвостосховищ.

Розроблено математичну модель сепаратора, в основі якої лежить інерційний механізм сепарації газорідинної суміші. На основі даної моделі одержано функціональні залежності коефіцієнта ефективності сепаратора від параметрів, які відіграють визначну роль в технологічному процесі розділення газорідинної суміші на рідку і газову фази.

  Скачати повний текст

Проведено порівняльний аналіз і визначено принципи, на яких базуються основні технології гравітаційної та хімічної десульфурацій вугілля. Встановлено, що підвищення ефективності десульфурації дрібних класів кам'яного вугілля можливе за рахунок поєднання процесу мокрої гвинтової сепарації з електрохімічними методами до вилучення сполук сірки. Досліджено гідродинамічні умови та кінетику процесу розділення піритних і вугільних мінеральних комплексів за гвинтовою поверхнею, запропоновано новий метод електрохімічної десульфурації водно-вугільної суспензії в полі жевріючого електричного розряду. Обгрунтовано, що ефективність вилучення піритних зерен за гвинтовою поверхнею визначається швидкістю поперечної циркуляції, яка, в свою чергу, впливає на кінетику даного процесу. Обробка водно-вугільної суспензії в полі жевріючого електричного розряду ініціює виникнення перекису водню, який активно окиснює невилучену після гравітаційної обробки піритну сірку, що дозволяє знижувати її вміст до 50 %. Встановлено, що на ефективність гравітаційної десульфурації на гвинтовому сепараторі впливає вміст проміжних фракцій. Обгрунтовано застосування жолобу з підвищеною кількістю витків і відсікачем, встановленим на останньому розвантажувальному витку. Визначено технологічні параметри електрохімічної десульфурації та розроблено варіанти схемних рішень гравітаційно-електрохімічної десульфурації кам'яного вугілля.

Досліджено питання розрахунку оптимальних конструктивних і технологічних параметрів відцентрового класифікатора вугілля за допомогою автоматизованої системи моделювання з метою підвищення ефективності збагачення вугільних шламів з використанням обчислювальної техніки. Обгрунтовано теоретичні та практичні основи моделювання процесу руху вугільних суспензій у конусно-тороїдальному роторі відцентрового класифікатора. З використанням фізичної та математичної моделей встановлено оптимальні значення кута конусності ротора, частоти обертання ротора, фактора розподілу та вмісту твердого продукту у вихідній суспензії для запропонованого відцентрового апарата.

Обгрунтовано шляхи вирішення актуальної проблеми очистки шламових вод збагачувальних фабрик у гідроциклонах. Наведено результати теоретичних й експериментальних досліджень процесу згущення відходів фільтрації у напірних гідроциклонах з пневматичним регулятором. Розкрито новий механізм процесу згущення багатофазної шламової води спрямованим струменем повітря у зоні піскової насадки гідроциклона. Запропоновано новий метод керування роботою напірних гідроциклонів, що передбачає реалізацію високоефективного безконтактного способу очистки шламових вод. На підставі одержаних результатів запропоновано більш досконалу технологію стабілізації живлення вакуум-фільтра на всьому діапазоні зміни вихідних параметрів (тиску та густини пульпи) на вході гідроциклона, що сприяє підвищенню якості очистки шламової води, яка використовується у системі зворотного водопостачання збагачувальної фабрики. Розроблено методику інженерного розрахунку технологічних параметрів процесу згущення відходів флотації в гідроциклоні та конструктивних параметрів промислового пневматичного регулятора з визначенням оптимального режиму роботи апаратів у складі водно-шламової системи.