Аэратор
Поиск
Выбрать язык
Анонс статей

Записи с меткой ‘Аэратор’

postheadericon Установление причины низкой производительности аэратора завода № 25 г. Норильск, 1947 год [полный текст]

Время чтения статьи, примерно 6 мин.

2Установление причины низкой производительности аэратора завода № 25 1947 год

М.В.Д. – С.С.С.Р Норильский Никелевый комбинат Металлургический сектор Центральной лаборатории

Работу выполнили:

Руководитель инженер: О.В. Балабанова, Н.П. Езепенко

Начальник центральной лаборатории – Р.А. Венер

Руководитель Металлургического Сектора Ц.Л. – Ф.Т. Кириенко. Норильск – 1947 год

Страниц – 8. Рисунков – 6.

Рядом исследовательских работ, проведенных ранее в лабораториях Металлургического сектора Центральной лаборатории, а так же на полупромышленной установке «НК» /см. сборник «Окисление и осаждение железа в растворах содержащих кобальт и другие металлы» Ц.Л. Норильского комбината 1942-1946 г.г./ было установлено, что процесс окисления железа из кобальтовых растворов, путём окисления его воздухом в присутствии меди и при нейтрализации раствора доломитом – протекает быстро и железо осаждается полностью. Скорость осаждения железа равна – 10 грамм на литр в час.   Между тем в практической работе завода № 25, производящих окисления железа в аэраторах системы Ждана /рис. № 1/ скорость окисления и осаждения железа оказалась в 3-5 раз ниже установленной в исследовательских работах и на опытной установке. Целью настоящей работы было выяснить причины, вызвавшие увеличение продолжительности операции осаждения железа в аэраторе Ждана. Для этого, непосредственно на заводе был осуществлен контроль процесса в условиях промышленной работы аэратора.

Контроль охватывал:

1. Изменение объема и уровня раствора в аэраторе.

2. Определение числа оборотов мешалки.

3. Определение расхода мощности потребляемая мотором (регистрация силы тока и напряжения каждые ½ часа).

4. Изменение температуры раствора в ходе операции.

5. Продолжительность операции.

6. Количество расходуемого доломита на нейтрализацию раствора.

7. Определение через каждые ½ часа PH раствора и содержание закисного железа в растворе.

8. Определение через каждые ½ часа содержание кислорода в поступающем в аэратор воздухе и в отходящем с поверхности раствора газе. Определение кислорода проводилось при помощи аппарата Ореа (поглощение щелочным раствором пирогаллола). Газ для очистки его от углекислоты предварительно пропускался через три последовательно соединенных склянки со щелочью. Схема отбора проб газа изображена на рисунке №2. Существенной деталью этой схемы является гуммированный колокол, опускаемый на глубину 75 сантиметров. Для устойчивости колокол помещался в шахту, изготовленную из досок, к которым он прочно закреплялся. Циркуляция газа под колоколом поддерживалась постоянно с помощью специального отвода в атмосферу цеха.

 

Коэффициент использования кислорода воздуха определяется по формуле:

 1

где  µ – процент использования кислорода.

О1 – содержания кислорода в исходном воздухе.

О2 –  содержания кислорода в отходящем газе.

N1 – содержания азота в исходном воздухе.

N2 – содержания азота в отходящем газе.

Расчет количества всасываемого воздуха выполнялся на основании анализа газа на кислород и количества окислившегося железа (определяемого аналитически).

Теоретически на окисление 1 килограмма Fe (железа) принимался расход воздуха 476,2 литра при нормальных условиях.

3

Было проведено 4 серии наблюдений:

1. Контроль работы аэратора в обычных условиях. Отбор проб газа на анализ производился в 3-х точках по радиусу чана аэратора в продолжение одной операции окисления железа.

В этой операции было установлено две тормозящих доски друг против друга у стенок чана аэратора.

2. Контроль работы (операции) аэратора путем отбора проб газа в одной точке в течение всей операции осаждения железа.

Проведено три наблюдения с установкой колокола посредине радиуса чана аэратора, у вала и у стенки чана.

3. Контроль работы аэратора при установке в чане четырех тормозящих поверхностей с целью улучшения перемешивания воздуха в растворе.

4

Тормозящие поверхности представляли собой 4 доски шириной 25 см, установленные вертикально ребрами по радиусу чана аэратора и на расстоянии 30 см  от стенок чана.

4. Контроль работы аэратора при некотором изменении конструкции мешалки. В лобовой части лопастей мешалки было просверлено по три десятимиллиметровых отверстия. Расположение отверстий показано на рисунке № 3.

Отверстия заваривались, начиная с конца каждой лопасти и по одному при каждом следующем опыте. Число оборотов мешалки во всех опытах было одинаково и равным 450 об/мин.

5

Распределение воздуха в чане аэратора

Этому вопросу были посвящены первая и вторая серии опытов. Перед ними ставились целью определения наиболее правильной точки отбора газа, одновременно требовалось установить, насколько полно используется объём чана аэратора в существующих условиях работы.

6

Опыты первой серии, проведенные за одну операцию осаждения железа, показали, что степень использования кислорода воздуха уменьшается по мере удаления от вала мешалки однако, на основании только этих опытов нельзя было утверждать о неравномерности использования кислорода в растворе поскольку одновременно с изменением коэффициента использования кислорода изменилось также и Ph раствора см. таблицу №1)

7

Во второй серии опытов (смотрите таблицу № 2) изменении е Ph растворов было значительно меньше, кроме того, в этой серии опытов отбор проб газа осуществлялся в каждой точке в продолжение всех операций осаждения железа. В результате оказалось, что использование кислорода воздуха в растворе несколько выше у вала мешалки и стенки чана, что вообще  является вероятным, так как может быть обусловлена увеличением продолжительности контакта пузырьков воздуха с раствором.

Чтобы избежать преувеличение коэффициентов, наиболее правильным, таким образом, будет отбор проб газа на средней точки радиуса чана аэратора. Небольшие абсолютные колебания  использования кислорода в разных частях чана аэратора позволяют полагать вместе с тем, что анализы таких проб будут довольно близкими к средним истинным.

8Обращает на себя внимание резкое изменение использование кислорода воздуха в преом и втором серии опытов. Очень высокое использование кислорода в первой серии опытов является случайным совпадением благоприятным условием  высокая температура раствора, высокое содержание Ph, повышенный уровень раствора в чане аэратора. С другой стороны эти условия во второй серии опытов были настолько неблагоприятны, что величина использования кислорода воздуха оказалось другой крайностью. Нужно сказать, что в дальнейшем обе эти крайности почти не повторялись и обычное использование кислорода воздуха находилось около 30 %.

Производительность аэратора

Опыты второй серии показали, что основной причиной низкой производительности аэратора является недостаток воздуха.

Использование кислорода более 12-17 % является по существу хорошим и при наличии избытка воздуха им можно было бы удовлетвориться. От последующих опытов потребовалось поэтому установить возможность увеличения количества всасываемого аэратором воздуха. Для этого мы попытались использовать два пути:

1. Установку поверхностей тормозящих вращению раствора.

2. Усиление эжекции воздуха и лопасти аэратора.

Первый способ позволил увеличить относительную скорость конца лопасти аэратора, второй – использовал относительную скорость струи раствора в самой лопасти.

Для осуществления последнего в лобной части лопастей ротора аэратора сверлились отверстия диаметром 10 мм. Результаты проведенных в обоих условиях опытов показаны в таблице № 3 и на рисунках 4 и 5.

Из них, прежде всего следует, что подобными методами заметно увеличить производительность аэратора невозможно. Количество всасываемого аэратором воздуха, несмотря на высокий коэффициент использования кислорода, далеко недостаточен для достижения скоростей осаждения железа порядка 10 г/л час, которые прежде достигались в исследовательских работах и на опытной установке «НК».

9Таблица № 3

10

Очевидно, что путем самовсасывания воздуха из атмосферы аэратор не сможет пополнить его недостаток в 300-500 %. Это можно видеть на рисунке 6, где нанесена кривая зависимости количества  всасываемого аэратором воздуха от температуры раствора.

Только в растворах с температурой 600 можно ожидать производительности аэратора по воздуху около 3 кбм. /мин. Но уже при рабочей температуре 800 она уменьшается до 0,6 кбм. /мин и при температуре немногим более 900 всасывание воздуха должно практически прекратиться. Из этого следует, что в аэратор Ждана нужно подавать сжатый воздух извне и в таком количестве, чтобы он мог развивать необходимую производительность по осаждению железа.

Пока что нет никаких оснований считать конструкцию аэратора Ждана неудовлетворительной, так как его работа сейчас не обеспечена нужным количеством воздуха, но вместе с тем и нет никаких оснований полгать, что он будет давать такое же высокое использование кислорода и в случае подачи через него повышенного количества воздуха. Неясность этого вопроса требует, разумеется, постановки проверочных опытов на заводе.

11ВЫВОДЫ

1. Существующий на заводе № 25 аэратор конструкции Ждана имеет высокий коэффициент использования кислорода воздуха на окисления железа.

Однако недостаточное количество всасываемого аэратором воздуха ограничивает его производительность.

2. Требуется поэтому подвести сжатый воздух в ротор аэратора извне, проверит в этом случае его работу, как дробителя воздуха и установить оптимальные условия его работы.

postheadericon Установление причины низкой производительности аэратора завода № 25, 1947 год

Время чтения статьи, примерно 1 мин.

М.В.Д. – С.С.С.Р

Норильский Никелевый комбинат Металлургический сектор Центральной лаборатории

Работу выполнили: Руководитель инженер: О.В. Балабанова, инженер: Н.П. Езепенко

Начальник центральной лаборатории – Р.А. Венер

Руководитель Металлургического Сектора Ц.Л. – Ф.Т. Кириенко

Норильск – 1947 год. Страниц – 8. Рисунков – 6.

Рядом исследовательских работ, проведенных ранее в лабораториях Металлургического сектора Центральной лаборатории, а так же на полупромышленной установке «НК» /см. сборник «Окисление и осаждение железа в растворах содержащих кобальт и другие металлы» Ц.Л. Норильского комбината 1942-1946 г.г./ было установлено, что процесс окисления железа из кобальтовых растворов, путём окисления его воздухом в присутствии меди и при нейтрализации раствора доломитом – протекает быстро и железо осаждается полностью. Скорость осаждения железа равна – 10 грамм на литр в час.   Между тем в практической работе завода № 25, производящих окисления железа в аэраторах системы Ждана /рис. № 1/ скорость окисления и осаждения железа оказалась в 3-5 раз ниже установленной в исследовательских работах и на опытной установке. Целью настоящей работы было выяснить причины, вызвавшие увеличение продолжительности операции осаждения железа в аэраторе Ждана. Для этого, непосредственно на заводе был осуществлен контроль процесса в условиях промышленной работы аэратора.

Скачать (PDF, 48.36MB)

При копировании материала с данного сайта присутствие ссылки обязательно!

Top.Mail.Ru