Моделювання траекторії руху металевих і абразивних частинок в миючому жолобі

Abstract

Thousands of tons of metal-containing sludge are produced every month at machine-building, especially bearing producing and metallurgy enterprises where is processed. In the production of bearings, up to 10.0 thousand tons of sludge containing up to 90 % of the metal fraction is produced annually. At present, the sludge is practically nonrecyclable and brought to landfills degrading the environment.To increase the uniformity of metal powder at the stage of sludge washing, it is necessary to separate the solid articles by their density.To solve this issue, a comprehensive system of environmentally friendly technology is used for reclaiming the grinding sludge where in the process of movement of the sludge particles in a flow of detergent solution, their washing and separation by density take place. The study of the trajectory of motion of solid sludge particles makes it possible to set the mode parameters of the gutter which provide effective separation of particles by density. This enables determining the height of separator installation in the solution flow and obtaining a larger percentage of homogeneous metal particles.The main parameters of the washing gutter which can ensure effective separation of metal and abrasive particles include length and width of the gutter, level of the solution flow, flow rate of the solution, flow rate of fluid through the sidewall of the gutter, flow rate of solution through nozzles, number of nozzles and distance between them.Based on theoretical studies and a mathematical model describing the motion of metallic and abrasive particles in a detergent solution, a program in the C++ language and in the C++ Builder 6 programming environment was developed.The developed program makes it possible to simulate trajectories of motion of metal and abrasive particles in the detergent solution flow in the gutter. In the mode of random particle parameters, diameter in a range of 18–500 μm for metal particles and in a range of 31–200 μm for abrasive particles is selectedНа предприятиях машиностроения (особенно на подшипниковых заводах) и металлургии, осуществляющих обработку металлов, ежемесячно образуются тысячи тонн металлосодержащих шламов. В подшипниковом производстве ежегодно образуется до 10,0 тысяч тонн шламов, содержащих до 90% металлической фракции. В настоящее время шламы практически не перерабатываются, а вывозятся в специальные захоронения или на свалки, ухудшая экологию.Для повышения однородности металлического порошка на стадии мойки шламов необходимо осуществлять разделение твердых частиц по плотности.Для решения этого вопроса применяется комплексная система экологически безопасной утилизации шлифовальных шламов, где в процессе движения частиц шлама в потоке моющего раствора происходит их мойка и разделения по плотности. Исследование траектории движения твердых частиц шлама позволяет установить режимные параметры моющего желоба, которые обеспечивают эффективное разделение частиц по плотности. Это дает возможность определить высоту установки разделителя в потоке раствора и получить более значительный процент однородных металлических частиц.Основными параметрами моющего желоба, которые могут обеспечить эффективное разделение металлических и абразивных частиц, являются: длина, ширина желоба, уровень потока раствора, расход раствора, расход потока жидкости через боковую стенку желоба, расход потока раствора через форсунки, количество форсунок и расстояние между ними.На основе проведенных теоретических исследований и построенной математической модели, описывающей движение металлических и абразивных частиц в моющем растворе, разработана программа на языке С++ в среде C++ Builder 6.Разработанная программа дает возможность моделировать траектории движения металлических и абразивных частиц в потоке моющего раствора в желобе. В режиме случайных параметров частиц диаметр металлических частиц выбирается из диапазона 18–500 мкм, абразивных – 31–200 мкмНа підприємствах машинобудування (особливо на підшипникових заводах) і металургії, що здійснюють обробку металів, щомісяця утворюються тисячі тонн металовмісних шламів. В підшипниковому виробництві щорічно утворюється до 10,0 тисяч тонн шламів, які містять до 90 % металевої фракції. На теперішній час шлами практично не переробляються, а вивозяться в спеціальні захоронення або на звалища, погіршуючи екологію.Для підвищення однорідності металевого порошку на стадії миття шламів необхідно здійснювати поділ твердих частинок за щільністю.Для вирішення цього питання застосовується комплексна система екологічно безпечної технології утилізації шліфувальних шламів, де у процесі руху частинок шламу в потоці миючого розчину відбувається їх миття та розділення по щільності. Дослідження траєкторії руху твердих частинок шламу дозволяє встановити режимні параметри мийного жолобу, які забезпечують ефективне розділення частинок по щільності. Це дає можливість визначити висоту встановлення роздільника в потоці розчину та отримати більш значний відсоток однорідних металевих частинок.Основними параметрами миючого жолоба, що можуть забезпечити ефективне розділення металевих і абразивних частинок, є: довжина, ширина жолоба, рівень потоку розчину, витрати розчину, витрати потоку рідини через бічну стінку жолоба, витрати потоку розчину через форсунки, кількість форсунок та відстань між ними.На основі проведених теоретичних досліджень та побудованої математичної моделі, що описує рух металевих і абразивних частинок в миючому розчині, розроблено програму на мові С++ в середовищі C++ Builder 6.Розроблена програма дає можливість моделювати траєкторії руху металевих і абразивних частинок в потоці миючого розчину в жолобі. В режимі випадкових параметрів частинок діаметр металевих частинок вибирається з діапазону 18–500 мкм, абразивних – 31–200 мк

    Similar works