Вследствие несовершенства сепаратора во фракции Q1 содержится некоторая часть q частиц компонента φ2, а во второй фракции Q2 - р- частиц компонента φ1.

Чистота первой фракции φ11=

а второй фракции q22 равна: q22 =.

При идеальной работе сепаратора, т.е. при оптимальном режиме исходная смесь будет разделена на 2 фракции с максимальным показателем их чистоты φmax1 ,

и φmax2.

Если сепаратор работает не в оптимальном режиме, то φ11< φmax1, а φ22< φmax2 Поскольку φ11> φmax1 а φ22> φ2 , то содержание первого компонента в первой фракции(ее чистота ) увеличится на φ11- φ1 , а содержание второго компонента во второй фракции увеличится на φ22- φ2 по сравнению с содержанием этих компонентов в исходной смеси.

Предельно возможное увеличение содержание компонентов в обеих фракциях при оптимальной работе сепаратора будет соответственно равно φmax1- φ1,

и φmax2-φ2. Следовательно, степень обогащения первой фракции будет равна отношению фактического прироста в ней концентрации первогокомпонента к предельно возможной, т. е.: ;

и, соответственно, степень обогащения второй фракции:

Общий эффект сепарирования Е определяется как средневзвешенная степень обогащения обеих фракций :

(9)

В частном случае, когда исходная смесь может быть разделена на компоненты в чистом виде, т.е φmax1 = φmax2=1, показатель Е будет равен:

(10) где , а выход соответственно, первой и второй фракций.

Распространяя вывод на сложные смеси, общий технологический эффект сепарирования n-компонентной смеси на n фракций можно представить в виде:

(11) где φi - содержание i-гo компонента в исходной смеси;

φii - чистота i-ой фракции ;

Wi - выход i-ой фракции.

Описание лабораторной установки

Работа выполняется на лабораторном сепараторе. Сепаратор состоит из станины, ситового корпуса и приемного бункера с питателем. Ситовой корпус совершает 200 колебаний в минуту с помощью эксцентрикового механизма на приводном валу, вращающемся от электродвигателя.

Рисунок 3 – Принципиальная схема сепаратора

Второе сито с круглыми отверстиями 0,5 мм для выделения крупных примесей, прошедших через приемное сито.

Третье сито с прямоугольными отверстиями размерам 2,2x20 мм для выделения крупного зерна.

Четвертое подсевное сито размером 1,7x20 мм для выделения мелких примесей. Сходом с этого сита получают мелкое зерно.

Таким образом, основной компонент /зерно/ выделяется проходом через сито диаметром 5 мм и сходом с сита 1,7x20 мм. Второй компонент / крупные примеси / выделяется сходом с первых двух сит с отверстиями 6x6. мм и диаметром 5 мм. Третий компонент /мелкие примеси/ - проходом через сито с отверстиями размером 1,7x20 мм. 4. Порядок выполнения работы.

Из предназначенной к очистке партии зерна выделяют две навески : одна /50г/ для анализа, вторая /2 кг/ для очистки на сепараторе.

Первую навеску подвергают техническому анализу на содержание удаляемых примесей в зерне до машины, т.е. определение содержания компонентов φ1 , φ2 и φ3 в долях единицы или процентах.

Вторую навеску пропускают через сепаратора до полного освобождения сит от сходового продукта. Полученные три фракции взвешивают на весах. Результаты взвешивания, выраженные в процентах в исходной смеси, рассматривают как выход каждой фракции W], W2 и W3.

Из каждой излученной после сепарирования фракции отбирают навески по 50 г для определения чистоты фракции по содержанию в них основных компонентов, а именно φ11 , φ22 и φ33.

Таблица 5 – Результаты первого сепарирования

На основании полученных результатов, определить эффективность сепарирования исходной смеси по формуле:

(11)

Время сепарирования 53 сек.

Производительность равна 67,92 кг/ч.

Таблица 6 – Результаты второго сепарирования

Время сепарирования 10 сек.