Что такое песковая пульпа

Опубликовано: 01.05.2024

Песколовки для отчистки сточных вод

Песколовки предназначены для задержания минеральных примесей, содержащихся в сточной воде. Необходимость предварительного выделения минеральных примесей обусловливается тем, что при раздельном выделении из сточной жидкости минеральных и органических загрязнений облегчаются условия эксплуатации сооружений, предназначенных для дальнейшей обработки воды и осадка — отстойников, метантенков и др.

Принцип действия песколовки основан на том, что под влиянием сил тяжести частицы, удельный вес которых больше, чем удельный вес воды, по мере движения их вместе с водой в резервуаре выпадают на дно. Песколовки должны быть рассчитаны на такую скорость движения воды, при которой выпадают только наиболее тяжелые минеральные загрязнения, мелкие же органические частицы не должны осесть. Песколовки обычно рассчитываются на задержание песка крупностью 0,25 мм и более. Установлено, что при горизонтальном движении воды в песколовке скорость должна быть не более 0,3 и не менее 0,15 м/с. При скорости движения более 0,3 м/с песок не будет успевать осаждаться в песколовке, при скорости менее 0,15 м/с в песколовке будут осаждаться органические примеси, что крайне нежелательно.

Песколовки бывают горизонтальные, в которых вода движется в горизонтальном направлении, с прямолинейным или круговым движением воды, вертикальные, в которых вода движется вертикально вверх, и песколовки с винтовым (поступательно-вращательным) движением воды. Последние в зависимости от способа создания винтового движения могут подразделяться на тангенциальные и аэрируемые. Широко применяются горизонтальные песколовки; вертикальные песколовки используются редко.

Горизонтальная песколовка (рис. 1) состоит из рабочей части, где движется поток, и осадочной, назначение которой — собирать и хранить выпавший песок до его удаления. При расчете песколовки определяют размер (длину, ширину и высоту) как рабочей, так и осадочной части.

Как показал опыт, в хорошо работающих горизонтальных песколовках можно задержать 65—75% всех минеральных загрязнений, содержащихся в сточной воде.

Для того чтобы с уменьшением скорости движения воды органические вещества не осаждались, необходимо устанавливать специальные устройства с автоматическим регулированием скорости. Чтобы обеспечить скорость движения воды в песколовке, близкую к расчетной, при изменяющемся расходе, нужно на выходе установить какое-либо устройство, создающее подпор (пропорциональный водослив, водослив с широким порогом, лоток Паршаля и др.).

Время пребывания жидкости в горизонтальной песколовке принимают 30—50 с, ширину отделений — от 0,5 до 2 м. Для определения размеров осадочной части песколовки необходимо знать количество песка, которое может быть задержано песколовкой в единицу времени.

При поступлении в песколовку городских сточных вод, в составе которых находятся преимущественно бытовые воды, количество задержанного в песколовке песка на одного человека составляет 0,02 л/сут при влажности осадка 60 % и объемной массе его 1,5 т/м3.

Объем камеры не должен превышать двухсуточный объем выпадающего песка.

Песколовки очищают различными способами. При незначительных расходах сточных вод, поступающих на станцию, песколовки можно очищать насосом, который откачивает песок с водой из приямка, расположенного в головной части песколовки. На очистных станциях песок из песколовки обычно удаляют с помощью гидроэлеваторов и специальных механизмов — шнеков, скребков и др. Если количество осадков более 0,1 м3/сут, то их надо обязательно удалять механическим способом. На рис. 9.5 показана конструкция скребкового механизма, используемого для смещения песка в приямки, из которых он, как правило, удаляется гидроэлеваторами.

Песчаная пульпа забирается со дна песколовки насосом и подается в гидроциклон, где песок отделяется и направляется в песковой бункер. Там же одновременно осуществляется отмывка органических веществ.

Песколовка с круговым движением воды показана на рис. 3. Движение воды происходит по кольцевому лотку. Выпавший песок через щели попадает в конусную часть, откуда периодически откачивается гидроэлеватором. Песчаная пульпа может направляться в песковые бункера.

В ГДР на основании проведенных опытов по гидромеханической очистке горизонтальных песколовок разработана конструкция горизонтальных песколовок с песковой камерой и гидромеханической отмывкой песка (рис. 4). Песковая камера в верхней части имеет щель для приема уловленного песка, которая может закрываться клапаном при повышении давления воды в камере. Промывная система состоит из трубопровода, уложенного по середине днища песковой камеры. Смывные насадки диаметром 7,3 мм расположены с двух сторон на нижней половине трубы через 25 см друг от друга и направлены в сторону сборного бункера. Осадок из песколовки можно выгружать не прекращая ее работы. После включения гидромеханической системы и повышения давления воды в камере клапаны закрывают приемное щелевое отверстие, т. е. исключается поступление взмученного осадка в рабочую часть песколовки.

Тангенциальные песколовки имеют круглую форму в плане; подвод воды к ним осуществляется по касательной (тангенциально). Подвод воды по касательной и движение ее в сооружении по кругу вызывают вращательное движение потока. При одновременном поступательном и вращательном движении создается винтовое движение. Вращательное движение положительно сказывается на работе песколовок, так как оно способствует отмывке от песка органических веществ и исключает их выпадение в осадок. Благодаря этому осадок из тангенциальных песколовок содержит меньше органических загрязнений, чем в песколовках других типов. На рис. 9.8 показана тангенциальная песколовка с вихревой водяной воронкой. Выпавший песок удаляется с помощью шнека. Нагрузку на песколовку принимают 110 м3/(м2-ч), а диаметр не более 6 м. Она задерживает около 90 % песка, содержащегося в поступающей сточной воде. Разновидностью тангенциальных песколовок являются аэрируемые песколовки, которые широко применяются в США и в странах Европы.

В СССР аэрируемые песколовки были исследованы АКХ им. К. Д. Памфилова и кафедрой канализации МИСИ им. В. В. Куйбышева совместно с Мосочиство-дом. Аэрируемые песколовки имеют удлиненную прямоугольную в плане форму и прямоугольное или трапецеидальное сечение с шириной, равной высоте (рис. 5). Поступательное движение в них создается за счет подачи воды в песколовки с одной стороны и отвода с другой. Вращательное движение воды обеспечивается аэрацией потока, которую создает аэратор, установленный с одной из длинных сторон песколовки на расстоянии 45— 60 см от дна, а под ним размещен лоток для сбора песка. В поперечном сечении днище имеет уклон i=0,2—0,4 к песковому лотку. Вследствие наложения поступательного и вращательного движений в аэрируемых песколовках, как и в тангенциальных, возникает винтовое движение жидкости.

В качестве аэраторов можно применять дырчатые трубы с отверстиями 3—5 мм или фильтросные пластины. Аэраторы устанавливают по всей длине каждой секции песколовки вдоль одной из ее стенок. Выпавший песок сгребается к приямку, устроенному в начале песколовки, откуда удаляется гидроэлеватором. В аэрируемых песколовках может быть создана такая скорость вращательного движения, при которой исключается выпадение в осадок органических веществ. Поступательную скорость в аэрируемых песколовках рекомендуется принимать равной 0,08—0,12 м/с, а вращательную — 0,25—0,3 м/с. Вследствие большой разницы между поступательной и вращательной скоростями движения суммарная скорость в песколовке оказывается практически постоянной и равной 0,3 м/с даже при значительном колебании расходов.

Указанная вращательная скорость достигается при интенсивности аэрации — 3— 5 м3/(м2-ч). Время пребывания воды в аэрируемых песколовках рекомендуется назначать 2—3 мин. Зольность осадка в аэрируемых песколовках равна 90—95% и выше.

Выпавший песок удаляется путем гидросмыва его в песковой бункер по трубопроводу со спрысками. Оптимальный расход промывной воды 0,03—0,09 м3/с.

Для приема песка в верхней части пескового лотка имеется щель, которая перекрывается клапанами снизу при смыве песка за счет повышения давления в лотке. Смывной трубопровод диаметром 159 мм уложен посередине лотка. С двух сторон нижней половины трубы через 0,4 м приварены спрыски диаметром 10 мм, направленные в сторону выгрузки осадка. Из пескового бункера гидроэлеваторами песок подается на отмывку в гидроциклоны, расположенные над бункером. Вода из гидроциклона сбрасывается перед песколовкой. Общая глубина аэрируемой песколовки принимается равной 0,7—3,5 м.

Песковые площадки и бункера. Песок, задержанный в песколовках, чаще всего удаляется с помощью гидроэлеваторов и затем в виде песчаной пульпы перекачивается на специально устраиваемые песковые площадки. Песковые площадки —это земельные площадки, разбитые на карты с ограждающими валами высотой 1—2 м. Размеры площадок определяются из условия напуска песка слоем 3 м3/м2 в год с периодической вывозкой подсушенного песка. Профильтровавшаяся вода собирается и перекачивается в канал перед песколовками.

На станциях пропускной способностью до 75 000 м3/сут для отмывки песка от органических загрязнений и его обезвоживания можно устраивать круглые песковые бункера с впуском в них пульпы по касательной. Обезвоженный песок выгружается в автомашины и вывозится. Песок можно отмывать в напорных гидроциклонах диаметром 300 мм. Бункера, расположенные вне здания, зимой должны обогреваться горячей водой.

Бункера рассчитывают на 1,5—5-суточное хранение песка. Для отмывки песка от органических загрязнений используют напорные гидроциклоны диаметром 300 мм и с напором пульпы перед ними 20 м. Круглые в плане бункера с коническим днищем имеют диаметр 1,5—2 м. Дренажная вода из бункеров сбрасывается в канал перед песколовками.

CC BY

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Чигрин Максим Иванович, Щерба Виктор Евгеньевич

В статье рассматривается движение песчаной пульпы по напорному трубопроводу. Исследуется процесс осаждения песка в нижнюю часть трубопровода при различных режимах течения жидкости и в зависимости от состава песчаной смеси. Показано, что по сравнению с расчетом в реальных условиях из-за соударения частиц песка и их формы фактическая скорость оседания ниже, чем расчетная. Увеличение турбулентности потока также уменьшает скорость опускания частиц песка

Текст научной работы на тему «Исследование процесса осаждения песчаной пульпы в напорном трубопроводе»

КРУПНИКОВ Иван Владимирович, кандидат технических наук, главный инженер ОЛО «Сибпефте* транспроект», г. Омск.

ПОЛЯКОВ Сергей Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Транспорт и хранение нефти и газа, стандартизация и сертификация» ОмГТУ._

ШЛЛАЙ Виктор Владимирович, доктор технических наук, заведующий кафедрой «Транспорт и хранение

нефти и газа, стандартизация и сертификация», ректор ОмГТУ.

Адрес для переписки: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11.

Статья поступила и редакцию 30.06.2009 г. © С. А. Корнеев, И. В. Крупинко»,

С. Н. Поляков, В. В. Шалай

УДК *2-82:622.4 М. И. ЧИГРИН

Омский государственный технический университет

ОАО «Сибнефтетранспроект». г. Омск

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ ПЕСЧАНОЙ ПУЛЬПЫ В НАПОРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ

В статье рассматривается движение песчаной пульлы по напорному трубопроводу. Исследуется процесс осаждения песка в нижнюю часть трубопровода при различных режимах течения жидкости и в зависимости от состава песчаной смеси. Показано, что по сравнению с расчетом в реальных условиях из-за соударения частиц песка и их формы фактическая скорость оседания ниже, чем расчетная. Увеличение турбулентности потока также уменьшает скорость опускания частиц песка.

Ключевые слова: гидронамыв песка, осаждение песка, скорость опускания.

Ведущее место в добыче полезных ископаемых принадлежит открытым способам разработки, как наиболее экономичным и безопасным.

Одним из направлений повышения эффективности открытых разработок месторождений является применение технологий с использованием средств гидромеханизации. Гидромеханизированным способом разрабатываются вскрышные породы на угольных карьерах, на карьерах химического сырья и строи тельных горных пород добываются эти породы, торф, золотоносные и алмазные пески, осуществляется сооружение котлованов, канав и углубление рек и водоемов, возводятся дамбы и плотины, строительные площадки и дорожные насыпи.

Гидромеханизация способствует снижению стоимости строительства объектов, сокращению трудовых затрат и внедрению природоохранных и ресурсосберегающих технологий.

Автор [ I) перечисляет существенные преимущества гидротранспорта:

— сокращение ввода карьера в эксплуатацию;

— транспортирование массы из карьера практически под любым углом (сокращение транспортных коммуникаций по сравнению с железнодорож-нымв 16 раз, автомобильным вбраз, конвейерным — в 3 раза;

— возможность монтажа трубопровода на неровной поверхности;

— сравнительно малый оГл>см капитальных затра т,

— создание условий для поточной технологии, автоматизации и дистанционного управления;

— создание благоприятных условий труда и снижение производственного травматизма;

— устранение пылеобразования, относительно благоприятные санитарно-гигиенические условия работы на объекте.

В настоящее время при добыче и транспортировке песка от источника (донные слои водоемов) на карту намыва (карьер, насыпь и т.д.) песок смешивается с водой и насосом по трубопроводу подается к месту назначения. При этом на привод насоса затрачивается энергия как на перемещение собственно песка, так и на перемещение несущей его воды, причем количественное соотношение воды и песка, а также скорость перемещения их смеси (пульпы) выбирается таким образом, чтобы песок не слишком сильно осаждался на нижней части трубопровода (пульпопровода) и не образовывал в его поперечном сечении сплошные пробки [2].

Использование такой технологии имеет негативные последствия как экономического, так и экологического характера, особенно в условиях севера Западной Сибири, в водоемах которых донные пески содержат большое количество илистых фракций и пылеватых частиц. Это обстоятельство приводит к тому, что. во-первых, на карту намыва подается песчаная смесь низкого качества, что приводит к снижению параметров используемого в строительстве песка (основание дорожной насыпи, кустовые площадки и др.), во-вторых, растекающаяся смесь образует протяженные «пляжные о ткосы», значительная часть которых недоступна дли последующего использо-

нация песка, и, в-третьих, стекающая с карты намыла вода заболачивает окружающую местность.

Традиционный способ борьбы с этими негативными явлениями заключается в применении сгустителей пульпы, которые устанавливаются на подающем конце пульпопровода. В сгустителях производится отделение излишек воды от песка, после чего песок подается на карту намыва, а вода направляется в исходный или неподалеку расположенный водоем.

Этот способ имеет определенные недостатки, затрудняющие его реальное использование и заключающиеся в следующем. Во-первых, эффективные сгустители достаточно громоздки, и для отсыпки осушенного песка их нужно постоянно перемещать. Во-вторых, для транспортировки освободившейся воды необходима прокладка дополнительного трубопровода. длина которого может составлять несколько километров, а для прокачки но нему воды необходимы дополнительные затра ты энергии.

В конце 90-х годов прошлого столетия группой ученых и производственников был предложен способ гидронамыва песка, при котором роль сгустителя играет собственно участок самого пульпопровода, на начальном участке которого из его верхней части отводится осветленная пульпа (3).

Приведенные в [2. 3) методы расчета движения пульпы по трубопроводу позволяют дать прогноз расстояния от насоса, на котором происходит расслоение пульпы и с которого можно начинать отводить находящуюся в верхней части пульпопровода обедненную пульпу в исходный водоем, что необходимо д\я реализации способа [3).

Однако в этих расчетах не учитываются разнообразие формы частиц песка, а также высокая вероятность их соударения, особенно если течение потока имеет турбулентный характер. Очевидно, что попытки учесть эти факторы в расчетах сопряжены с большими трудностями и достаточно корректно реализовать их не представляется возможным.

В связи с этим встает необходимость проведения экспериментальных работ, результаты которых мог ли бы уточнить величину расчетной дистанции отвода осветленной пульпы.

С целью проведения таких работ была создана установка, имитирующая движение пульпы но трубопроводу с заданным гранулометрическим составом и режимом течения пульпы (рис. 1).

Установка представляет собой сообщающиеся сосуды 1 и 10. в которых с помощью вентилей 3 и 12 устанавливается и поддерживается во время проведения опытов перепад давления Н. С помощью жидкостного расходомера турбинного типа 11 производится измерение расхода при установившемся течении жидкости. Термометры 13 служат для определения средней температуры жидкости с целью определения кинематического коэффициента вязкости воды V (м2/с) по известной эмпирической формуле Пуазейля:

У 1000+ 34 Г * 0,22-Т2 '

где Т - температура воды, *С.

Определив скорость \> течения воды по формуле о = 4 О/п- Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Пульпа — это рыхлая волокнистая соединительная ткань, которая заполняет полость зуба, с большим количеством нервных окончаний, кровеносных и лимфатических сосудов. Пульпа выполняет ряд полезных функций, однако она очень уязвима для различных заболеваний и воспалительных процессов.

Строение

Строение пульпы практически однородное – это неплотная волокнистая субстанция с большим количество волокон и клеток, которые с большим трудом отделяются от соединительной ткани. Волокна пульпы – это эластин и коллаген, достаточно прочные и упругие.

На поверхности этой волокнистой структуры располагаются одонтобласты – клетки цилиндрической формы, отростками проникающе в дентинные канальцы. Эти клетки делают не только пульпу, но и дентин чувствительным к внешним раздражителям.

Дальше находятся звездчатые клетки, с большим количеством нервных и коллагеновых волокон и сосудами.

В основном сердцевина пульпы состоит из следующих клеток:

Фибробластов, образующих непосредственно коллагеновые волокна и отвечающих за связь между другими клетками
Макрофагов
Тучных клеток
Гистиоцитов

Если же пульпа воспаляется или повреждается, то в ней можно обнаружить лейкоциты, клетки плазмы и лимфоциты. В нормальном состоянии эти клетки должны полностью отсутствовать.

Изменения с возрастом

В зубе постоянно происходит один процесс – образование физиологического вторичного дентина. Из-за этого объемы пульпарной камеры и корневых каналов все время сокращаются, то есть пульпа становится меньше. Также с возрастом происходят и другие процессы:

Слой одонтобластов либо истончается, либо вообще отсутствует, из-за чего дентин теряет чувствительность
Иногда отмечается фиброз пульпы, то есть клеточные элементы в ней существенно сокращаются
В сосудах пульпы постепенно происходят атеросклеротические изменения, капилляры и нервные окончания кальцифицируются

ВАЖНО: Все это часто приводит к тому, что пульпиты у людей старшего возраста возникают реже, однако и лечатся они с большим трудом.

Функции

Функции пульпы в зубе четко определены:

Пластическая – в течение своей жизни одонтобласты формирую первичный дентин, вторичный дентин, который есть в коренных зубах, и третичный дентин, образующийся в поврежденных зубах
Защитная – пульпа зуба не дает различного рода инфекциям проникать в ткани периодонта через корневые каналы. Из-за этой функции пульпа чаще всего воспаляется, и с ней она нередко не справляется
Трофическая – именно пульпа обеспечивает поступление к эмали и дентину различных питательных веществ. Это легко обнаружить – если зуб депульпирован, то эмаль перестает получать питание и со временем неизбежно разрушается

Воспаление

Пульпит, или воспаление пульпы - это очень частое заболевание, им страдает 20% пациентов, обратившихся к стоматологу с острой болью.

Пульпит – это, по сути, разрушение вредоносными организмами очень чувствительной пульпы, что и вызывает такую интенсивную болевую реакцию. Главная причина такого воспаления – инфекционные поражения зуба, хотя иногда пульпа воспаляется при механическом повреждении или некачественном лечении.

ВАЖНО: Основные симптомы пульпита – это приступообразные боли, усиливающиеся по ночам и в лежачем положении. Со временем боль становится постоянной.

Лечение

Воспаление пульпы зуба является опасной проблемой и требует немедленно вмешательства. Существует несколько методик лечения пульпы:

Биологический, или консервативный
Ампутационный
Экстрипационный

Рассмотрим эти методы подробнее.

Биологический

Этот способ лечения подразумевает восстановление функциональности пульпы. Для его осуществления удаляется поврежденный дентин, а на пульпу с помощью тампона помещают стероидные гормоны.

К сожалению, этот метод применим обычно только в детском возрасте и при обращении к стоматологу при первых же симптомах пульпита в течение нескольких часов. Зато он позволяет сохранить зуб живым.

Ампутационный

В ходе этой процедуры удаляется только коронковая часть пульпы. Этот метод эффективен при фиброзном пульпите, но при других его формах практически не помогает – потом все равно происходит рецидив.

Экстрипационный

Наиболее распространенный способ. Подразумевает полную депульпацию, то есть удаление пульпы из корневых каналов зуба и их последующее пломбирование. Раньше этот метод проводился с предварительной девитализацией, то есть «убийством» пульпы мышьяковой пастой. Сейчас чаще осуществляется удаление наживую, с применением современных обезболивающих средств.

Для классификации тонкоизмельченных материалов по гидравлической крупности в центробежном поле широкое применение нашли гидроциклоны (рис. 9.2.5.1). Они применяются также для обогащения мелко- и среднезернистых руд в тяжелых суспензиях.

Исходная пульпа подается в гидроциклон под давлением через питающую насадку 2, установленную тангенциально непосредственно под крышкой аппарата. Пески разгружаются через песковую насадку 3, а слив через сливной патрубок 4, расположенный в центре крышки и соединенный со сливной трубой 5 непосредственно или через сливную коробку 6 (см. рис. 9.2.5.1). Движущихся деталей в гидроциклоне нет.

Возникающая при вращении пульпы благодаря тангенциальной подаче питания центробежная сила выводит частицы из потока к наружной стенке циклона. Поскольку скорость радиальной миграции частиц пропорциональна плотности частиц и их диаметру в квадрате, то более крупные и более тяжелые частицы успевают выйти из ядра потока, а мелкие, в основной своей массе, остаются в ядре потока. В результате крупная фракция частиц выгружается через песковую насадку 3.

При вихревом движении жидкости в гидроциклоне образуются два вращающихся потока внешний, перемещающийся вдоль стенок конуса вниз к песковой насадке, и внутренний цилиндрический, направленный

Рис. 9.2.5.1. Гидроциклон:
1 цилиндроконический сосуд; 2 питающая насадка; 3 песковая насадка;
4 сливной патрубок; 5 сливная труба; 6 сливная коробка

Рис. 9.2.5.2. Линия тока в гидроциклоне

вверх вдоль оси к сливному патрубку. Вблизи геометрической оси аппарата центробежная сила становится настолько большой, что происходит разрыв жидкости вокруг оси образуется воздушное ядро (воздушный столб). Диаметр его составляет 0,60,7 диаметра сливного патрубка d. Линии тока в продольном сечении гидроциклона показаны на рис. 9.2.5.2. Тангенциальная скорость пульпы увеличивается с уменьшением расстояния от оси, поэтому в гидроциклоне наблюдается резкое возрастание центробежной силы от стенок к оси. Осевая скорость во внешнем потоке направлена вниз, а во внутреннем вверх. Таким образом, между внутренним и внешним потоками имеется коническая поверхность, на которой осевые скорости равны нулю. Характер изменения радиальных скоростей изучен еще недостаточно.

Абсолютные значения скорости жидкости зависят от большого числа исходных условий. Поэтому попытки аналитического выражения скоростей приводят к чрезвычайно сложным уравнениям, дающим лишь качественную характеристику процесса.

Твердые частицы, поступая в гидроциклон вместе с потоком пульпы, вовлекаются во вращательное движение со скоростью, близкой к окружной скорости жидкой фазы. Одновременно они движутся относительно пульпы в осевом и радиальном направлениях в соответствии с действующими на них силами, из которых главными являются: центробежная сила; сила тяжести; силы, обусловленные воздействием жидкости (гидродинамическое давление, жидкостное трение, архимедова подъемная сила); силы, связанные с воздействием других твердых частиц и стенок гидроциклона.

Чем мельче частицы, или чем ближе их плотность к плотности жидкой фазы пульпы, тем относительно бльшее влияние оказывает на них сопротивление среды, поэтому тем ближе совпадают траектории их движения с линиями тока жидкости. Самые тонкие и легкие по плотности частицы распределяются в том же соотношении между сливом и песками, что и жидкость.

Если гидроциклоны работают на сравнительно плотных пульпах, что характерно для обогатительных фабрик, то из-за стесненных условий движения частиц их концентрация неравномерно распределяется в объеме аппарата плотность пульпы, крупность и плотность твердых частиц увеличиваются в направлении от геометрической оси гидроциклона к его стенкам и от сливного патрубка к песковой насадке.

В результате повышения плотности пульпы и крупности частиц в нижней части гидроциклона уплотненная пульпа вращается почти как твердое тело. Распределение пульпы по плотности и ее твердой фазы по крупности в гидроциклоне диаметром 1000 мм , работавшем в операции поверочной классификации в замкнутом цикле с мельницей объемом 70 м 3 , показано на рис. 9.2.5.3.

Здесь можно выделить четыре зоны в объеме работающего гидроциклона: зону песков 4, занимающую пространство вблизи песковой насадки; зону питания исходной пульпы 3, располагающуюся концентрически внутри зоны песков 4; промежуточную зону 2, в которой крупность твердой фазы и плотность пульпы изменяются от крупности и плотности исходной пульпы до крупности и плотности слива; зону слива 1, находящуюся непосредственно под сливным патрубком.
В зависимости от конструкции гидроциклона (в частности от угла конусности) и от условий работы относительный объем этих зон может существенно изменяться.

Рис. 9.2.5.3. Распределение содержания твердого (а),
содержания классов 0,071 мм (б) и + 0,16 мм (в) в объеме гидроциклона:
1 зона слива; 2 промежуточная зона; 3 зона питания;
4 зона песков; IV сечение по высоте гидроциклона

Конструкция гидроциклонов. Известен целый ряд конструктивных модификаций гидроциклонов и оборудования гидроциклонного типа. Однако на обогатительных фабриках применяют только гидроциклоны цилиндроконического типа.

В зависимости от назначения они отличаются между собой: соотношением геометрических размеров и углом конусности a (от 5 до 140°); способом подачи питания с тангенциальным вводом, по прямому патрубку или со спиральным вводом; способом удаления слива через сливной патрубок, соединенный непосредственно со сливной трубой, или через приемную камеру, к которой присоединена сливная труба. Иногда применяются трехпродуктовые гидроциклоны с двумя концентрически установленными сливными патрубками, причем из внутреннего удаляется наиболее тонкий слив, а из внешнего более крупный. Количество последнего регулируется краном; конструкцией песковых насадок (сменные нерегулируемые и регулируемые вручную или автоматически); конструкцией корпуса и материалом футеровки (легированный чугун, каменное литье, резина, полиуретаны и пр.). В некоторых конструкциях предусмотрено устройство для подачи промывной воды в песковую насадку.

Для получения тонкого слива при сравнительно высокой производительности применяют батареи гидроциклонов малого диаметра. Батареи компонуются либо из отдельных гидроциклонов, либо имеют специальную конструкцию блочного типа. Известно большое число конструктивных модификаций батарейных гидроциклонов, отличающихся между собой числом отдельных гидроциклонов, их размером, способами соединения в батареи, способом питания и разгрузки продуктов, материалом, из которого изготовлены гидроциклоны и корпус батареи. Батарейные гидроциклоны применяют главным образом в тех отраслях промышленности, где требуется обработка весьма тонкодисперсных суспензий с малой плотностью твердой фазы, не загрязненных крупными посторонними включениями, например в пищевой, химической и других отраслях промышленности. При необходимости получения тонкого слива крупностью 150 мм выпускаются с углом конусности 10°. Обогащение в тяжелых суспензиях и обогащение золотосодержащих продуктов в водной среде производится в гидроциклонах с углом конусности от 40 до 140°.

В табл. 9.2.6.7 приведены основные параметры гидроциклонов, выпускаемых Усольским и Днепропетровским заводами. В СССР стандартные гидроциклоны диаметром от 75 до 500 мм выпускались до 1980 г . Уфимским заводом горного оборудования, а с 1980 г . их производство передано Усольскому заводу горного оборудования, причем гидроциклоны Уфимского завода имеют футеровку из каменного литья, а Усольского завода из резины. Гидроциклоны диаметром 7101400 мм, футерованные плитками из каменного литья, производятся Днепропетровским заводом горно-шахтного оборудования. Кроме того, некоторые крупные горно-обогатительные предприятия производят гидроциклоны для обеспечения собственных нужд на своих ремонтно-механических заводах. На рис. 9.2.5.4 показан гидроциклон, футерованный сменными резиновыми деталями, выпускаемый Усольским заводом горно-обогатительного оборудования.

На рис. 9.2.5.5 показан пример компоновки гидроциклонов малого размера в батареи.

На показатели работы гидроциклонов открытого цикла (не связанных с работой мельниц) влияют конструктивные и технологические факторы. К первым относятся форма и геометрические размеры гидроциклона, включая питающую и разгрузочную насадки, давление на входе, способ удаления слива, состояние внутренней поверхности.

Ко вторым объемная производительность и свойства обрабатываемой пульпы (концентрация частиц, их плотность и дисперсный состав).

Рис. 9.2.5.4. Гидроциклон, футерованный сменными резиновыми деталями (Усольский завод УЗГО)

Рис. 9.2.5.5. Батарея из 31 гидроциклона (D = 40 мм) с фильтром для слива и песков (фирма «АКА Вортекс»)

Основным фактором, определяющим показатели работы гидроциклона при обработке рядовых пульп обогатительных фабрик, является отношение диаметра песковой насадки к диаметру сливного патрубка (см. рис. 9.2.5.4), называемое разгрузочным отношением Δ/d. С увеличением разгрузочного отношения Δ/d увеличивается выход песков, понижается их крупность и содержание твердого, соответственно этому уменьшается крупность слива и его выход. Эффективность классификации достигает максимума при оптимальном разгрузочном отношении. Если изменение разгрузочного отношения Δ/d производится за счет изменения диаметра песковой насадки Δ, то при постоянном давлении на входе объемная производительность гидроциклона при этом изменяется мало, если же за счет диаметра сливного патрубка d, то производительность изменяется прямо пропорционально этому диаметру.

Оптимальной длиной h сливного патрубка считается такая длина, при которой его нижний край погружен в гидроциклон несколько ниже питающего патрубка (см. рис. 9.2.5.4). Увеличение глубины погружения сливного патрубка в гидроциклон приводит к увеличению крупности слива.

Размер питающей насадки d_п влияет главным образом на производительность гидроциклона, которая прямо пропорциональна эквивалентному диаметру этой насадки d_э. При этом качественные показатели изменяются в большинстве случаев незначительно.

С увеличением угла конусности α гидроциклона при прочих постоянных условиях снижается объемная производительность, уменьшается выход песков и соответственно увеличивается крупность продуктов классификации. При обработке сравнительно крупнозернистых пульп и необходимости получения малого выхода песков (например, при обогащении золотосодержащих руд) предпочтительнее гидроциклоны с большим углом конусности (90°), в которых при этих условиях не происходит забивания песковых насадок.

Гидроциклоны с малым углом конусности (510°) применяются для получения весьма тонкого слива (1020 мкм) в операциях дешламации.

Сливная труба может оказывать существенное влияние на показатели работы гидроциклона. Чем больше перепад высоты между концами сливной трубы, тем больше возрастает ее действие как сифона. При большом перепаде может происходить постоянное или периодическое засасывание в слив некоторой части крупных частиц. Для нормальной работы гидроциклона требуется, чтобы диаметр сливной трубы был больше диаметра сливного патрубка d, а также чтобы вакуум в его воздушном столбе поддерживался в пределах от 0 до высоты водяного столба, равной высоте гидроциклона.

Давление на входе р при заданной объемной производительности Q и достаточной мощности насоса определяется главным образом диаметрами сливного d и питающего d_п отверстий.

Средние пределы давления при работе гидроциклонов на обогатительных фабриках составляют 0,050,15 МПа (0,51,5 кгс/см 2 ). Более высокое давление требуется при получении тонкого плотного слива.

Для получения удовлетворительных результатов классификации в гидроциклонах важно, чтобы давление на входе поддерживалось постоянным без резких кратковременных колебаний.

С изменением объема исходного питания (а следовательно, и давления на входе) изменяется нагрузка на песковое отверстие. При слишком большом объеме питания песковая насадка может оказаться перегруженной и часть песков уйдет в слив. При слишком малом объеме питания и соответственно давлении, близком нулю, через песковую насадку будет уходить исходная пульпа.

Влияние давления проявляется на тонкодисперсных разжиженных пульпах (рис. 9.2.5.6).

Рис. 9.2.5.6. Влияние давления на крупность граничного зерна
(сульфидная руда Дегтярского месторождения)

Как правило, мы не задумываемся о том факте, что внутри каждого зуба проходят нервные окончания и кровеносные сосуды. Однако острое воспаление способно напомнить об этом в любой момент. Пульпит — патология, с которой хотя бы раз в жизни сталкиваются все. Хорошая новость состоит в том, что современная стоматология имеет проверенные методы лечения, которые способны решить проблему быстро и эффективно.

Но может быть, все не так страшно и боль можно просто перетерпеть? Ведь порой так не хочется идти на прием к стоматологу! Давайте разберемся, какие процессы происходят внутри зуба при пульпите и почему визит к врачу не стоит откладывать.

Общая характеристика заболевания

Пульпит — это воспаление зубного нерва (пульпы), который находится в зубной полости и каналах корней зуба. Пульпа крайне чувствительна, и если зуб глубоко поврежден кариесом, в нем есть трещина или из него выпала пломба, то вероятность развития пульпита довольно велика. Воспаление может также возникнуть в ходе лечения или подготовки к стоматологическим операциям, если врач будет недостаточно аккуратен. В редких случаях провоцирующим фактором становится перенесенное инфекционное заболевание.

Боль может возникнуть при воздействии на зуб холода или тепла, кислой пищи, алкоголя, сахара. Если сразу обратиться к врачу, воспаление можно подавить. Однако больные часто стараются сбить боль анальгетиками, теряя драгоценное время. В результате поражение нерва становится необратимым и пульпу требуется удалять. Опасность пульпита состоит в том, что без лечения воспаление может распространиться на зубной корень, что повышает риск потери зуба. Иногда боль проходит самопроизвольно, но это не показатель выздоровления. Такая ситуация может говорить о том, что нерв необратимо поврежден вредоносными бактериями и в полости зуба начинает образовываться гнойная масса. Последняя при попадании в основание корня зуба может вызвать флюс — гнойное поражение челюсти.

Если воспалительный процесс доставляет вам неприятные ощущения уже долго, не следует тянуть с походом к врачу: вовремя удаленный нерв поможет избежать осложнений. Конечно, существует психологический фактор: многие пациенты не любят походов к стоматологу, боятся боли, не хотят тратить время и деньги. Здесь важно принять здравое решение, чтобы не усугублять ситуацию, тем более что современная стоматология доступна и практически безболезненна.

Как лечат пульпит: современные подходы и методы

Лечение пульпита заключается в устранении воспаления. Это можно сделать двумя способами: либо проведя в отношении пульпы оздоровительные и восстановительные процедуры, либо полностью ее удалив. Выбор врача будет зависеть от состояния пульпы и стадии воспаления.

Консервативное лечение пульпита (биологический метод)

Если сразу после возникновения острой боли пациент обратится к врачу, есть возможность купировать воспаление, сохранив нерв. Пульпу обнажают, обрабатывают антибактериальным препаратом, сверху накладывают микроповязку с гидроксидом кальция и закрывают отверстие временной пломбой. Через несколько дней делают рентген, оценивают состояние пульпы и, если воспаление прекратилось, ставят постоянную пломбу. Необходимо иметь в виду, что этот метод не всегда применим и требует высокой квалификации врача, поэтому консервативное лечение вам предложат не в каждой стоматологической клинике.

Хирургическое лечение пульпита

Традиционный метод, имеющий разные варианты реализации в зависимости от конкретного случая и возраста пациента. Состоит в полном или частичном извлечении пульпы из полости зуба.

• Экстирпация. Применяется в подавляющем большинстве случаев. Представляет собой полное удаление пульпы.

Витальная. Под анестезией извлекается живая ткань пульпы. Сначала удаляется пораженная кариесом зубная ткань, проводится обработка антисептиком, затем извлекается инфицированный нерв и полость пломбируется. Для процедуры достаточно одного посещения стоматолога, она универсальна для любых форм пульпита, но неприменима для пациентов с аллергией на анестетики.
Девитальная. Если невозможно провести витальную экстирпацию, на пульпу воздействуют пастообразными токсичными веществами (например, мышьяком), чтобы потом ее можно было безболезненно извлечь. Пасту закладывают на 24–48 часов, если пациент может прийти на повторный прием достаточно быстро, или на срок до 14-ти дней — в этом случае используются мягко действующие составы. Полость закрывают временной пломбой до следующей процедуры. На втором приеме врач извлекает отмершую пульпу, прочищает каналы и ставит постоянную пломбу. При гнойном пульпите или некрозе тканей метод не применяется.

• Ампутация. В этом случае удаляется только коронковая часть пульпы, корневая остается на месте. Для зубов с одним корнем ампутация не подходит, так как в этом случае практически невозможно выделить отдельные элементы пульпы. Ампутацию обычно назначают при остром пульпите или случайном механическом повреждении зуба.

Витальная. Необходимую часть нерва ампутируют под анестезией в рамках одного приема. Метод показан пациентам в возрасте до 45-ти лет при здоровом пародонте.
Девитальная. После воздействия на пульпу токсичной пастой омертвевший участок удаляют, а здоровый — намеренно мумифицируют, например, антисептической пастой на основе окиси цинка-эвгенола, чтобы инфекция не могла повторно развиться. Девитальную ампутацию применяют в сложных случаях, когда невозможно добраться до нужного участка пульпы. Современный арсенал стоматологов включает в себя гибкие никелевые и титановые инструменты. С их помощью можно обрабатывать даже самые искривленные каналы, что позволяет отказаться от сложных методик.

Использование мышьяка для лечения пульпита было предложено только в конце ХIX века. До этого воспаленную пульпу разрушали с помощью горячего масла или выжигали раскаленным железом. Этими методами пользовались еще древнегреческие и древнеегипетские стоматологи.

Стадии лечения пульпита

Остановимся подробнее на методе экстирпации — как самом распространенном и длительном. Процедура требует двух–трех визитов к врачу в зависимости от количества корней больного зуба.

Удаление ткани, пораженной кариесом. Зуб очищают, вскрывают и обнажают пульповую камеру. При девитальном варианте лечения в полость зуба закладывают мышьяк, ставят временную пломбу и назначают дату следующего приема. Если пульпу можно удалить сразу, лечение начинается со следующего этапа.
Удаление пульпы. Используется специальный пульпэкстрактор.
Рентген. Снимок необходим, чтобы определить длину и форму каналов.
Чистка каналов и зуба в целом. Этот этап необходим, чтобы исключить новое воспаление.
Установка пломбы.Сначала пломбируются каналы, затем — коронковая часть.

Последний этап может быть реализован за два посещения. В отдельных случаях назначается лекарственная противовоспалительная терапия.

После установки пломбы возможна так называемая постпломбировочная боль при надкусывании. Она считается вариантом нормы, если только не длится больше недели. Некоторые стоматологи считают ее недопустимой. В любом случае, она не должна быть сильной. Если вы испытываете серьезный дискомфорт, стоит дополнительно проконсультироваться с врачом.

Особенности лечения разных форм поражения зубного нерва

В современной классификации пульпит подразделяют на острый и хронический. В каждой из двух форм легко выделить характерные стадии.

• Острый пульпит. Одно из самых распространенных осложнений глубокого кариеса. Проявляется сильной болью, которая может усиливаться при давлении на зуб, воздействии тепла или холода, кислой или острой пищи. Приступы боли чаще возникают ночью. У детей в силу особенностей строения челюсти острый пульпит практически не встречается, во взрослом возрасте ему подвержены в равной степени мужчины и женщины. Заболевание проходит в две стадии, после чего, в отсутствии лечения, перетекает в хроническую форму.

Очаговая. Начальная стадия, длится до 2-х дней. Воспалительный очаг находится близко к кариозной полости. Боль носит резкий, «стреляющий», характер, приступы длятся по 10–30 минут с перерывами на несколько часов. На данной стадии несложно определить больной зуб, так как боль точечная.
Диффузная. Вторая стадия, наступающая при поражении коронковой и корневой частей пульпы. Боль рассеянная, отдающая в разные участки челюсти, височную и затылочную часть головы, скулы. Приступы длиннее, а паузы между ними составляют всего 30–40 минут. Острый диффузный пульпит длится не более 2-х недель. Если за это время пациент не обратился к врачу, болезнь становится хронической.

•Хронический пульпит. Может длиться, не слишком беспокоя больного, до нескольких лет. Зубная боль существенно притупляется, к ней можно привыкнуть, хотя жевание затруднено, а при внешних воздействиях болевые ощущения усиливаются. Периодически возможны обострения. Метод лечения зависит от вида хронического пульпита.

Фиброзный. Характеризуется наличием глубокой кариозной полости, которая не всегда достигает пульповой камеры. Боль слабая, усиливается только при надавливании на зуб, время от времени появляется кровь.
Гангренозный. Если к фиброзному пульпиту присоединяется инфекция, пульпа атрофируется, становится грязно-серой, боль усиливается, кариозная полость расширяется. Появляется запах изо рта.
Гипертрофический. Характеризуется слиянием кариозной полости с полостью зуба и образованием полипа из грануляционной ткани, который кровоточит и болит при нажатии. Но болевых ощущений обычно нет.
Обострение хронического пульпита. Одновременное проявление признаков острого и хронического пульпита. Больной испытывает приступы резкой боли, усиливающейся при надавливании на зуб. Возможно разрушение костной ткани, заражение периодонта.

Чаще всего к стоматологам обращаются пациенты с фиброзным хроническим пульпитом. Реже встречается гангренозный, на последнем месте — гипертрофический. Если пульпит успел перейти в хроническую форму, в 90% случаев требуется хирургическое лечение. Острые формы поддаются и консервативной терапии. В любом случае вам потребуется надежная клиника, где не только квалифицированно проведут процедуру восстановления или удаления пульпы, но и поставят качественную постоянную пломбу. Выпадение пломбы может спровоцировать повреждение и пульпит соседних зубов.

Стоматологическая клиника в Москве

Внезапная боль порой вынуждает людей обращаться в первую попавшуюся клинику. Ведь решить вопрос хочется как можно скорее: неприятные ощущения мешают выполнять повседневные дела, так что никому не охота заниматься поиском надежной стоматологии. В идеале позаботиться об этом заранее. Однако такая предусмотрительность свойственна далеко не всем. Тем не менее приведем пример клиники, в которую можно обратиться для лечения пульпита.

В Smile-at-Once работают опытные врачи, которые не единожды сталкивались с подобной проблемой. Лечение пульпита в клинике проводится несколькими методами: с извлечением зубной пульпы или с сохранением нерва. Разумеется, способ подбирается исходя из конкретного клинического случая. Благодаря современному оборудованию и опыту врачей и достигается положительный результат. Высокоточная диагностика позволяет обнаружить поражения на ранних стадиях. Бережное лечение способствует сохранению здоровых тканей. Вероятность осложнений после проведения экстрипации пульпы сводится к минимуму.

Поскольку после удаления нерва возможно изменение состояния зуба, стоматологи Smile-at-Once рекомендуют пройти дополнительные процедуры, направленные на восстановление цвета зуба. Так, здесь готовы провести профессиональное отбеливание зубов.

Записаться на прием в Smile-at-Once можно по телефону или на сайте клиники. Консультация специалиста может проходить в одном из двух форматов — виртуальный прием или личное посещение стоматолога. Врач выслушает пациента, осведомиться о наличии или отсутствии определенных заболеваний, чтобы исключить противопоказания к некоторым процедурам. Далее пациента направят на диагностику. Она, как и консультация, в Smile-at-Once проводится бесплатно.

P. S. На сайте Smile-at-Once представлена информация о годовой программе стоматологического сопровождения. Такая опция позволяет сэкономить на различных услугах клиники.

* Лицензия на осуществление медицинской деятельности ЛО-77-01-014630 от 3 августа 2017 года выдана Департаментом здравоохранения города Москвы.

Вся информация, касающаяся медицины и здоровья, приведена исключительно в ознакомительных целях и не является поводом для самодиагностики и самолечения.

Читайте также: