Na rysunku przedstawiono schemat osadnika stożkowego. Wydajność masowa wylewu tego osadnika wynosi
Dobrze policzone – w tym zadaniu kluczem jest zrozumienie bilansu masy w osadniku stożkowym. Osadnik taki rozdziela strumień nadawy na dwa główne odpływy: przelew (zazwyczaj drobne cząstki w zawiesinie wodnej) i wylew (gęstszy osad, frakcja cięższa). Stosując zasadę zachowania masy, suma masy odpływającej przez przelew i wylew musi być równa masie nadawy. Czyli 30 Mg/h (nadawa) = 22 Mg/h (przelew) + Qw (wylew). Po przekształceniu Qw = 30 Mg/h - 22 Mg/h, co daje właśnie 8 Mg/h. Takie proste obliczenia są podstawą pracy w każdej przeróbce mechanicznej kopalin – właśnie tu liczy się precyzja i systematyczność. Moim zdaniem, warto zawsze automatycznie sprawdzać, czy suma strumieni się zgadza – to podstawa kontroli pracy urządzeń. W praktyce, często spotyka się sytuacje, gdzie wydajności trzeba szybko oszacować na podstawie schematów lub odczytów z czujników. Dobrym zwyczajem jest też porównywanie tych wartości z danymi z innych okresów pracy – pozwala to wyłapać potencjalne nieprawidłowości albo awarie. Jeżeli w przyszłości będziesz miał do czynienia z osadnikami w zakładach przeróbki kruszyw, to takie bilanse będziesz stosować praktycznie na co dzień. Często się zdarza, że wydajności się zmieniają – wtedy z automatu trzeba robić taki bilans i szukać przyczyn ewentualnych strat lub niezgodności. Bez tej umiejętności trudno o skuteczną eksploatację urządzeń.
Prawidłowe rozwiązanie zadania polega na zastosowaniu bilansu masy, który jest fundamentem w analizie pracy wszelkich urządzeń oddzielających w przeróbce mechanicznej kopalin. Osadniki stożkowe dzielą nadawę na dwa strumienie: przelew i wylew. Typowym błędem jest nieuwzględnienie prostego, ale bardzo ważnego prawa zachowania masy – suma masy przelewu i wylewu musi być równa masie nadawy, pomijając ewentualne straty technologiczne (które tutaj nie są podane). Wybierając odpowiedzi znacznie wyższe niż nadawa, jak 52 Mg/h czy nawet 136 Mg/h, łatwo wpaść w pułapkę wyobrażenia, że osadnik może „wytworzyć” więcej masy niż jest dostarczane, co niestety nie ma żadnego uzasadnienia technologicznego – to wręcz narusza podstawowe prawa fizyki. Z kolei wybierając 73 Mg/h, można odnieść wrażenie, że „coś się sumuje”, jednak tutaj również nie widać logicznego powiązania z prezentowanym schematem. Takie wartości mogą wynikać z nieuwagi przy odejmowaniu lub pomylenia ról poszczególnych strumieni. Z mojego doświadczenia wynika, że wielu uczniów ma problem z prostym odejmowaniem, gdy pracują z diagramami procesowymi – zamiast po prostu policzyć Qw = Qn - Qp, próbują mnożyć, sumować wszystko razem czy podstawić zupełnie inne wartości. W rzeczywistości, takie błędy szybko prowadzą do poważnych nieprawidłowości w pracy instalacji – wyobraź sobie, że operator na zmianie źle wyliczy wydajność i nie zgłosi awarii albo przestoju, bo nie zrozumiał, jak robić bilans masy! W każdej poważnej kopalni czy zakładzie przeróbczym kontrola tych bilansów to codzienność i podstawa efektywnego działania. Warto zawsze pamiętać, że żaden element układu nie zniknie ani nie pojawi się „z powietrza” – wszystko musi się zgadzać co do kilograma. Jeśli coś się nie zgadza, to sygnał, że trzeba pilnie szukać przyczyny.