KWALIFIKACJA GIW11 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 32.
Przedstawione na rysunku urządzenie służy do
Ilustracja przedstawia urządzenie przemysłowe używane w procesie odwadniania mułów węglowych, co jest związane z
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Urządzenie z widocznym ruchem wirowym i lejem w centrum pracuje jak wirówka odwadniająca: siła odśrodkowa powoduje odkładanie cząstek stałych na ściankach, a woda jest oddzielana i odprowadzana. To odpowiada odwadnianiu mułów węglowych, a nie wzbogacaniu, klasyfikacji ani mieszaniu.

Pełne wyjaśnienie:

Na ilustracji widać pracę urządzenia, w którym czarny szlam (muł węglowy) wiruje z dużą prędkością, tworząc wyraźny lej wirowy. Taki obraz jest typowy dla wirówek odwadniających, które wykorzystują siłę odśrodkową do rozdziału mieszaniny na fazę stałą i ciekłą.

Dlaczego poprawne jest "odwadnianie mułów węglowych"?
W wirówce cząstki stałe (węgiel i drobne składniki mineralne) są "wypychanie" ku ściankom bębna, gdzie tworzą warstwę osadu, natomiast woda (faza ciekła) przemieszcza się inaczej i jest odprowadzana przelewem lub przez otwory/perforację (zależnie od typu). Celem procesu jest zmniejszenie wilgotności produktu, czyli mechaniczne usunięcie wody z mułu.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Wzbogacanie mułów węglowych – wzbogacanie oznacza rozdział składników użytecznych i płonnych (np. węgiel vs skała) na podstawie różnic właściwości. Wirówka odwadniająca nie służy do poprawy jakości (zawartości popiołu), tylko do usuwania wody z mieszaniny.
  • Klasyfikacja mułów węglowych – klasyfikacja to rozdział ziarnowy (na klasy wielkości), typowo realizowany w klasyfikatorach lub hydrocyklonach. Sama obecność ruchu wirowego nie oznacza klasyfikacji; w tym urządzeniu kluczowy jest rozdział faz ciecz–ciało stałe.
  • Mieszanie mułów węglowych – mieszanie/homogenizacja ma wyrównać skład i konsystencję, a nie separować wodę od części stałej. W wirówce ruch wirowy jest środkiem do wytworzenia przyspieszenia odśrodkowego, a nie celem w postaci jednolitej mieszaniny.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli na zdjęciu widzisz intensywnie wirujący szlam i lejek w środku, najczęściej chodzi o urządzenie pracujące odśrodkowo. W przeróbce węgla takim urządzeniem jest wirówka stosowana na końcu obiegu do odwadniania produktów drobnoziarnistych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wirówka odwadniająca to maszyna, która usuwa wodę z drobnoziarnistego produktu (np. mułów węglowych) dzięki sile odśrodkowej. W trakcie obrotu cząstki stałe przemieszczają się ku ściankom, a faza ciekła jest oddzielana i odprowadzana, co obniża wilgotność produktu.
Mieszanina wody i drobnych cząstek trafia do obracającego się bębna. Przy dużej prędkości obrotowej powstaje przyspieszenie odśrodkowe: ziarna osadzają się na ściankach, a woda przemieszcza się do strefy odpływu. Efektem jest mechaniczne oddzielenie wody od części stałej.
Wzbogacanie ma na celu rozdział węgla od skały płonnej i poprawę jakości (np. zmniejszenie popiołu). Wirówka odwadniająca realizuje inny cel: rozdział faz ciecz–ciało stałe i zmniejszenie wilgotności. Może zmienić konsystencję, ale nie jest urządzeniem do separacji użyteczne–płonne.
Odwadnianie usuwa wodę z produktu i dąży do uzyskania suchego/odsączonego materiału. Klasyfikacja rozdziela materiał na klasy ziarnowe (np. drobniejsze i grubsze frakcje) w oparciu o prędkość opadania lub działanie pola przepływu. Obie operacje mogą występować w obiegu wodnym, ale mają inne cele.
W wirówce typowy jest widok intensywnie wirującej zawartości i wyraźny lej wirowy, bo urządzenie pracuje przy dużych obrotach, by wytworzyć siłę odśrodkową. Mieszalnik zwykle ma widoczne łopatki/śmigło i celem jest homogenizacja, a nie oddzielanie wody; ruch jest "mieszający", nie "odwadniający".
Wirówki odwadniające często stosuje się na końcowych etapach przeróbki drobnych frakcji, np. po flotacji lub po klasyfikacji hydraulicznej, gdy produkt jest w postaci zawiesiny. Ich zadaniem jest szybkie mechaniczne obniżenie wilgotności przed transportem, magazynowaniem lub dalszym procesem.
Najczęściej myli się: (1) odwadnianie z wzbogacaniem, bo oba procesy występują w obiegach wodnych, (2) odwadnianie z klasyfikacją, bo oba mogą wykorzystywać zjawiska hydrodynamiczne, oraz (3) odwadnianie z mieszaniem, bo ruch wirowy wygląda "jak mieszanie". Kluczowe jest pytanie: co jest celem procesu?
Częściowo tak, bo oba urządzenia odwadniają mechanicznie, ale mają różne cechy pracy. Wirówka jest szybka i często korzystna energetycznie dla mułów, natomiast prasa filtracyjna może dawać niższą wilgotność kosztem pracy cyklicznej i większej złożoności obsługi. Dobór zależy od wymagań technologii i właściwości mułu.
Lej wirowy to obniżenie poziomu cieczy w centrum wirującej mieszaniny, wynikające z działania siły odśrodkowej. Jest typowym zjawiskiem w szybko obracających się układach ciecz–ciało stałe. Na ilustracjach egzaminacyjnych bywa wskazówką, że urządzenie pracuje odśrodkowo (np. wirówka odwadniająca).
Warto uczyć się "cech rozpoznawczych" urządzeń: kształtu bębna, sposobu doprowadzenia/odpływu, charakteru ruchu medium oraz celu operacji (separacja, rozdział ziarnowy, homogenizacja). Pomaga też łączenie maszyn z etapem procesu (np. po flotacji zwykle pojawia się odwadnianie mułów).
info

Statystycznie 40% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Urządzenie z widocznym ruchem wirowym i lejem w centrum pracuje jak wirówka odwadniająca: siła odśrodkowa powoduje odkładanie cząstek stałych na ściankach, a woda jest oddzielana i odprowadzana."

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z przeróbki mechanicznej kopalin dotyczące odwadniania (wirówki, prasy filtracyjne, zagęszczacze)
  • Instrukcje/DTR producentów wirówek odwadniających stosowanych w przeróbce węgla (opis budowy i zasady działania)
  • Notatki z technologii przeróbki węgla: miejsce odwadniania w schemacie po flotacji i po klasyfikacji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego