水力分级旋流器在我国选煤厂的应用范围及研究方向

水力分级旋流器在我国选煤厂的应用范围及研究方向 水力分级旋流器在我国选煤厂的应用范围 及研究方向 煤炭加工与综合利用 COALPROCESSING&COMPREHENSIVEUTILIZATIONNo.6,2009 ,0,,,/々,.. 水力分级旋流器在我国选煤厂的 应用范围及研究方向 谢登峰 (天地科技股份有限公司唐山分公司,河北唐山063012) ,, 摘要:介绍了水力分级旋流器的工作原理及在选煤厂中的应用范围,并指出了它在现场 应用中存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,认为今后对水力分级旋流器的分选工艺和结构参数的研究将主要采用计算 流体动力学模型. 关键词:选煤厂;水力分级旋流器;应用;研究 中图分类号:TD454文献标识码:A文章编号:1005—8397(2009)06-0024-03 水力分级旋流器是一种离心分离设备,它是 在离心力作用下根据两相或多相之间的密度差来 实现分离的.由于离心力场的强度较重力场大得 多,因此水力旋流器比重力分离设备的分离效率 要大得多….作为一种高效的浓缩分级设备,它 具有处理量大,效率高,体积小,无运动部件, 性能稳定等优点,已被广泛应用于化工,冶金, 石油等众多工业领域.因其能够对煤泥水进行有 效分级,浓缩,并且结构简单,维护方便,进而 在选煤厂生产中得以广泛应用. 1工作原理 水力分级旋流器结构如图1所示,旋流器主 体由圆筒和圆锥两部分连接组成.在圆筒壁上沿 切线方向装设给料管,顶部设溢流管,圆锥下部 设置底流口.当矿浆以一定压头切线给入旋流器 时,在旋流器内形成旋流力场,受离心力的作 用,粗颗粒物料被甩向器壁,并沿器壁螺旋向下 运动,最终由底流口排出;细颗粒物料的运动主 -27 收稿日期:2009-10 作者简介:谢登峰(1979一),男,河南商水人,2003年毕 业于中国矿业大学化工学院矿物加工 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 专业,工学学士,天地 科技股份有限公司唐山分公司设计工程中心工程师,电话:0315 — 7759040. 要受流体支配,先是在锥体中心外侧向下运动, 到达下部时与位于锥体中央的上升流混合,上行 至溢流口排出.溢流以细粒级为主(低浓度物), 底流以粗粒级为主(高浓度物),从而实现粗细颗 粒的分级,浓缩. 入料管-—+——1 L__Jl. .I,卜 \|\|口;=口图1水力旋流器简图 筒段 段 2应用环境 当前选煤工艺应用较为广泛的粗煤泥分级, 浓缩设备主要有角锥沉淀池,倾斜板沉淀槽及水 力分级旋流器.这几种设备各有特点.角锥沉淀 池和倾斜板沉淀槽主要用于粗煤泥分级,浓缩, 其分级粒度一般为0.3,0.5mm,处理能力15— 20m./(ITI?h);倾斜板沉淀槽因其具有倾斜板 2009年第6期谢登峰:水力分级旋流器在我国选煤厂的应用范围及研究方向25 设施,处理能力相对较大,一般可达30,40m/ (m?h),这两种设备具有结构简单,维护方 便,无动力消耗等优点.但由于其体积庞大,且 处理能力相对较小,导致在选煤厂建设过程中需 要占用较大的空间,建设投资相对较高;倾斜板 沉淀槽因增加了倾斜板设施,相对缩小了设备自 身的体积,但由于倾斜板及底流管堵塞和斜板压 泥现象的存在,生产管理相对困难,因此这两种 设备在选煤厂中的应用受到一定的限制.水力分 级旋流器的分级粒度和处理能力与旋流器直径大 小相关,不同直径的水力旋流器,其分级粒度和 处理能力均不相同.以~350mm的水力旋流器为 例,其分级粒度为0.06,0.5mm,单机处理能力 可达40一lOOm/h,它具有体积小,占地少,处 理量大,分级效率高,便于维护,生产管理便利 等优点,其缺点是设备磨损快,维护费用相对较 高.因其比角锥沉淀池和倾斜板沉淀槽具有更多 的优点,目前选煤厂浓缩,分级环节大多采用水 力旋流器.水力旋流器在选煤厂工艺环节中常用 于预先分级,浓缩,常见于以下三种情况: (1)粗煤泥选前预先分级浓缩.当前选煤厂 常用的粗颗粒煤泥分选设备主要有螺旋分选机和 干扰床分选机,它们对入料粒度和浓度要求较为 严格,为了保证其入料要求,选煤厂工艺设计时 均采用浓缩旋流器对人料煤泥水进行预先分级浓 缩.生产实践表明:经水力旋流器浓缩分级后的 煤泥水浓度和煤泥粒度均能很好的满足煤泥分选 设备的人料需要,效果比较理想.对粗煤泥进行 选前预先分级,既可以使人料浓度达到分选设备 的要求,又能减少细泥对分选效果的影响,提高 分选精度,降低分选后精煤脱泥的难度. (2)粗煤泥脱水前预先分级浓缩.目前选煤 厂对粗煤泥脱水回收一般采用高频筛或煤泥离心 机,不管是高频筛还是煤泥离心机,一般要求入 料煤泥水浓度为35%,60%,若入料浓度低于 40%,其处理能力将大大降低.设计时一般采用 水力旋流器对人料煤泥水进行预先分级浓缩,水 力旋流器底流浓度一般能够达到400,650L, 能够满足后续煤泥脱水需要.通过旋流器分级 后,底流煤泥水不仅满足了后续脱水设备的入料 浓度要求,而且预先脱除了大部分超细粒 (一0.45mm)煤泥,有利于煤泥的脱水处理. (3)浮选人料煤泥水的隔粗处理.浮选机分 选细粒煤泥的有效分选粒度是0.5,0.045mm, 为了防止粗颗粒煤泥进入浮选环节,选煤厂工艺 设计时一般采用水力旋流器对煤泥水进行预先分 级,分级后旋流器溢流浓度一般为6O,90L, 且溢流煤泥水中+0.5ram级粗颗粒煤泥含量较 低,因此对细粒煤采用浮选作业处理时,大多采 用水力旋流器进行预先分级处理.旋流器溢流进 入浮选系统,可以大大减少粗颗粒煤泥含量,降 低浮选跑煤现象.因其分级效果理想,且工艺系 ,目前国内多数选煤厂在浮选环节前设置 统简单 了水力旋流器作为分级设备. 3存在的问题及研究方向 水力分级旋流器虽然在选煤厂得到了广泛应 用,但它的处理能力及使用效果与入料压力,浓 度,粒度及旋流器自身的结构特点(直径,锥比, 底流口,溢流口,中心管等)等诸多因素有关. 在生产实践中,分级旋流器常存在以下问题: (1)浓缩,分级效果差,影响后续作业的效 果.主要表现为底流浓度低,溢流中有大颗粒物 料;底流浓度高,溢流中跑粗颗粒;底流浓度 高,溢流中颗粒较少等. (2)分级粒度不稳定,难以断定确切的分级 粒度. (3)外界条件变化时,处理量波动较大,不 便于设备选型. 基于上述问题,为了更好地发挥分级旋流器 的分级作用,应重点加强对下列课题开展研究: (1)同样结构参数的设备,人料浓度和粒度 对旋流器的处理能力影响较大.应通过实验和生 产实践,研究如何比较准确地判断不同的人料浓 度和人料粒度条件下旋流器的处理能力. (2)在入料浓度和粒度确定的前提下,研究 不同旋流器的直径,锥比,底流口,溢流口,中 心管等参数对设备的处理能力,分级粒度以及使 用效果的具体影响情况. (3)对于不同直径的旋流器,判定入料压力 对分级粒度及使用效果的影响. (4)对多台设备并联的连接方式及安装布置 形式做创新性研究,力求找到一套先进可靠的设 备组装及布置 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . 26煤炭加工与综合利用2009年第6期 (5)对多台设备的串联应用进行尝试性研究. 4研究手段 在传统的旋流器设计及产品开发工作中,旋 流器结构和工艺参数的确定主要依赖经验和实 验,设计可行与否往往取决于大量的实验,产品 开发周期长,费用高,设计人员的经验起着举足 轻重的作用.水力分级旋流器设计的最终目的是 以经济技术合理的系统设计及设备选型实现所要 求的旋流器结构和工艺参数.应用计算流体动力 学(ComputationalF1uidDynamics,简称CFD)则 改变了传统的设计过程,使得旋流器的设计与优 化对试验和经验的依赖性大大减少,能够显着缩 短设计周期,降低研发成本. CFD是通过计算机数值计算和图像显示,对 包含有流体流动的系统所做的分析.CFD的基本 思想可归结为:把原来在时间域及空间域上连续 物理量的场,如速度场和压力场,用一系列有限 个离散点上变量值的集合来代替,通过一定的原 则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关 系的代数方程组,然后求解代数方程组获得场变 量的近似值.CFD可看作是在流动基本方程(质 量守恒方程,动量守恒方程,能量守恒方程)控 制下对流体的数值模拟.通过这种数值模拟,可 得到复杂流场内各个位置上的基本物理量(如速 ,8. 度,压力,浓度等)的分布,以及这些物理量随 时间的变化情况等.因而不仅可以准确地预测流 体机械的整体性能,而且很容易从流场的分析中 发现产品或工程设计中的问题,据此提出的改进 方案只需重新设计,计算,一次就可以判断,评 估改进是否有效,并更容易得到规律性的知识. 通过对旋流器内流场和分选效果进行数值模拟, 研究旋流器的结构参数和工艺参数,该法是目前 对旋流器流场进行精确研究的最佳方法. 5结束语 随着我国洁净煤技术的推进,粗煤泥分级在 选煤中的地位将越来越重要,水力分级旋流器由 于独特的优势也将得到更为广泛的应用.应用 CFD对水力分级旋流器进行结构参数和工艺参数 研究,具有重要的现实指导意义. 参考文献: [1]赵庆国,张明贤.水力旋流器分离技术[M].北京:化 学工业出版社,2003. [2]沈丽娟.煤炭洗选加工是煤炭工业实施可持续发展的战 略选择[J].选煤技术,1999(1):7—10. [3]马剑,吴式瑜.提高认识,落实措施,加快煤炭洗选 加工的发展[J].煤炭加工与综合利用,2004(1):8— 1n 中国煤炭加工利用协会举办 煤炭工业节能减排与循环经济发展论坛 2009年l0月15日,中国煤炭加工利用协会在召开五届二次理事扩大会议期间,举 办了煤炭工业节能减排与循环经 济发展论坛.陕西省煤炭工业局总工程师白宏同志首先发表了论坛致辞,中国煤炭 加工利用协会顾问,环境保护办公室 主任王玖明同志就当前煤炭工业环境保护的发展情况作了主题 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ;来自国家发 改委能源研究所,工业节能支持中心, 南开大学,部分重点煤炭企业集团及节能减排设备厂家的16位专家或领导分别在 论坛上发表了 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 丰富的演讲. 国家发改委中国节能促进项目办公室执行主任王树茂研究员作了题为《节能减排障碍及其应对措施》的演讲,南开 大学博士生导师,清洁生产中心主任于宏兵教授作了题为《推行清洁生产落实科学发展观提高企业核心竞争力》的演 讲,其他发表演讲的有山东煤炭节能中心,金牛能源集团,兖矿集团,潞安集团,淮南集团,新汶矿业集团,徐州矿务 集团,平顶山煤业集团,山东国舜集团,北京汉元公司等单位. 论坛期间,各位专家学者深入分析了我国环境保护及节能工作形势以及节能减排工作的困难和问题,宣讲了国家清 洁生产的有关要求和能源审计相关知识,并对"十一五"节能指标的完成和"十二五"规划进行了前瞻性分析.各与会 的重点煤炭企业分别介绍了各自在节能减排管理,目标责任制落实,创建环境友好企业,建设能源管理体系,发展循环 经济等方面的亮点和经验,代表了煤炭工业节能减排发展的方向.部分厂家介绍了节能减排新技术,新装备.(本刊)