选煤厂水力旋流器选型及应用探讨
水力旋流器论文总结范文
摘要：水力旋流器作为一种高效的固液分离设备，在矿物加工、石油化工、环境保护等领域有着广泛的应用。
本文主要对水力旋流器的结构、工作原理、应用领域以及优化研究进行了综述，旨在为水力旋流器的设计与应用提供理论依据。
关键词：水力旋流器；固液分离；应用；优化一、引言水力旋流器是一种利用离心力进行固液分离的设备，具有结构简单、处理量大、分级效率高等优点。
随着现代工业的不断发展，水力旋流器在各个领域的应用越来越广泛。
本文对水力旋流器的相关研究进行总结，以期为相关领域的研究与工程应用提供参考。
二、水力旋流器结构及工作原理水力旋流器主要由给料口、圆柱筒、圆锥筒、溢流口、沉沙口等组成。
矿浆以一定的压力，沿着切线方向进入旋流器圆柱形筒内，随后在筒内做回转运动。
矿浆中的粗颗粒由于受到较大的重力和惯性离心力，沿着筒壁回转向下运动，形成外螺旋流，最后由沉沙口排出；而细颗粒由于受到较小的重力和惯性力，且矿浆不断给入，向下运动受到锥形筒体的限制，因此细颗粒和液体介质沿筒中心回转向上运动，形成内螺旋流，最后由溢流口排出。
三、水力旋流器应用领域1. 矿物加工：水力旋流器在选矿厂中主要用于分级、浓缩等作业，如金、铜、铁等金属矿物的分选。
2. 石油化工：水力旋流器在石油化工行业中主要用于油水分离、乳化液处理等。
3. 环境保护：水力旋流器在环境保护领域主要用于废水处理、固液分离等。
4. 食品工业：水力旋流器在食品工业中主要用于乳品分离、豆奶生产等。
四、水力旋流器优化研究为了提高水力旋流器的分离效果和效率，研究者们从以下几个方面进行了优化研究：1. 结构优化：通过优化旋流器的几何形状、尺寸等参数，提高分离效果和效率。
2. 操作参数优化：通过优化给料压力、给料速度、给料浓度等操作参数，提高分离效果和效率。
3. 数值模拟：利用计算流体力学（CFD）等方法对水力旋流器内部流场和分离特性进行数值模拟，为优化设计提供理论依据。
4. 新材料应用：采用新型材料制造旋流器，提高设备的使用寿命和耐腐蚀性能。
FX350-GT型水力旋流器组在潘三选煤厂的应用
Ｚ ＨＡＮＧ ａ—ｉ Ｃｉ ｅ ｊ
（ ｎ ａ ａＩＰｒ ｐ ａ ｉ ｎ Ｐｌ ｎｔ Ｐａ ｓ ｎ Ｃｏ ｅ ａｒ ｔｏ ａ ，Ｈ ｕ ｉ ａｎ Ｃｏ ｉ ｉ ｇ Ｃ ｒ ｒ ｔｏ ｄ ， Ｈ ｕ ｎ ｎ ３ ０ ６， ａ ｎ ａｌＭ ｎ ｎ ｏ ｐｏ ａ ｉ ｎ Ｌｔ ａｉ ａ ２ ２ ９ Ｃｈｉ ａ） ｎ
（ ）旋 流器 通过 阀 门垂直安 装在 径向煤 浆分 配 ４ 器 上 。旋流器 溢 流汇流 到倾 斜式 溢流 箱经溢 流总 管
设备 ，在 选 矿 中主 要 用 于 分 级 、分 选 、浓 缩 和 脱 泥 。水力 旋流 器无运 动部 件 ，构造 简单 ；单 位容 积 的生 产 能 力 较 大 ，占面 积 小 ；分 级 粒 度 细 ，效 率 高 ，造 价 低 ，材 料 消耗少 ，维 修量 小 。
关键 词 ：水 力旋 流器 ；工作 性能 ；分级 效 率 中图分类 号 ：Ｔ ４ ５ ７ Ｄ ５ ． 文 献 标 识 码 ：Ｂ
文 章 编 号 ： １０ －６ ７ （ ０ １ ０ —０ ４０ ０ ７７ ７ ２ １ ） ４０ ６ —４
Ｔｈ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ＦＸ３ ０ ＧＴ ｈ ｄ ｏ ｙ ｌ ｎ ｒ ｕ ｎ Ｐａ ｓ ｎ Ｃｏ ｌＰｒ ｐａ ａ ｉ ｎ Ｐｌ ｎ ｅ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｏａ ｅ ｒ ｔｏ ａ ｔ
ｐｒｏｍａ ｃ ａ ｄｅ ，ａ ｄｔｅｃａｓ ｉ ｔ ｎｅ ｉｅ ｃ ｆ ｙｌｎ ｏ ｌ ｅｉ ｒｖ ｄｂ ｅ ｌｃ ｇｌ ｇｒｉｎ ｒｄａ ｔｒｆ ｘｂｅｐｐ ． ｅ ｒ ｎｅ ｗ ｓｊ ｇ ｄ ｎ ｌｓｉｃ ｉ ｆ ｃ ｎ ｙｏ ｃ ｅｃ ｕｄｂ ｍｐｏ ｅ ｙｒｐａｉ ｒｅ ｎ ｅ ｉｍｅｅ ｅ ｉｌ ｉｅ ｆ ｕ ｈ ｆａ ｏ ｉ ｃ ｏ ｎ ａ ｌ
Ｋｅ ｒ ： ｈ ｒ ｙ ｌｎｅ；ｗｏ ｋｉｇ ｅｒｏ ｍａｎ ｅ； ｃａ ｓｆｃ ｉ ｎ ｅ ｆｃｅｎ ｙ ｙ ｗｏ ｄｓ ｙｄ ｏｃ ｃｏ ｒ ｎ ｐ ｆｒ ｃ ｌｓ ｉｉａｔｏ ｆｉｉ ｃ
水力旋流器在选煤厂的应用
摘 要
该文介绍 了水 力旋流 器的结构 、主要的 结构参数７ Ｌ＿ ｚ ． － 作 原理 。在选煤厂 中的主要应用有对煤泥的分级 、浓缩 以及
粗煤泥分选等 。特别是 浓缩型的水力旋流器在较 高的入料压 力 （ Ｏ ． ３ ￣ ｏ ． ４ ＭＰ ａ ）下实现 了对粗煤泥的有效分选 ，１ － ０ ． ２ ５ ｍｉ ｌ ｌ
ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｒ ｔ ａ ｔ ｅ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｈｅ ｔ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｒ ｓ ｅ ｓ ｌ ｉ ｍｅ ｉ ｎ ｈ ｉ ｇ ｈ ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ （ ０ ． ３～０ ． ４ ＭＰ ａ ） ，
ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ ｃ ａ ｎ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｓ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｐ ｒａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ， ｎｄ ａ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｈｅ ｔ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｐ ｒａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．
水力旋流器的选择与计算
水力旋流器的选择与计算一、水力旋流器的选择水力旋流器广泛用于分级、脱泥、脱水等作业。
其主要优点是结构简单、本身无运动部件、占发面积小；在分级粒度较细的情况下，分级效率较螺旋分级机高。
其主要缺点是给矿需泵扬送，电耗较高；操作比螺旋分级机复杂。
水力旋流器适宜分级粒度范围一般为0.3~0.01mm。
水力旋流器的规格取决于需要处理的矿量和溢流粒度要求。
当需要处理的矿量大、溢流粒度粗时，选择大规格水力旋流器；反之宜选用小规格水力旋流器。
在处理矿量大又要求溢流粒度细时，可采用小规格水力旋流器组。
旋流器的结构参数和操作参数对溢流粒度及分级效果有较大影响，选用时应认真考虑。
旋流器的主要结构参数与旋流器直径D的关系，一般范围；给矿口当量直径d f=(0.15~0.25)D; 溢流管直径d o=(0.2~0.4)D;沉砂口直径d u=(0.06~0.20)D;锥角a≤20°.进口压力是水力旋流器的主要参数之一，通常为49~157kPa(0.5kgf/cm2~1.6kgf/cm2).进口压力与溢流粒度的一般关系见表1。
表1 进口压力溢流粒度一般关系表溢流粒度d95/min 0.59 0.42 0.30 0.21 0.15 0.10 0.074 0.037 0.019 0.010进口压力/kPa(kgf/cm2) 29.40.3490.539~78(0.4~0.8)49~98(0.5~1.0)59~118(0.6~1.2)78~137(0.8~1.4)98~147(1.0~1.5)118~167(1.2~1.7)147~196(1.5~2.0)196~245(2.0~2.5)二、水力旋流器计算水力旋流器的计算多采用如下两种方法。
A 原苏联波瓦罗夫(JIoBapoB)计算法波瓦罗夫计算法的主要步骤和计算公式如下：(1)选择旋器直径，计算旋流器体积处理量和需要台数。
体积处理量按下式计算式中 q V——按给矿体积计的处理量，m3/h;K a——水力旋流器锥角修正系数；当a=10°时，K a+1.15;当a=20°时，K a=1.0;K D——水力旋流器直径修正系数；d f——给矿口当量直径，cmb、h——分别为给矿口宽度和高度，cm;p o——旋流器给矿口工作压力，MPa;d o——溢流管直径，cm;D——旋流器筒体直径，cm.(2)按样体给出的范围确定沉砂口直径，并验算其单位截面积负荷(按固体量计)，使其在0.5~2.5t/(cm2·h)范围内。
探析旋流器选煤设备技术与应用
探析旋流器选煤设备技术与应用【摘要】我国的煤炭储量约5.6万亿t，煤炭产量逐年增加，2011年产量在35亿t左右。
我国的煤炭资源占一次能源储量的90%，煤炭对工业燃料、电力燃料、民用燃料和化工原料贡献率分别为75%、76%、80%和60%。
但我国的原煤入选率只有38.6%。
如果采用旋流器选煤技术，入选率在现有基础上将会有一个更大的飞跃。
【关键词】旋流器；结构形式；短路流0.引言近年来，中国大部分选煤厂都开始采用重介质旋流器做为主选设备，其具备了良好的可靠性、高效率、工艺配置的灵活性以及降低成本和投资等优点。
所以重介质选煤技术将是未来的选煤技术发展研究的重点。
1.旋流器的基本结构和工作原理旋流器结构简单，本身无运转部件，是最廉价的选煤设备，结构示意图见图1。
图1旋流器结构示意图工作时物料沿切线入料口进入筒体，在旋流器内作回转运动，物料处在相当于重力加速度几十倍的离心力场之中，实现按密度分选或按粒度分级以及固液分离等工艺过程。
由于离心力的作用，这个过程比在重力场要快几十倍。
当循环介质为重液或含有磨细加重质时，循环介质密度大于1，与重力场一样遵循阿基米德原理，低于临界循环介质密度的颗粒向旋流器中心运动，由溢流口排出，而大于临界循环介质密度的颗粒则移向器壁由底流口排出，这就是重介旋流器的选煤过程。
若以水为介质，通过加大旋流器溢流管直径与底流口直径比，增大底锥的角度至60～180°，在旋流器内形成较强的向心水流，离心沉降速度低于向心流速的颗粒由溢流排出，处于临界沉降速度的颗粒的去向由其密度确定，低密度颗粒由溢流排出高密度颗粒随底流排出这就是水介质旋流器的选煤过程。
同样以水为介质，但物料为同一密度，则旋流器内的粗颗粒优先移至器壁，并由底流口排出，沉降速度低于向心流速的细颗粒则随溢流排出，这就是浓缩或分级旋流器的工作过程。
分选物料在旋流器内停留时间很短，一般为10s左右或更少。
因此，旋流器对相关因素的变化非常敏感，例如：颗粒的直径、入料浓度、入料压力、旋流器的结构尺寸等等，都会影响旋流器的工作效果。
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,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:T D454 文献标识码:A 文章编号:100528397(2009)0620024203收稿日期:2009210227作者简介:谢登峰(1979—),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。
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[1]。
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。
图1 水力旋流器简图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。
水力旋流器在矿山尾矿处理中的作用
水力旋流器在矿山尾矿处理中的作用1981年具有超重力工作原理的水力旋流器出世了，它结构简单、占地面积小、处理能力大、投资小等特点，适合具有密度、粒度差异的物料群体做分级、分选。
因而水力旋流器在矿浆浓缩与澄清、颗粒分级、脱泥脱药、液体除杂等工作中广泛应用。
近年来，旋流器在矿山的应用领域又有了很大的拓展，已经在以细粒级为主的尾矿处理工艺中不断得到成功使用，在尾矿筑坝、尾矿预浓缩、尾矿富集回收、尾矿充填等作业中应用，高效简洁，效果显著。
旋流器在尾矿处理中的作用一、尾矿筑坝选矿厂排出的尾矿常常因为矿浆粒度细，含泥量大而导致尾矿坝漏矿、坍塌、外排水超标、筑坝困难等问题，水力旋流器的应用有效的解决了以上问题。
某选矿厂尾矿坝位于三面环山一面开阔的山谷中，由于原矿中含有大量的红板岩，遇水膨胀，泥化严重，大部分进入尾矿, 使尾矿中微细颗粒的含量大幅度增加。
这些微细颗粒极难沉降，在库内呈悬浮状态，对外排水水质、尾矿筑坝产生了极为不利的影响，投产以来，尾矿坝发生多次滩面塌陷、外排水超标、无法堆筑子坝、污染下游水库、淤塞河道的问题，连续几年被环保部门处罚，严重影响了选矿厂正常生产。
经多方论证，选矿厂决定使用旋流器进行尾矿子坝堆筑。
经过工业稳定运行考察，该尾矿经过旋流器分级后，得到的结果是：沉砂中微细颗粒含量大大减少，沉砂浓度为71. 46%，沉砂中- 0. 074mm仅占18. 9%，溢流中微细颗粒含量较高，溢流浓度为18. 42%，溢流中- 0. 074mm 占94. 63% ，高浓度的沉砂粗颗粒产品堆积于坝前，低浓度的细颗粒溢流被送入库内，使尾矿坝形成一层透水性较好的粗颗粒坝壳，这样，不仅有利于降低坝体浸润线，防止坝坡产生渗流破坏，而且由于细颗粒物料远离坝前，能够增强坝体的稳定性。
经过几年的运行，不仅保证了尾矿坝的安全正常运行，而且外排水质始终达标，选矿厂连续几年被环保部门评为水治理先进单位。
二、尾矿预浓缩尾矿浓缩脱水，传统的办法都是用浓密机，一般可将尾矿浓度从15% ～20% 提高到35% ～40%, 但是，浓密机占地面积大，投资高，底流浓度受限制。
论水力旋流器在尾矿筑坝中的应用
论水力旋流器在尾矿筑坝中的应用1 前言尾矿坝是尾矿设施中最重要的组成部分，关系到尾矿的安全。
尾矿坝随尾矿的陆续排入而加高，一般可分两期修筑：初期坝用当地土、石材料筑成透水坝，以利于尾矿排水固结；后期坝利用尾矿堆积，大多数采用向上游加高修筑，也有向下游筑坝或中间加高筑坝的。
对于细颗粒尾矿，为提高坝身材料的粒度，常用水力旋流器将尾矿分级，高浓度的粗粒尾矿用于筑坝，溢流排入尾矿库。
目前，国内外冶金及有色矿山尾矿库普遍采用上游法筑坝工艺，一般采用池填法和坝前分散管排放、人工配合推土机堆筑子坝工艺。
人工筑坝具有费用昂贵、作业条件恶劣、效率低下的缺陷；每年雨季到来时，防洪高度不够，无法满足安全生产的要求，造成工期无保障；人工砌筑的小坝断面宽度、高度仅有1～2米，坝体内形成多层次细泥水平夹层，渗透性差，排水固结慢，坝体饱和度高，浸润线高，抗剪强度低，滑动力大整体稳定性差。
随着科学技术的进步，工程技术人员试图采用新的筑坝工艺，以求改善坝体结构，提高坝体稳定性，降低劳动强度，并改善工作条件等；并为此成功研制出了旋流器与分散管交替排放联合堆筑子坝的新工艺。
2 旋流器联合筑坝工艺2.1 旋流器与分散管交替排放联合筑坝的工作原理用分散管放矿堆积，当接近初期坝坝顶标高时，在第一级子坝两端坝肩分别安置一台内径为500mm 的水力旋流器，尾矿输送管道内的尾矿浆(其浓度大多在40%以下)利用剩余动能进入旋流器内旋转，在离心力和真空的作用下使尾矿浆中的粗粒尾矿与细粒及水分离，分别进入旋流器的底流沉砂口和溢流管，底流沉砂口流出的粗粒尾矿其浓度达70%以上可直接用于堆筑子坝，而细粒与水的混合体用溢流管道将其送至距子坝40m 以外的沉积滩内。
待子坝堆至设计标高时，相向移动旋流器直至在坝的中部位置合拢，形成子坝的雏型。
2.2 工艺流程分散管放矿→测量放样→安装旋流器及放矿管道→旋流器分级沉砂堆筑子坝→（推土机整平压实）主管上移、架设支管→分散管放矿。
水力旋流器的应用
水力旋流器在大红山铁矿400万t/a选厂的应用摘要介绍了大红山矿业有限公司400万t/a选厂二段分级FXΦ660×7水利旋流器（2台即A,B系列），三段分级WDSΦ350型水力旋流器（Φ350×10 2台，Φ350×20 2台）的应用情况。
选场运行数据表明该水力旋流器具有溢流细度高、沉砂夹细少、分级效率高的特点，可有效提高磨矿效率，降低磨矿功耗，取得了满意的效果。
关键词水利旋流器；分级；大红山矿业Abstract Big Red Hill Mining Co., Ltd. 4,000,000 t / a processing plant classification FXΦ660 × 7 Sec water cyclone (2 sets of the A, B series), three sections of grade WDSΦ350 Hydrocyclone (Φ350 × 10 2 sets, Φ350 × 20 2 units) of the application. Selections run the data show that the hydrocyclone with the overflow fineness, less grit folder Xi, grading characteristics of high efficiency, can effectively improve the grinding efficiency and reduce the grinding power, and achieved satisfactory results.Key words water cyclone, grading, mining Dahongshan1前言磨矿分级作业是矿物分离极其重要的生产环节，作为选矿厂的关键工艺，其分级产品的质量直接影响后续的选别指标。
水力旋流器选型
水力旋流器选型参数和考虑因素水力旋流器在工业生产中有着很广泛的应用,如在磨矿领域就会使用水力旋流器来实现矿石的分级分离。
水力旋流器的选型需要综合考虑多项参数,以下就针对闭路磨矿来说明水力旋流器选型时需要提供的具体参数。
1、水力旋流器的工艺参数水流旋流器在用于闭路磨矿时,要提供的工艺参数包括,旋流器所需处理浆液的浓度、粘度、固体比重、液体比重、固体含量、固体颗粒密度、进口浆料的固体颗粒粒度分布,旋流器单位时间内的固料处理量、给矿率、浆料通过量、磨矿所需粒度及浆料的酸碱度等。
2、水力旋流器的底流溢流要求参数旋流器的底流和溢流要求参数,是指和底流溢流有关的流量、浓度和粒度等,包括旋流器的溢流密度或者含固体量、底流密度或者含固体量、循环负荷、过程控制约束等。
3、水力旋流器的其他参考因素水力旋流器的设计过程中,旋流器制造企业还需了解使用单位的磨矿目的及后续的流程工序,以便能更好的保证后续流程中有用矿物更好的回收。
水力旋流器的设计还受闭路磨矿所使用的球磨机影响,如球磨机和棒磨机的进料率持续、循环负荷恒定,旋流器的矿浆提供量也恒定,自磨机则相反,进料率和循环负荷都可变,所以矿浆给料也可变。
4、水力旋流器的设计变量旋流器的设计变量一般包括旋流器的直径、进口直径、溢流口直径和溢流口高度等。
旋流器的设计变量会决定旋流器的实际使用效果,它是由旋流器的制造企业根据使用企业提供的工艺参数及其他条件来确定的。
5、水力旋流器的安装方式水流旋流器常用的安装方式有垂直安装和倾斜安装。
水力旋流器的垂直安装适用于给料波动较大、循环负载变化较大的工作条件,但对沉沙嘴的磨损严重。
水力旋流器选择倾斜安装,则更适合可变循环负荷的恒定底流提供,能降低沉沙嘴磨损,但在高浓度回路上表现较差。
随着电力工业的发展,燃煤电厂所排放的二氧化硫对环境的污染日趋严重。
而二氧化硫减排的最有效措施就是烟气脱硫。
燃烧后脱硫是广泛采用的脱硫技术,又称为烟气脱硫(FGD)。
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为前序工艺的 TBS 分选和三产品重介分选创造了 有利条件, 可在混煤灰分不变的情况下使精煤产率 提高 3个百分点以上。
d50 = 1 100
D0
D 36 0 o
64D
i
( - m ) ( 3D
m
-
m tan Do)
2 P0
5,
( 2)
式中: d50 为分离 粒度 (旋 流器 的实际 分配曲 线上
同其分配率 50% 相对应得 颗粒粒度 ); dm 为分级
粒度或最大粒度 (产物中 95% 通过的筛孔尺寸 ),
分级粒度或最大粒度同实际分离粒 度的关系式大
( 7) 水力旋流器锥 角。增大锥角, 分离 粒度变 粗; 减少锥角, 分离粒度变细。一般来说, 细粒级物料 分级宜采用较小锥角的旋流器, 通常取 10 ~ 15 ; 粗 粒级分级和浓缩用旋流器一般采用较大的锥角, 通 常取 20 ~ 45 。选煤厂使用的一般选用标准型, 锥角 为 20 。
2 水力旋流器设备选型
级粒度范围较宽: 比如 350水力旋流器处理能力为 40~ 100m3 / h, 分级粒度 0 06~ 0 2mm, 因此无法很 好地指导实际选型操作。笔者将就此问题进行探讨。
1 水力旋流器结构参数
旋流器结构参数有旋流器直径、进料管直径、 溢流管直径、底流口直径、溢流管插入深度、旋流 器柱段长度等。
表 2 梁北选煤厂德瑞克重叠式高频振动细筛运行质量数据
煤样
入料灰 分 /%
筛上物灰分 /%
1
13 42
11 63
2
12 89
3
12 76
11 01 10 95
4
14 01
11 21
5
13 21
10 68
6
13 54
11 04
7
12 95
10 99
8
13 06
11 31
9
13 46
11 24
10 平均
致是 dm = ( 1 5 ~ 2 0) d50, 一般取 dm = 1 65 d50; 为水力旋流器的锥角; 为固体密度, t /m3; m 为
矿浆粘度, P a s, m = [ ( 1 + 2 5 + 10 05 2 + 0 002 73exp( 16 6* ) ) ] (这里 为浆体积浓度,
在水力旋流器选型时, 应该根据经验公式或理
论研究得到流量比的数据, 然后再根据按物料平衡
原理得到的相关公式来计 算产物分配中的 其他参 数 [ 5] 。
( 1) 经验公式法。水力 旋流器流量比 经验公
式常用的为单因素模型, 公式为:
Sv
=K
Du Do
W
,
( 3)
式中: Sv 为流量分配; K 为常数; W 为指数。K、W取值
表 1 水力旋流器入料煤泥筛分资料
粒级 /mm
占本级
产率 /% 占全样
灰分
1~ 0 50
29 85
8 95
15 16
0 50~ 0 25
18 18
5 45
13 19
0 25~ 0 125
18 58
5 57
13 73
0 125~ 0 075
10 94
3 28
13 86
0 075~ 0 045
6 04
1 81
并且, 本次技改还取消了离心机筛篮和刮刀等 周期性更换备件的消耗, 简化了工艺流程, 使管道 磨损大为减少, 降低了材料消耗, 从而大幅降低了 生产成本, 取得了良好的经济效益和社会效益。
5 结语
随着综采技术的发展与贫瘦煤矿区的开采, 细 粒级煤的洗选加工越来越重要。 重叠式高频振动 细筛脱泥降灰 + 加压过滤机掺粗精煤过滤 的脱 泥降灰和脱水新工艺在梁北选煤厂精煤回收系统的 生产实践为优化粗精煤洗选加工提供了一个可供借 鉴的新方法。
见表 3。
表 3 经验公式常数 K 及指数 W 取值表
学者 庞学诗 提列法 ( R T ille) 达尔扬 斯太斯 (M Staas) 吉冈直哉和霍田 布拉德里
n = K Q /qm
=
1 25 606 85 60
78 =
8 86,
式中: K 为系数, K 取 2 5。所需台数 n取整数和偶数,
因此最终选取 350 10一组水力旋流器。
ห้องสมุดไป่ตู้
2 2 分级粒度的校核 最大切线速度轨迹法 (庞学诗法 ) 以旋流器分
离过程中呈组合涡运动流体的最大切线速度轨迹面
作为平衡轨道面导出水力旋流器分离粒度 d50 的计 算公式 [ 1] :
( 6) 旋流器筒体柱段长度。水力旋流器筒体柱 段主要是容纳、稳定并缓冲入口料流, 同时还可以预
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旋料流、稳定溢流。关于水力旋流器筒体柱段长度对 性能的影响方面的研究文献较少。旋流器的柱段长 度对旋流器的处理能力影响几乎不大, 仅对旋流器 的分选效果有一定的影响, 筒体柱段较长, 则物料分 级时间较长, 分级较为完善, 所以分级效果较好。一 般筒体柱段长度 H = ( 0 7 ~ 2 0)D。固液分离用水 力旋流器的筒体柱段长度应适当选取大值。
第 2期 2011年 4月
选煤技术 COAL PREPARAT ION TECHNO LOGY
No 2 A pr 2011
文章编号: 1001- 3571 ( 2011) 02- 0047- 03
选煤厂水力旋流器选型及应用探讨
赵良兴
(天地科技股份有限公司唐山分公司, 河北 唐山 063012)
摘要: 介绍了水力旋流器结构参数, 以柳林宏盛聚德选煤厂为例, 根据经验公式计算进行了水力
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第 2期
选煤 技术
2011年 4月 25日
( 2) 水力旋流器 的进料管直径。进料管直径 的增大会导致水力旋流器的生产能力和分离粒度增 大, 并可能减小磨损。水力旋流器的进料管直径与 旋流器直径呈一定比例。一般分级和浓缩的标准水 力旋流器进料管直径 D i = ( 0 15 ~ 0 25)D (这里 D 为旋流器直径 )。
( 3) 水力旋流器的溢流管直径。溢流管主要是 排放出被分离的介质, 是水力旋流器分级时不可缺 少的一个重要通道。溢流管直径是影响水力旋流器 分离性能的一个重要尺寸, 它不仅影响流 量比 (底 流与溢流流量之比 ), 而且还影响入口进料量和溢 流出口能量损失的大小。一般, 溢流管直径 D o 越大, 入口进料量越大, 旋流器流量比越小。在进口压力不 变的情况下, 在一定范围内增加溢流口直径会导致 生产能力的增加以及分离粒度的增大。一般分级和 浓缩的标准水 力旋流器溢流管直径 D o = ( 0 2 ~ 0 3)D。
14 13
< 0 045
16 41
4 92
17 88
合计
100 00 29 98
14 58
表 2 0 25mm 分级数质量平衡表
矿浆
煤泥
产物
所占比 矿浆量 / 液固 所占比 干煤泥量
例 /% m3 h- 1 比 例 /% /t h- 1
入料 ( < 1mm ) 100 00 606 78 6 38 100 00 85 17
溢流 ( < 0 25mm ) 77 53 470 41 9 73 51 97 44 26
底流 ( 1~ 0 25mm ) 22 47 136 37 3 33 48 03 40 91
2 1 水力旋流器的处理能力 庞学诗的最大切线速度轨迹法水力旋流器处理
能力的计算公式为 [ 1] :
第 2期
赵良兴: 选煤厂水力旋流器选型及应用 探讨
2011年 4月 25日
qm = 2 69DD i
m
1
P
5
D Do
1 28
-
1
,
( 1)
式中: qm 为单台水力旋流器处理能力, m3 /h; D 为旋
流器直径, cm; D i 为给料管直径, cm; D o 为溢流管直
径, cm; P 为给料压力, M P a; m 为矿浆密度, t /m3。
公式 ( 1) 适用于直径 D 为 50 ~ 360mm[ 2] 的水
14 75 13 41
12 06 11 21
4 3 节能降耗 用高效低 功耗的德瑞克重叠式高频振动细筛
( 2 1 8kW ) 代替振动弧形筛 ( 2 1 1kW ) 和煤 泥离心机 ( 主电机 55kW, 油泵电机 1 1kW ) , 设 备电能消耗大幅降低。按一年 300d, 每天生产 20h 计算, 每年可节约电费 ( 1 1 2+ 55+ 1 1- 1 8 2) kW 20h 0 56元 / ( kW h) 300 10- 4 = 18 38万元。
% )。
当旋流器直径 > 50mm 时, 庞学诗模型较其他 模型有优势 [ 4] 。
根据公式 ( 2) 可计算出 d50 = 0 06mm, dm = 0 1mm。
理论计算的分级 粒度 ( 0 1mm ) 远小于设计
要求的 0 25mm, 因此即使参数波动时, 也不会引 起溢流的跑粗。
2 3 流量比及底流口尺寸的确定
( 4) 水力旋流器的底流口直径。底流口直径对 水力旋流器流量比有显著影响。随着底流口直径的 增大, 流量比也增大; 随着底流口直径的减小, 会导 致底流浓度增大到某一限度不再变化, 而分离粒度 增大、分级总效率下降。推荐的最佳底流口直径 D u = ( 0 07 ~ 0 25)D。底流口直径 应小于溢流口直 径, 底流口直径与溢流口直径之比 (亦称锥比 ) 一般 应在 0 15 ~ 1范围内。锥比是影响水力旋流器性能 的最重要的几何参数之一。锥比的增大, 会导致流量 比增大以及分级效率的增大, 但增大到一定程度后 又下降, 并使分离粒度下降到某一界限。如果仅考虑 分级效率的要求, 则分级效率最大值时对应的锥比 便是最佳锥比, 其值一般在 0 35 ~ 0 65范围内。