选煤厂渣浆泵的选型设计

中圈分类号 Ｔ ４ ３ Ｄ ６
文献标识码 Ａ 文章编号 １７ — ６ １ （ １）４ — ２２ Ｏ ６ ３ ９ ７ 一２ ２ ２ ０ ２ 一 ｌ ０ ０
在选 煤 厂 的生 产 过 程 中 ，需 要 使 用 大量 的水 作 为选 煤 介 质或 动 力 。此外 还 需 要 输送 大量 煤 浆及 重 介 质悬 浮液 等 矿 浆 ，因 此选 煤 厂需 装设 大 量 的 风 、水管 道 和各 种 流体 机 械 ，如 水 泵 、渣 浆泵 等 。这 些 流体 机 械 是选 煤 厂生 产 过程 中重要 的辅 助 机 械 ，更 是选 煤 厂能 耗 较 多的 机 械 ，它 们运 行 是否 正 常可 靠 ，选 用 是 否经 济合 理 ，将直 接影 响选 煤厂 的生 产好坏 和 各项技 术经 济指 标的 优劣 。 １ 煤泥水的物理性质 煤 泥水 的 主要 物 理 性质 包括 煤 泥水 的密 度 、比重 和浓 度 。煤 泥 水 的密 度是 指 煤 颗粒 均 匀分 布 的单 位 体积 的煤 泥 水 所具 有 的质 量 ，以符号 ｐ表 示 ，单 位ｋ／ 泥 水密 度 与清 水密 度 的 比值定 ｇ ；煤 ｍ 义 为煤 泥 水 的 比重 ，以符 号ｓ 表示 ；煤 泥水 的浓 度 有 两种 表 示方 法 ，一种 是 单位 时 间 流过 的煤 的 体积 与 煤 泥水 的体 积 之 比 ，定 义 为体 积浓 度 ｃ ；另 一 种 是单 位 时 间流 过 的煤 的重 量 与 煤泥 水 重量
４ 结 论
折点 加氯 法 主要是 在废水 中投加 氯气 或者 Ｎ ＣＯ，利用其 强氧 ａＩ 化性 去 除 废水 中的 氨氮 。 当投 加量 和 废水 的配 比达 到 一定 的 比例 时 ，废水 中的氨氮 的浓度 降至 最低 ，氨 氮 的去除 率达 到最 高 。 折 点加 氯 法适 用 于小 水 量 的废 水 ，如 果 水量 大 且 氨 氮的 浓度 高 ，根 据 投加 比例 （ 体次 氯 酸钠 的投加 量 根据 实 验 室 的小 试而 具 定 ）， １常 的运行 成本将 会很 高 ，并且 需配 置大 的储 罐 。 ３
一
从 上面 计算 损 失 的公 式 可 以看 出 ，水 头损 失 可 以认 为 是与 流 速 的平 方 成 正 比 ，这 样 就取 速 度或 流 量 为横 坐标 ，水 头损 失 为纵 坐标 ，绘 制清 水 管路 特性 曲线 。根 据 实验 及 生 产经 验 ， 当煤泥 水 的流 速 为 临界沉 降 流速 的０７ 时 ，煤 泥 的水头 损 失与 清水 以煤 泥 ． 倍 水 的 临界 沉 降流 速 流动 时 的水 头损 失 相 同 ； 当煤泥 水 的流 速 为其 临 界沉 降 流速 的 １ 泵 时 ，煤 泥水 的水 头损 失 与清 水 以同样 的流速 ＿ ３
接 霸 赫
应 用 方 法 论
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ｌ ５ ３
２． 吹 脱 法 ２
吹脱 法 的反 应原 理为 ：Ｎ Ｏ 一 Ｎ Ｈ０，投加 控ｆ ｐ 和 Ｈ ＋ Ｈ Ｈ ＋ ， ＋ ｌ Ｈ ｉ Ｊ ｌ 温度 ，将氨氮 从水 中脱除 。根据反应 方程式 ，高温 和在 高ｐ 的条件 Ｈ
Ｑ 、Ｑ＿ 煤 、煤泥水 的体积流量 ，单位ｌ或ｍ／、ｒ， ／ ３ ｎｓ ｓ ｈ ３。 煤 泥水 流 动 时 内部 产 生摩 擦 力或 切 应力 的这种 性 质 叫做 流体 的粘性 。对 于 牛顿煤 泥水 符合下 述关 系式 ：
Ｔ： ｕ
（ ６）
塑
（） ３
式 中 ：卜 管 路 的当量 长度 （ Ｉ Ｉ）； Ｔ
２ ２ ２
理 论 研 究 苑
２ 赫８ 科２第霸 ０年 期 １
选煤厂 渣 浆泵 的选型设 计
逯桂平
（ 中煤科＿ 集团武汉设计研究院 ，湖北武汉 ４ ０ ６ ） Ｔ ３０ ２
摘 要 渣浆泵是选煤厂重要的生产和耗 能设备 ，渣 浆泵选型的合理性 、经济性直接影响着选煤厂的生产。本文首 先从理论 上分析 了煤泥水的物理性质 ，・ 沉降流速 ，管路 水头损 失及管路特性 曲线 ，然后介绍 了渣浆泵的性能，最后介 绍了选煤厂 临界 渣浆泵的选型步骤 ，对选煤厂的设 计和生产具有一 定的理论指导意义。 关ｔ词 选煤厂 ；渣浆泵；选型
最新 的反 渗透 技 术对 氨 氮 的去 除也 能 取 得接 近 离 子交 换 的效 果 ，其对预处 理 的要求较 高 ，工 程投 资和运 行费用 也较 高 ，同时 ，
次 污染 ，对 环境 造成影 响 。 生 物法 是 目前应 用最 广泛且 成熟 的氨 氮去 除 的处理 方法 。 但 是单 独 纯 粹 的使 用 物理 化 学法 或 者 生物 法 都很 难使 处 理 的 污 水 达标 排 放 。将 以 卜 法结 合 起来 ，是 大势 所 趋 。根据 不 同 Ｔ 方 业 废 水 的性 质及 特 点 ，将 物 理法 、化 学 法 和 生物 法相 结 合 ，找 到 运 行 成本 低 ，总投 资 费用 低 及处 理效 果 好 、避 免 二次 污 染 的１ 艺 ： 是 今后 的研 究重 点和 丁艺 优化 的方 向。
到设 定 的温度 。 ２３ 折 点 加氯 法 ．
３ 几种脱氮 工艺的比较
对 于 给定 浓 度 的废 水 ，合 理 的技 术 方 案取 决 于 ：水 的性 质 、 处 理效 果 、经 济效 益 。汽提 为更 为合 理 的选择 ，表 １ 出儿 种Ｔ 艺 给 的 比较 。 从 表 中看 出 ，采用 蒸 汽 汽提 法 为较 为 成熟 脱 氨 ＿艺 ，既能 回 Ｔ ： 收 氨 用 于生 产 ，又避 免 了空 气吹 脱所 导 致 的 空气 污染 ，是一 项 技 术 可靠 ，经 济合 理 的清清 生产Ｔ 艺 。
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㈩ （ ２ ）
ｄ 中值粒 径 （ ） 。 ３ 煤 泥水 管路水头损失及管路特性曲线 管 路 中 流动 的 流体 具 有一 定 的能 量 ，由于 在 管路 中流 动时 摩 擦 、转 弯 、收缩 、扩 散等 损 失能 量 。这 种 能量 的 损失 称 为水 头 损 失 。管 路 中煤 泥水 的 流动 特 性 比较 复杂 ，至今 还 没有 一 个 较完 善
煤颗 粒 在管 道 中随 着煤 泥水 平 均 流速 的 减小 分 布 愈来 愈不 均 匀 ，当 流 速 减 小 到 某 一 值 后 ，管 道 底 部 出现 固定 的 或 滑 动 的床
流 动 时 的水 头损 失 相 同 ，从而 参 照清 水 管路 特 性 曲线 ，绘 制 出煤 泥水 的管路 特性 曲线 。 ４ 渣浆泵 的性能 般 来 说 ，用 液柱 高度 表示 的扬 程 仅 与 液 体 的运 动 状 态 有 关 。 在泵 送 液体 时 ，由于 浆体 浓 度 、固体 颗 粒 的大 小 、粘 度 等 的 影 响 ，使 得 同一 台泵输 送 清水 与 输送 煤 泥水 时 扬 程和 效 率都 要 发 生 变 化 。与 泵输 送 清水 相 比 ，泵 送 高浓 度粗 颗 粒 的煤 泥水 时 ，泵 的扬 程 和效 率 有 明显 降低 ；泵送 细颗 粒煤 泥 水 时 ，在 有 些情 况 下 ，泵效 率 会有 所 提 高 。因此 ，在渣 浆 泵 的选 型 上除 必 须知 道 泵 （ 下转 第 １３ ） ５页
＝
Ｆ４ ｇ （． １ Ｌ２ＤＳ 一） ，
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凯 夫公 式 ：
Ｖ．￣ ｎ ” Ｌ０＂ 们耕 ｃ ＝４（ １３ ＤＳ ， ．
式 中 ：Ｖ 临界流 速 （ ｌ ）； 广 ｍｓ ｇ 一重力 加速 度 （ ｌ ）； ｍｓ Ｄ 管径 （ ）； 一 ｍ Ｆｌ 与粒 度 、浓度 等有关 的速 度 系数 ； ｌ ＿
一
面 。煤 颗粒 开 始 形成 床 面 时 的流速 称 为淤 积 流速 。在 正常 管 流条 件 下通 常是 紊 流 状态 ，所 以非 均质 悬 液在 淤 积流 速 下 的流 态几 乎 都 是紊 流状 态 。它 直接 与煤 颗 粒 的沉 降速 度 和 系统 中的紊 动 程度 有 关 ， 因此 它 随 着煤 颗 粒粒 径 ，质量 和 固体 含量 的增 加而 增 加 。 淤 积流 速对 管 流 的重 要 性是 明显 的 ，它是 安 全运 行 的 下 限 。如果 流速 低 于淤 积 流 速将 导 致 管 内形成 固体颗 粒 床 面 ，摩擦 损 失 随之 相 应 地增 大 并 常 常具 有 脉动 性 ，甚 至 导致 管 道堵 塞 。 为保 证煤 泥
２４ 离子 交换 ．
综 上 所述 ，氨 氮 的去 除办 法 分 为多 种 ，简单 的概 括 为物 理 化 学 法 和 生物 法 。物 理 化学 法 多用 于工 艺 的 预处 理 ，但 是 易造 成 二
离 子交 换 不仅 能去 除氨 氮 ，也 能吸 附 水 中除Ｈ＋ 以外 的其 它 阳 离子 ，且对 预处 理的要求 较高 ，因此 其运行 费用 很高 ，其操作 也较 麻烦 。离子 交换 也只是进 行 了污 染 的转移 ，并未 消除污 染 ，更 值得 指 出的是 离子交 换采用 酸碱或盐 再生 ，加重 了再 生废 液 中氨 氮去除 的难度 。其致 命 的问题也是其再 生废液 中的 氨氮仍需 处理 。 ２５ 其 他脱 氮技 术 ． ２． ．１反渗透 技术 ５
ｖ 平 均流速 （ ／ ）； 一 ｍｓ ｆ 摩擦 损失 系数 。 ＿
式 中 ：Ｔ 煤泥 水流 动时 产生 的切应 力 （ ａ 一 Ｐ ）；
ｕ 煤 泥 水 的 动 力 粘 性 系数 ，在 给 定 的 温 度 和 压 力 一 下 ，是常 数 （ ａ・ Ｐ Ｓ）。 垂 直于 流动方 向上 的速 度梯度 。 当煤 颗粒 很 小 时 （ 径小 于０１ｍ ），煤泥 水 流动 是 一种 均 粒 ． ｍ 质 流体 ，煤 泥水 的粘 性 要 比水 的粘 性 大 。 当浓度 愈 大时 则 粘性 增 加 也愈 多 ，此 时 煤泥 水 的粘 性 不符 合 牛顿 粘 性定 律 ，称 为 非 牛顿 浆体 。 ２ 临界沉降流速
的公 式 可用 来 较 准确 的计 算 煤泥 水 在管 路 中 的水 头损 失 ，本文 在 试 验 的基础 上提 出 了以下煤 泥 水管路 水头 损失 的计 算方 法 。 清水 等径管 路水 头损 失可 由达西 公式 计算