溢流直連三產(chǎn)品旋流器消渦裝置與方法研究.pdf

1、旋流器作為一種分離設備在選煤、化工、環(huán)保等工業(yè)領域有著廣泛的應用，因為它具有結(jié)構簡單、易于操作、低占用面積、可靠耐用、零轉(zhuǎn)動部件且便于維修等優(yōu)點。有時，為了工業(yè)生產(chǎn)的需要或者達到某些特定目的，需要將多個旋流器組合使用，例如串聯(lián)、并聯(lián)等。如果需要對某個旋流器的溢流產(chǎn)品繼續(xù)分選或者分級，則需要在該旋流器溢流出口串聯(lián)相應的旋流器，以繼續(xù)進行分選或者分級，該兩段旋流器系統(tǒng)通常被稱為溢流直連的三產(chǎn)品旋流器系統(tǒng)。溢流直連的三產(chǎn)品旋流器系統(tǒng)存在的一個

2、根本問題是一段旋流器的溢流往往是高速旋轉(zhuǎn)的渦流，而這種渦流將對二段旋流器的分選/分級性能產(chǎn)生何種影響則較少有學者涉及。由于溢流直連的三產(chǎn)品旋流器系統(tǒng)在很多作業(yè)單位存在應用，研究渦流入料對旋流器分選/分級性能的影響以及如何消除一段旋流器溢流的渦流、提高溢流直連的三產(chǎn)品旋流器系統(tǒng)總體的工藝性能是十分有必要的。
　　本研究首先利用特定的裝置（實際為入口規(guī)格不同、底流口封死的兩個分選旋流器）產(chǎn)生了兩種渦流強度不同的溢流，將它們作為分級旋流

3、器的入料，連同直流入料的情況，共得到三種不同渦流強度入料（流量相同）條件下分級旋流器的分級效果。比較得到的分級曲線發(fā)現(xiàn)，分級旋流器的分級性能隨著入料渦流強度的增大而降低。
　　在搞清渦流入料對旋流器分級性能的危害以后，一十字葉片裝置被安裝在一段分選旋流器與二段分級旋流器之間的連接管路中，以圖消除一段溢流的渦流、提高二段分級效率和提高該三產(chǎn)品旋流器系統(tǒng)的總體工藝性能。試驗結(jié)果表明，十字葉片裝置可有效消除一段溢流的渦流、提高二段分級效

4、率，然而，它也會對一段溢流造成一定的阻力、導致一段底流口出料量加大。
　　針對十字葉片裝置對一段溢流阻力較大的問題，我們設計了兩種新型的螺旋導流葉片裝置，一為空心十字葉片，另一為螺旋導流葉片。試驗結(jié)果表明，就二段分級旋流器分級效果而言，在粗顆粒分級效率都接近100％的前提下，安裝螺旋導流葉片底流細粒夾帶現(xiàn)象更輕，同時，螺旋導流葉片對一段溢流造成的阻力相對較小，綜合這兩方面來看，所設計螺旋導流葉片是一種性能更加優(yōu)異的導流裝置;而所設

5、計的空心管結(jié)構并未表現(xiàn)出在減小一段溢流阻力方面的優(yōu)越性，螺旋葉片相比于直葉片在減小對一段溢流阻力方面表現(xiàn)出一定的優(yōu)越性。在螺旋導流葉片阻力相對較小的情況下，通過改變一段旋流器結(jié)構（增大錐角、縮小底流口等），實現(xiàn)一段底流出料量與不加導流葉片時基本一致、二段分級性能大幅度提升從而提升整個三產(chǎn)品旋流器系統(tǒng)的想法是完全可行的。
　　同時，CFD數(shù)值模擬技術被用來對“入料渦流強度對旋流器分級性能的影響”和“不同導流葉片的消渦效果”進行數(shù)值模