黄河水泥沙分离的水力旋流器的溢流性能研究

针对滴灌用黄河水泥沙含量高的问题,根据兰州段黄河泥沙粒配特性设计了黄河水泥沙分离设备。采用正交试验、极差和方差分析研究了分离机参数对溢流颗粒d50和溢流液流量的影响。试验结果表明:影响溢流颗粒d50的参数主次排列为转鼓转速、碟片间隙和喷嘴数量,而影响溢流液流量的参数主次排列为转鼓转速、喷嘴数量和碟片间隙。考虑试验因素对溢流颗粒d50和溢流液流量影响程度的大小,优化的参数为转鼓转速为3500rpm、喷嘴数量为32个、碟片间隙为1.2mm。

针对滴灌中黄河水泥沙含量高的问题,根据其基本特征,研制了适于黄河水泥沙分离的碟式分离机,选用fxj-150-i型旋流器,将分离机与旋流器串联进行泥沙分离。通过三因素二次正交旋转回归试验,考察了底流口直径、旋流入口压力、转鼓转速对溢流颗粒d50的影响,得出d50与影响因素的回归模型。结果表明:底流口直径和旋流入口压力对d50的影响极显著(p<0.01),转鼓转速对d50的影响显著(p<0.05);获得较小d50的最佳结构和操作参数是底流口直径为14mm,旋流入口压力为0.06mpa,转鼓转速为3800r/min。

针对西北地区黄河流域农业滴灌中黄河水泥沙含量高的问题,根据泥沙基本特征设计了适于黄河水泥沙分离的碟式分离机。通过3因素2次正交旋转回归试验设计,考察了转鼓转速、碟片间隙以及喷嘴直径对黄河水泥沙分离效率的影响,得出分离效率与影响因素的回归模型。通过方差分析和效应分析得出:喷嘴直径和转鼓转速对分离效率的影响极显著(p<0.01),碟片间隙对分离效率的影响显著(p<0.05)。通过频数分析和水平优化表明:黄河水泥沙分离的最佳参数是喷嘴直径为1.4mm,转鼓转速为3600r/min,碟片间隙为1.6mm。

针对农业滴灌中黄河水泥沙含量高的问题,将碟式分离机与fxj-150-i型水力旋流器串联用于黄河水泥沙分离。采用正交试验、极差和方差分析研究了串联分离设备参数对溢流量和溢流颗粒d50的影响。试验结果表明:影响溢流量的参数主次排列为旋流入口压力、旋流器底流口直径和转鼓转速,而影响溢流d50的参数主次排列为旋流入口压力、转鼓转速和底流口直径。考虑试验因素对溢流量和溢流中粒径d50影响程度的大小以及它们在分离中所起作用的大小,优化了串联分离设备参数:旋流入口压力为0.06mpa、底流口直径为12mm、转鼓转速为3500r/min。

针对碟式分离机结构参数设计,介绍了碟式分离机工作原理,重点分析了沉降颗粒不被液流带走的条件。通过建立碟片双锥坐标系,推导出黄河水泥沙碟式分离机碟片间隙公式,并根据黄河水的特性计算出碟片间隙数据。

利用直径250mm的水力旋流器开展了泥、沙分级的工业性试验,研究了入料压力对旋流器分级效率和浓缩效果的影响规律。结果表明:水力旋流器的最佳分级效率与最佳浓缩效率处于不同的压力操作区间,旋流器的底流浓度入料压力增大而持续提高,但分级效率则呈先缓慢上升到临界点,然后急剧下降的趋势。实际操作时,应当合理控制旋流器入料压力,避免因过度浓缩而牺牲分级效率。

介绍了液-液分离水力旋流器的理论研究进展,分析了各种数学模型的研究状况及存在的问题,对人工神经网络在液-液分离水力旋流器的应用及其发展进行了展望。

利用空气压缩机、nikuni气液混合泵对旋流器单体进行注气试验.通过注入的微气泡捕获微小油滴形成的油-气复合体,在离心力的作用下,气泡将携带油滴运移至核心处,完成气浮选和旋流分离的协同效应,从而实现油水高效分离.试验结果表明:采用注气方法可改善水力旋流器的分离效果,但空气压缩机单点注气破坏流场的稳定,旋流器分离效率的提高并不明显;空气压缩机入口注气、微孔管旋流腔注气与采用nikuni气液混合泵注气3种条件下,水力旋流器的分离效率均可达到95%以上,是较为理想的注气形式.

采用计算流体力学软件fluent6.3对三相旋流器结构参数和分离效率的关系进行了数值模拟研究,通过研究发现,调整结构参数,包括:溢流管径、溢流管插入深度、进料管结构、圆筒段结构和集砂桶的结构等,可以极大地提高水力旋流器的分离性能。为今后三相分离水力旋流器的设计、制造提供参考。

为了研究废砂浆中碳化硅粉和硅粉的分离情况,选用混合模型对柱型水力旋流器多相流流场进行数值模拟。模拟结果表明:柱型水力旋流器的分离效率与入口速度、进口浓度等因素有关,并分析出一定条件下当主、次相的入口速度均为1.1m/s时颗粒分离效果较好,分离效率较高,实验检测分离性能较好,为进一步实验研究提供一定的指导。

加拿大在阿尔伯特的麦克穆里地区产出了在量的同砂尾矿，包括砂、粘土及混入的沥青。本研究的目的是选用水力旋流器并对它在排除尾矿中细粒物料方面的作用进行评价，同时产出固体含量为７５％的沉砂产品。

加拿大在阿尔伯特的麦克穆里堡(fortmcmurray)地区产出了大量的油砂尾矿,包括砂、粘土及混入的沥青。本研究的目的是选用水力旋流器并对它在排除尾矿中细粒物料方面的作用进行评价,同时产出固体含量为75%的沉砂产品。在半工业试验中对多段水力旋流器进行了研究。采用不同固体含量的超细拉(-44μm)物料作为旋流器的给料。在两段的linatex选别回路中进行试验时沉砂产品的回收率为98.8%～99.6%,固体含量为73%～75%。当给料浓度变化时对旋流器沉砂的回收率及固体含量影响不大。获得如此好的结果关键是沉砂口的控制以及低压给料法(旋流器直径为23cm时压力为<60kpa)。当超细粒物料含量增加7%时沉砂产品的回收率就显著下降,这可能是由于旋流器中存在过多的粘土而使介质浓度太大的缘故,半工业试验结果比模型预测的要好。当旋流器直径由23cm增加到51cm时对分离点几乎无影响。

介绍了用于水仓清淤设备的水煤分离旋流器主要参数的设计,阐明了旋流器各个设计参数的选择和确定的原则和方法,使复杂的理论公式简化,让设计方法更加符合工程生产实际,并且在实际的水煤分离工程应用中达到了预期的效果。

为了获得充气水力旋流器在用以控制大密度有用矿物过磨的进一步研究中其结构及操作参数优化的理论基础，本文采用改进型充气水力旋流器处理了含铜多金属硫化矿物。研究了其结构九和操作参数对其分级与富集特性的影响。

给出了轻质分散相单锥水力旋流器的分离效率的计算方法。该方法不需要用实验数据拟合待定系数,在流量、分流比及物性参数发生变化时,计算结果均能与thew的实验数据很好地吻合。在此基础上,对水力旋流器的分离性能进行了预测

依据计算流体动力学(cfd)的计算方法,采用cfd软件包fluent对水力旋流器的气-固-液三相流流场进行了数值模拟研究。追踪了水力旋流器中颗粒相的运动轨迹,根据模拟结果研究了操作参数、结构参数与分离效率的关系并利用正交试验法对影响分离效率的各因素进行综合评价。文章最后针对研究的局限性提出了自己的展望。文章为更深入地研究水力旋流器的多相流动提供了基础和参考。

利用rsm模型模拟计算三维水力旋流器模型,分析了计算结果,并且与相关文献比较后认为:三维模型模拟水力旋流器具有一定的可行性,而二维轴对称模型与实际有一定的差距。

依据计算流体动力学(cfd)的计算方法,利用fluent软件对水力旋流器内清水流场进行了三维数值模拟研究,并将模拟所得的流场与实测结果作对比,证明该软件模拟效果良好,从而为进一步研究旋流器固—液分离现象提供了一定的指导。

对番茄渣皮、籽在水力旋流器内的运动进行了理论分析,以rietema澄清器结构为基础,依据番茄籽的物理特性研究并初步确定了实现番茄渣皮、籽分离的旋流器的结构形式和主要技术参数,并通过试验进一步研究了操作参数与分离性能之间的关系。

旋流器的定位不合理导致二段闭路磨矿细度控制始终不能达到理想效果，浮选回收率受到影响，旋流器的工作压力控制不稳，进而影响到重选回收率。

利用现有旋流器流场分析理论研究成果,针对常规水力旋流器存在的短路流等问题,提出在常规水力旋流器的基础上增设轴向零速包络面过滤网的结构改进思路,将常规的水力旋流器改进成为以旋流为主过滤分离为辅的新型分离设备,并对其合理性和可行性进行了理论上的分析论证,同时讨论了滤网对流场的影响以及相关的问题。

介绍了水力族流器沉砂筑坝新工艺的工业试验和旋流器参数的选择．