采用系统降压法提高气流粉碎机粉碎细度和效率的研究

本文通过对超音速气流粉碎机粉碎室速度场及喷嘴喷射速度与粉碎室工作背压关系的分析,提出了采用系统降压法提高粉碎细度和效率的方法。试验表明效果显著,具有工业应用价值。     

流化床式气流粉碎机中喷嘴径向位置对粉碎性能的影响

以流化床式气流粉碎机中气体流场的形成及特点的理论分析为基础，结合试验研究，证明了确实存在一个喷嘴的径向最优位置，使此设备的粉碎性能达到最佳；且系统的背压越大，喷嘴径向位置的变化对粉碎性能的影响越显著。在粉碎过程中，可根据物料特性，选择性地采用调节喷嘴径向位置的方法，优化流化床式气流粉碎机的粉碎性能。本研究为流化床式气流粉碎设备的实际工程应用提供了指导和依据。     

流化床气流粉碎中持料量的控制

针对流化床气流粉碎分级机控制不同种类物料的持料量,通过理论分析与实验结果比较,得出不同气固浓度对气流粉碎效率的影响.给出并验证了流化床粉碎分级机内持料量的计算公式,持料量的大小与气流粉碎机的结构大小、底部形状,粉碎物料的密度和流动参数等相关.实验测得不同密度的物料其持料量基本分布在理论持料量线的附近,且实际持料量随密度增加而增大.而密度较小的物料实际持料量要高于理论持料量,密度较大的物料则相反.探讨了持料量的控制方式,用气流粉碎区的背压高低间接反映出粉碎流场中的持料量是一种经济、可行的方法.同时进料颗粒粒度分布最好在38~100 μm,还要考虑物料特性和加工粒度的要求.     

双圆盘气流粉碎机在煤超微粉碎的应用研究

在研究煤超微粉碎过程中,设计了一种用于煤超微粉碎的双圆盘气流粉碎机,与传统的气流粉碎机相比生产效率更高。设计的双圆盘气流粉碎机的特征在于有两只相交的圆盘状粉碎室,粉碎室周围有若干只能产生两股旋向相反的超高速旋流的射流喷嘴。与传统的双圆盘粉碎机不同的是加料器的位置,将加料器置于粉碎腔的中心,使煤颗粒在圆盘相交部位受到强烈的对撞和摩擦而被快速粉碎。通过合理的控制煤粉气流的运动方向,充分利用煤粉颗粒在超高速运动时具有的巨大动能,大大提高了运动中煤粉颗粒的撞击力度,使分级的分级粒度更小,能显著提高粉碎机的生产效率,降低了生产能耗。     

基于CFD的气液两相射流引射器设计模拟研究

文章采用Fluent模拟软件对气液两相引射器的最优尺寸进行了数值模拟研究,并分析了引射压力和出口背压对引射器工况的影响。研究结果表明:引射器内射流喷嘴直径受流场发育情况、压力特性曲线和气相体积浓度等因素的影响和制约,综合考虑这四种因素,确定了喷嘴直径范围为16~20mm;当引射压力一定时,随着出口背压的增大,气相流量、气相浓度和出口流速均逐渐减小;当出口背压一定时,射流气相浓度随引射压力的增大呈逐渐上升趋势。     

气流粉碎机制各超细膨润土试验研究

本文采用气流粉碎机进行膨润土超细粉体制备研究,主要考察设备操作参数对该粉体制备效果的影响.结果表明,增大给料速度并不利于膨润土粉碎中粒径的减少;而增大粉碎压力则反之;并且加料压力对膨润土粉碎粒径的影响均较前两者小.通过XRD及TR分析得知粉碎过程中机械力作用使得膨润土晶体结构发生一定变化,从而会引起其物化性能的改变.     

超微气流粉碎喷嘴设计关键参数的研究

介绍了气流磨的特点,分析了气流磨在煤超微粉碎方面的应用,重点研究了气流磨关键部件喷嘴设计的主要参数,对喷嘴的喷气速度、工质流量及喷嘴几何参数进行了研究,得到了喷嘴设计过程中的关键参数对煤超微粉碎性能的影响,提出了煤炭超微粉碎的发展方向和意义。     

气流粉碎技术及粒度控制

随着工业的发展，材料的超细粉末的应用日益广泛，而采用气流粉碎的方法是获得超细粉末的最佳途径。气流粉碎颗粒不但在细度、纯度和均匀度等指标上优于机械磨碎产品，而且利用高速气流可对一些用机械手段不能加工的特殊物理性能（如低熔点、高硬度等）的材料进行粉碎。本文结合工作实践，论述了气流粉碎的工作原理、颗粒粒度和气流速度的控制。指出，控制颗粒的受力状况、合理设计喷嘴、调整喷射角度是获得良好破碎效果的关键。     

在滑石的干式磨矿中微粉体生成过程的研究

本文主要研究滑石干式磨矿时,球磨机的转速、球(介质)的充填率(1)及试料的充填率(F),对最终产品粒度的影响和所消耗能量的关系;微粉体的粒度分布和生成速度。研究结果表明:当 F=1时,粉碎效果与球的充填率无关,随磨机转速的减小而下降,但转速为临界转速的85%～95%时,为最好,粉碎能量效率也最高;当1=45%、N/Nc=85%时,产品比表面积最大;当1=30%、45%且长时间磨矿时,出现两个分布指数(n);产品粒度为+6μm 时,n 分别为1.23、1.2;-6μm 时,两者 n 均为1.8,这意味着-6μm 产物的生成速度慢,粉碎效率急剧下降,6μm 为有效临界粒度。试验结果,对提高粉碎效率具有实用价值。     

基于CFD的矿用旋流喷嘴结构仿真研究

煤矿降尘喷雾系统的核心部件为喷嘴,喷嘴的雾化效果直接影响降尘的效率和效果,为研究旋流喷嘴的雾化效果,利用Fluent仿真软件对喷嘴导流芯旋流腔圈数及喷嘴出口长径比进行数值仿真模拟,同时对喷嘴局部能量损失提出相应优化。结果显示:旋流状态下流体的平均出口速度可以大大提高,相同进口压力下随着旋流腔圈数的增多,流体出口速度会降低;喷嘴出口长径比对出口湍流动能影响较大,一定条件下增大长径比可以提高雾化效果;出口轮廓会影响喷嘴局部能量损失,收缩角局部设置成流线型能量损失减少。     

流化床式气流粉碎机在煤超细粉碎过程中的应用

煤的超细粉碎是现代煤化工原料加工中主要的深加工技术之一。在分析煤基本特点的基础上,将流化床式气流粉碎机应用于煤超细粉碎。设计了一种用于煤超细粉碎的流化床式气流粉碎机。对该粉碎机的螺旋加料器和喷嘴进行了重点设计和计算,为煤超细粉碎及纳微米煤粉的制备提供了一种新方法。     

植物胶节能型粉碎系统的研究

为降低植物胶产品单位能耗,对原有的粉碎系统进行升级改造,保留磨擦剪切型粉碎机,用高速旋转超细粉碎机代替粉碎机,同时与气流干燥设备结合形成气流干燥粉碎系统,使单位能耗降低30%,台时处理能力由15 kg提高到28kg。该系统于2005年3月中旬至8月下旬进行了工业试验,总共运行2000h,共得植物胶粉128 t,产品合格率达到98%,取得了良好效果。     

旋流喷嘴钻头在NP32-3646井的现场应用分析

南堡32-3646井是一口四开三段制定向井,设计井深5798 m。3864~4265 m(井斜29.18°的稳斜段)试验了五刀翼旋流喷嘴PDC钻头(主切削齿直径16 mm,3个11 mm常规水眼和4个18 mm旋流喷射水眼)。针对深井超深井钻进中常采用的相对较高的钻井液密度和粘度,不利于提高钻头破岩效率的问题,在系统介绍旋转射流发生机理和破岩机理的基础上,对NP32-3646井五刀翼旋流喷嘴PDC钻头现场应用情况进行了分析。试验结果表明,旋转射流因具有切向、轴向和径向三维速度,可在高粘钻井液条件下更好地改善井底清岩效果,并通过剪切、冲蚀、拉伸和磨削等多种方式实现辅助破岩,从而提高钻井效率。试验钻头进尺401 m,平均机械钻速4.45 m/h,可较好地满足现场钻进需要,具有良好的推广应用前景。     

基于Fluent的高压水射流喷嘴优化模拟研究

为了提高高压水射流技术的破煤效率,采用Fluent软件对高压水射流的喷嘴结构和几何参数进行了优化模拟。通过分析水射流的轴向速度和壁面静压分布,选择了最佳的喷嘴结构和几何参数。结果表明:圆柱形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴内部,而锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度发生在喷嘴外部,且锥形和锥直形喷嘴的最大射流速度和最大压力均明显大于圆柱形喷嘴,考虑到水射流的附壁效应,锥形喷嘴为最佳选择。锥形喷嘴的最优几何参数为:喷嘴出口直径3 mm,喷嘴锥角7°,喷嘴长度9 mm。高压水射流喷嘴的优化对提高煤层瓦斯抽采效率具有重要意义。     

双喷嘴射流泵基本特性方程及其性能研究

以射流泵理论和能量守恒定律为基础,采用洛伦兹流体混合损失模型,推导出新型双喷嘴射流泵的基本特性方程。当流速比V=1时,射流泵的理想效率为100%;当0V1时,面积比R越大射流泵的理想效率越高。根据实验数据拟合出能量损失系数关系是:K_(td)K_cK_jK_s,得到了射流泵完整的特性方程和实际特性曲线,结果表明:随着面积比R的增大,压力比P增大,但射流泵的工作区间缩小,高效区的位置左移;射流泵最高效率随流量比M_1呈现先增大后减小的趋势,而压力比P则是一直减小,符合能量守恒规律;实验样机的最优面积比R_(opt)为0.30,最优流量比M_(opt)为1.04,新型射流泵的效率最大值为22.57%。     

基于FLUENT脉冲射流喷嘴流道内轮廓的研究

以自激振荡式脉冲水射流喷嘴为研究对象,应用FLUENT软件分别对具有锥形、三次曲线和双圆弧内轮廓的上喷嘴进行了仿真研究,分析了上喷嘴流道内轮廓形状对脉冲射流特性的影响规律。仿真结果表明,自激脉冲喷嘴上喷嘴的流道内轮廓形状对脉冲射流有很大的影响,当压力较低时,上喷嘴为锥形流道的脉冲喷嘴特性比三次曲线和双圆弧流道好;当压力较高时,上喷嘴为三次曲线流道的脉冲喷嘴特性比双圆弧和锥形好。研究结果还表明,脉冲射流的出口速度与泵压成正比。     

不同破碎方式对鞍山式赤铁矿石磨矿特性的影响

高压辊磨破碎是基于料层粉碎的一种新型破碎方式,不仅本作业破碎效率高、能耗低、粉矿量大,而且破碎产品颗粒内部丰富的微裂纹也有利于后续磨矿作业节能。为了定量评价高压辊磨破碎对后续磨矿的影响,以鞍山式某赤铁矿石为试样,进行了磨矿技术效率和Bond球磨功指数试验。结果表明：由于高压辊磨产品中小于指定粒度（-0.074 mm）的物料产率明显较高,因而在较粗磨矿细度下,高压辊磨产品的磨矿技术效率均略低于颚式破碎产品,但随着磨矿细度的提高,二者的差距越来越小,当-0.074 mm占85%时,二者的磨矿技术效率相当,超过该磨矿细度,则磨矿效率开始小幅反超;目标粒度为280、150、105、74 μm时,高压辊磨产品的Bond球磨功指数比颚式破碎产品分别低9.41%、7.70%、4.97%和4.28%,降低的幅度随目标粒度的降低而减小,表明高压辊磨破碎对一段磨矿有显著的节能效果。     

煤岩水力割缝机截割喷嘴特性研究

为了提高煤层的瓦斯抽放效率,利用高压水射流对煤层进行预割缝,而喷嘴是高压水射流系统的执行元件,因此对截割喷嘴进行特性分析;先确定计算区域,建立模型,网格划分并导入FLUENT中,对喷嘴的不同收缩角和直径进行仿真模拟。通过仿真模拟和分析计算,拟合出了速度、压力和喷嘴几何参数的表达式,可以为高压水射流系统设计、喷嘴设计、压力泵的选型提供重要的理论依据。