单槽空气跳汰机及其检测系统的设计

根据相似理论，设计了一套实验室单槽筛下空气室模型跳汰机系统，以及能够满足不同工艺要求的跳汰机脉动水流自动调节系统；建立了一套完整的空气跳汰机风水特性(包括空气室压力、脉动水流幅度、脉动速度、脉动加速度)和床层松散度的软件硬件检测平台，可以对参数进行在线采集和动态分析。     

跳汰机水动力因素的测定和床层松散度的研究

<正> 跳汰机是在垂直脉动流中选别物料的常用重选设备,其分选效果与水流的脉动特性和床层松散过程有直接关系。因此,考查水流脉动特性、床层松散状况与分层效果间的关系,是跳汰机生产操作和理论研究工作的主要内容。长期以来,由于测试技术条件的限制,     

跳汰机中脉动水流流体动力学研究

较详细地讨论了跳汰机中脉动水流的动力学原理，提出了等效长度与跳 汰机中筛板与床层水头损失的新算法，建立了跳汰机中的水流脉动的非线性微分方程，给出了方程中各面参数的具体计算公式，利用数值解法对一个测试实例进行了计算与实测的对比，结果表明有较好的一致性，这种方法可用于跳汰机结构参数工作制度的设计和确定跳汰机所需的风源风压，并为跳汰机相似模拟试验提供理论依据和实现方法。     

对跳汰分层过程中模糊逻辑控制的探索

跳汰机是分离过程中用到的最重要的设备，它利用水力和重力的影响，对颗粒物质加以分层，但人们对于不同密度，粒度和形状的颗粒在运动的料床中实现分层的确定机理还知之甚少。于是我们设计了一个模型，使用离散单元法来理解跳汰床层的行为。我们利用这个模型来研究床层的分层行为及其控制。控制作用是建立在模糊逻辑的框架内对分层的物理过程理解的基础之上。模型逻辑控制器（ＦＬＣ）提供的控制作用取决于当前的分层程度和跳汰循环     

跳汰理论与跳汰机的发展(上)

本文对物料按颗粒密度、床层悬浮体密度、各密度粒群的堆密度、颗粒压力强度分层作了论述。并依据重选方程,探讨了旧重选理论失败的原因。提出打破煤炭与矿石跳汰的界线,以推动跳汰理论与跳汰机的进一步发展.     

跳汰水流运动特性(跳汰周期)对分选过程作用的研究

本文是阐明跳汰水流运动特性对分选过程作用的研究.在实验研究的基础上,提出了当分选50～0和50～3毫米级煤时,应采用不同的跳汰水流运动特性——似正弦跳汰周期和似贝尔德跳汰周期.通过对床层松散度的试验,作者归纳出四种床层松散状态,并提出当床层的上下层先开始松散,然后中层松散的松散状态最为理想.经实验和分析研究后得出,当跳汰过程床层具有中等相对松散度时,涡流撞击压力是水流作用在群粒上的水动力学的基本形式.根据对床层厚度和筛下补给水实验资料的分析,提出了适当的床层厚度和降低筛下补给水的途径——改变风阀周期.为了精确地测定跳汰脉冲水流运动特性和评价跳汰产品质量,作者根据所发现的特殊磁场,制出了浮标式电磁感应变换器和提出对跳汰分层产物分选精确度的计算方法.     

脉动液固流化床粗煤泥分选试验研究

为探索脉动液固流化床分选粗煤泥的分选效果,寻求最佳的脉动水流波形,设计了恒定水流和不同振幅频率的脉动水流条件试验,分析了引入脉动前后的液固流化床的分选效果和产品特性,结合颗粒动力学方程对脉动水流分选机理进行了分析。结果表明:小振幅高频率的脉动水流可以获得灰分含量为15.55%,产率为77.47%的最佳分选指标;与相同上升水量的恒定水流TBS分选机相比,精煤产率可提高2.09%,灰分下降0.09%;脉动水流使不同密度物料产生不同程度的加减速效应,按密度分层作用随之强化;针对TBS入料粒度小、范围窄的特点,分选机只需要小振幅的水流,过高的振幅会严重破坏床层的稳定性,恶化分选效果。     

跳汰机的自动化传动装置

在跳汰机脉动水介质中,矿物颗粒按比重分选的过程取决于很多可变因素,这些可变因素是难以用数学方式说明的。然而这并不排除利用少数参数,这些参数能说明筛网上物料(床层)的一般状态,用其足以有效地调节分层过程。属于这种参     

研究跳汰选理论模型的新观点——跳汰床层松散度

本文介绍按跳汰床层松散度确定影响跳汰过程各参数的初步理论。所开发的理论模型以液流在松散区通过跳汰床层的速度为依据。斯利斯等人曾研究过流化速度突变时流化床特点的预测理论。其公式则用于跳汰床特点的预测。为了检验这一理论模型是否适用于跳汰机,对现阶段的模型研究进行了计算机模拟。为了通过试验检验理论模型的模拟情况,专门制造了一台特殊的实验室跳汰机。试验用特殊液体与跳汰床层中固体颗粒的折射率相同。通过这种方法可获得某些数据。试验时跳汰机床层的固体颗粒取统一粒度和密度。试验过程的记录与资料整理借助一视频装置完成,然后将试验结果与模拟模型的结果加以比较。     

掌控吸啜作用

1吸啜作用的形成　跳汰选煤过程中,在垂直交变水流下降的初期和末期（π～2π周期）,由于密度高的大颗粒物料已先行落到筛板上,速度变为零,整个跳汰床层在下降介质流中逐渐趋于紧密,机械阻力增大,粒度大、密度高的矿粒首先失去了活动性,粒度小的矿粒,在逐渐收缩的床层间隙中继续向下运动,并穿过大颗粒间隙,进入到床层底部,这种现象称为吸啜作用.它是分层过程的延续,是分层过程的补充.     

跳汰床层松散度模糊控制系统的研制

通过分析床层分层过程,提出了一种床层松散度的检测方法,并以此为基础设计了跳汰床层松散度模糊控制系统,该系统以PLC为核心,以模糊算法为控制器,用质量流量控制器(MFC)控制进风量使床层适当松散,从而使跳汰床层良好分层,实现了跳汰床层松散度的自动控制。     

柔性空气室跳汰机的性能及应用研究

实验室柔性空气室跳汰机的床层运动规律符合传统跳汰机床层的运动规律,说明柔性空气室跳汰机能够代替传统空气室跳汰机,且产生的脉动水流更平稳,进气的冲力更大.工业型柔性空气室跳汰机在赵固二矿选煤厂应用的实验结果表明:应用柔性空气室的大型跳汰机很好地解决了脉动水流不均匀的问题,各项工艺指标均优于原有跳汰机,可为选煤厂带来显著的经济效益.由此可知,柔性空气室在大型跳汰机应用效果良好、稳定可靠,为跳汰机大型化的研究提供一定的数据支持.     

Numerical simulation of behavior of fine coal in oscillating flows

A mathematical Euler/Lagrangian model based on computational fluid dynamics (CFD) approach is used to simulate the stratification of coal particles in the column jig. Interactions of wide size range and density distributing particles with the fluid have been simulated in the oscillating flow. Fluid motion is calculated by directly solving the Navier–Stokes equations by a SIMPLE approach. Particles are moved in a Lagrangian frame through the action of forces imposed by the fluid and gravity. The magnitude of forces acting on particles has been analyzed and compared. Particle effects on fluid motion are fed back at each time step through calculating the velocity disturbance caused by the particle. Particle–particle and particle–wall collisions are also considered. The simulation captures the essential features of jigging process. It was found that the pulsating amplitude has less effect on stratification on fine particles than frequency does in the jigging. The best stratification is also achieved at some intermediate values of amplitudes and frequencies.     

Analysis of fluid motion during jigging

Flow of water inside a jig has a strong bearing on the rate of stratification of particles. For this reason, various fluid waveforms are proposed for achieving optimal stratification rate. In the present investigation, the flow of water is analyzed in a carefully controlled laboratory jig. In a very simplified manner, the amplitude and frequency of pulsation is controlled by means of the compensator pressure and a level sensor. This allows for proper analysis of the dynamics of motion of the fluid as function of the amplitude and frequency of pulsation. Furthermore, the effects of amplitude and frequency of pulsation on the stratification behavior of the particles is analyzed to establish the existence of an optimal operating condition in terms of amplitude and frequency of pulsation.     

跳汰风管压力与脉动水流特性的对应关系研究

在实验室型筛下跳汰机上，在线测量了不同风压和风阀周期下风阀与跳汰空气室的连接管（简称风管）中压力和跳汰室液位的变化规律，经计算机处理后，得到了跳汰室液位、水流速度、加速度和风管中压力的对应关系图。通过对理论公式和对应关系图的分析，得到准确的跳汰脉动水流上升和下降时间点，以及水流最大上升速度和最大下降速度点，从而得到脉动水流的基本周期特性。     

铁基复合材料新型跳汰床石应用研究

广西华锡集团股份有限公司车河选矿厂针对跳汰机所用传统天然硫化矿床石存在的密度偏小、粒度不均匀、形状极不规则、易磨损等不足,研制出一种铁基复合材料新型跳汰床石,并在实验室应用试验基础上进行了工业性应用试验。工业试验结果显示,与采用天然硫化矿床石相比,采用新型跳汰床石可使抛废率提高19.04个百分点,精矿锡、铅、锌品位分别提高0.34、0.09、0.96个百分点,锡、铅、锌损失率分别降低5.74、7.13、6.05个百分点,锡富集比提高0.83,从而充分证明了新型跳汰床石的性能优势。     

脉动液固流化床分选机流场的计算流体力学模拟

介绍了一种新型的粗煤泥分选设备及其工作原理,并在试验研究的基础上,应用Fluent软件对脉动液固流化床分选机内部流场进行了三维数值模拟,结果表明:颗粒的运动行为与其密度、粘度、粒度大小等有关,在上升水流作用下,颗粒群进入分选区后迅速实现分层、分选,表明该分选机分选粗煤泥是可行的。但该机也存在溢流短路几率较大、分选机底部返混等问题,因此应当改进入料管和布水板的结构,以达到优化分选机的目的。     

选煤厂跳汰供风系统的改进

根据跳汰机在太原选煤厂实际操作中出现的供风不足等问题,提出了采用风冷式全自动高压风机、更换新设备和新风包等工艺系统技改措施,从而提高了跳汰机的产品质量指标及稳定性。     

基于粗集理论的跳汰机智能决策系统

在分析研究跳汰机控制过程的基础上，提出了基于粗集理论的跳汰机控制模型。这种控制模型采用床层和水波的跳动高度作为跳汰松散度的表示，利用粗集理论分析影响因素（给料量、给料性质和跳汰频率）。结果表明，能够处理跳汰过程中的不确定和不完整的信息，为跳汰机的智能控制决策提供了一个新的研究途径。