水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅵ.低能耗旋流器压力场结构及能耗降减原理

对低能耗水力旋流器内的湍动压力场的时均结构与脉动结构进行了系统研究。结果表明，低能耗旋流器中的压力场结构与普通旋流器内的相比，无论是压力场的时均结构还是脉动结构都有较大区别，并就此探讨了旋流器内能耗降减的机理，最后提出了水力旋流器单元操作过程中能耗降减的原理与有效方法。     

充气式平底旋流器分离性能试验研究

针对煤泥分选工艺中旋流器分离存在的底流夹细问题,本文提出了一种平底充气式旋流器,依靠气体的冲散以及携带能力,强化底流口附近高浓度颗粒群的松散效果,促使夹杂在其中的细颗粒重新返回内旋流,强化分离过程。本文采用理论分析和试验验证相结合的方法,探究了充气式旋流器的内部流场及分离特性规律,研究结果表明切向充气有助于降低底流夹细量,提高旋流器的分离性能,该研究结果具有较为重要的理论意义和工程应用价值。     

新型高效旋流器在电厂石膏浓缩工艺中的应用

介绍了新型高效石膏旋流器的结构特点及在石膏浓缩工艺中的应用情况,现场运行数据表明该新型旋流器具有分离效率及精度高、浓缩效果好的优点,可在电厂石膏浓缩工艺中推广应用.     

单、双溢流管旋流器流场特征及分离性能研究

普通旋流器完成一次分级只能得到细颗粒的溢流和粗颗粒的底流,无法实现窄粒级精细分级要求。为了使一次分级可以获得多个细粒径、窄粒级产品,提出了一种双溢流管旋流器,为探明旋流器内流场特 征及分离性能,采用数值模拟和试验研究对比研究了双溢流管旋流器和普通单溢流管旋流器内速度场、压力场、粒度场及分离性能。数值模拟结果表明：具有双溢流管结构的旋流器经过一次分离可以获取内溢流、外 溢流和底流3种粒级产品。相比于单溢流管旋流器,双溢流管旋流器的切向速度和内部静压力更大;径向速度、轴向速度和湍动能更小,说明双溢流管旋流器可以强化分离过程,有利于分离性能的提高。试验验证结果 表明：相较于单溢流管旋流器,双溢流管旋流器底流浓度降低了8.3个百分点,底流产率增大了3.25个百分点,内外溢流产品中-45 μm的颗粒累积含量增加了1.15个百分点,综合分级效率提高了1.26个百分点。研究 结果可为多产品窄粒级旋流分离装备及工艺的研发提供一定的参考。     

旋流器底流口直管段长度对分离性能的影响研究

底流口直管段是旋流器的重要部件,为了探明底流口直管段长度对旋流器分离性能的影响规律,采用数值模拟和试验方法,对比研究了底流口直管段不同插入深度对旋流器压力场、速度场、湍动能的影响 。模拟结果表明：随着直管段插入深度绝对值的增加,流场静压力、切向速度、湍动能均有不同程度增大,可以有效增大离心强度,强化分离效果,而径向速度随着直管段插入深度绝对值的增加有所减小,径向速度 的减小有利于分级精度的提高;试验结果表明：进料压力为0.1 MPa、进料浓度为10%、进料中位粒径为16.75 μm时,随着底流口直管段长度由0 mm增加到80 mm,底流浓缩倍数由4.61倍提高到6.48倍,底流产品中位 粒径由49.32 μm增大到65.88 μm,溢流产品中位粒径由8.57 μm增加到21.16 μm,溢流产品细度变大,分离粒度增大,综合分级效率较传统旋流器提高了13.85个百分点。     

多进口旋流器流场特征及分离性能

为了改善单进口旋流器稳定性差、分级效率低等问题,本文提出了多进口旋流器结构。通过数值模拟方法,在恒定入料工况下,对比分析了单、二、三、四进口旋流器的流场特征和分离性能。研究结果表明：增加旋流器进口数量,会对旋流器流场和分离性能产生积极影响,有利于旋流流场径向压力的增大,且进口数量为偶数时,流场径向静压力增强效果更好;旋流器柱段区域流场切向速度增大,有利于强化旋流器分离能力。同时使用Mixture耦合RSM模型预测了离散相CaCO₃颗粒的分离效率,结果表明多进口旋流器可以在低速度入口条件下完成离散相的高精度分离。入料速度为3m/s的工况条件下,多进口旋流器分离50μm、57.5μm颗粒的底流分配率较单进口旋流器分别提升了10.60%、5.59%,对抑制旋流器溢流产品错配率和提高分级精度有积极的影响。因此,增加旋流器进口数量,可以有效提升旋流分级效率和分离精度。     

W底流口旋流器分离性能的数值模拟与试验研究

针对尾矿筑坝用旋流器底流浓度低、细颗粒含量高的问题,提出一种W底流口旋流器。通过数值模拟和试验对比分析了φ50mm旋流器配置W型底流口和普通底流口时的分离性能。模拟结果表明,采用W底流口后,流体的轴向、切向和径向速度均变小,离心力减小,停留时间变长,使底流浓度升高,细颗粒含量减少;试验结果表明,底流浓度由62.4%增大到64.28%,底流中-20μm颗粒的含量由20.66%减小到17.47%。     

双旋流钨矿脱泥试验研究

针对钨矿中细粒级(细泥)含量高、分选效果差的问题,提出了在浮选前采用双旋流钨矿脱泥工艺,并进行了试验研究。结果表明:选用φ75 mm旋流器与φ25 mm旋流器组合的方式,钨矿中的-10μm颗粒含量由31.42%降低到22.34%,浮选质量分数由28%上升到46.44%,总产率为88.97%;二段溢流中钨品位为0.27%,可浮选性低,将直接排入尾矿。双旋流钨矿脱泥工艺有助于减少选矿药剂的消耗,提高分选指标,具有较好的经济与社会效益。