帶有浸沒式充氣攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法
2023-10-09 01:58:34
帶有浸沒式充氣攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法
【專利摘要】一種帶有浸沒式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法，該方法以容積為6m3浮選槽為平臺，試驗得出充氣攪拌裝置主要部件的結構參數，進而取得三個幾何相似放大係數；通過工業性成對對比試驗，優化出噴射式浮選機的循環量，將單位容積循環量相等作為流體運動及動力現象的相似準數，進而確定噴嘴出口直徑；根據噴嘴布置方式確定噴射式浮選機組裝方案；在入料箱內設置垂直隔板，並確定其具體結構參數。本發明通過主要部件的結構參數、三個幾何相似係數、以及工業性成對對比試驗，優化出噴射式浮選機的循環量，確定煤用噴射式浮選機的具體尺寸。該方法科學嚴謹，使得大型化噴射式浮選機性價比得到進一步提高。
【專利說明】帶有浸沒式充氣攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種帶有浸沒式充氣攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法。
【背景技術】
[0002]就目前的技術水平，浮選機仍是分選煤泥(< 0.25mm)最為有效的設備。具有中國自主智慧財產權的FJCA型煤用噴射式浮選機(發明專利號:ZL200820077210.0)有以下優點:選擇性好，處理量大，結構簡單，使用壽命長，浮選劑和功耗較省等。但是，自2008年以來投入生產的只有 FJCA4、FJCA6、FJCA8、FJCA12、FJCA16、FJCA20 五種規格(4、6、8、12、16、20 各自代表浮選機單室容積，m3)。由於浮選機過小，已不太適合生產發展需要。
[0003]我國在上世紀年處理能力為400萬噸原料煤的煉焦煤選煤廠已算為特大型選煤廠，而這近十年早已投產了年處理能力為800萬噸原料煤或規模更大的煉焦煤選煤廠。例如，於2008年全面投產的淮北礦業集團臨渙選煤廠新車間，年處理能力為800萬噸，共有三個生產系統，每個系統設置了四臺FJCA16-4型煤用噴射式浮選機，即共有12臺，浮選機總容積為768m3 (單系統容積為256m3)。如果將浮選機大型化，若研發出單室容積為64m3的FJCA-4型浮選機，則全車間只需配置三臺，這樣廠房面積可減少40%左右，設備購置費可減少47%左右，勞動效率提高一倍。
[0004]機械攪拌式放大方法
機械攪拌式浮選機問世以來已有百餘年歷史，我國選煤廠是於1954年才開始在工業生產中使用，當初是引進 蘇聯的米哈諾布爾一2.8型(單室容積2.8 m3)和Φπι-2.5型(單室容積2.5m3)，1965年自主研發了 XJM-4型(單室容積4 m3)浮選機，在此基礎，現形成XJM-S(K) 16、20、28、45系列產品。改革開放以來，我國還先後引進了德國的洪堡特、美國的威姆特、丹佛型等機械攪拌式浮選機。
[0005]煤用機械攪拌式浮選機大型化跟其它工業設備大型化一樣，不可能製造一臺1:1比例的樣機進行工業性試驗，只能以小型設備為基礎，參照國內外的比擬放大準則進行研發。現簡介國內外煤用機械攪拌式浮選機採用比擬放大方法的基本準則。
[0006]①單值條件相似
a幾何條件相似一浮選室中各機械部件的幾何形狀和大小相似； b物理條件相似一浮選過程中氣、液、固三相組分的物理性質及比例相似； c邊界條件相似一浮選機的進料和排料部位的煤漿流動狀況相似。
[0007]②浮選機中流體運動狀態相似，即所謂的相似準數(無因次數群)相似。
[0008]鑑於浮選過程的複雜性，對其微觀結構研究的不透徹，還不能真正建立起真 實反映浮選煤漿運動及浮選動力學的方程組。目前，主要是借鑑化工領域的液體攪拌
機械的比擬放大的研究成果。
[0009]常見的相似準數有以下:
雷諾數 Re=￡iL!L5￡! (I)
μ-
【權利要求】
1.一種帶有浸沒式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法，其特徵在於，該方法以容積為6m3浮選槽為平臺，試驗得出充氣攪拌裝置主要部件的結構參數，進而取得三個幾何相似放大係數；通過工業性成對對比試驗，優化出噴射式浮選機的循環量，將單位容積循環量相等作為流體運動及動力現象的相似準數；通過工業性成對對比試驗，優化出噴射式浮選機的工作壓力，結合所優化出的循環量，來確定噴嘴出口直徑，根據噴嘴布置方式確定噴射式浮選機組裝圖；在入料箱內設置垂直隔板，並確定具體結構參數。
2.根據權利要求1所述的帶有浸沒式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法，其特徵在於，所述的結構參數的獲得方法是： a.以單位容積循環量Qtl為基礎數據，根據單位容積循環量Qtl相等原則計算浮選室的循環量Q ； b.根據浮選機槽深計算式以及單位容積來確定浮選室槽體尺寸； c.根據噴嘴布置方式確定浮選機組裝圖； d.確定喉管內徑D，喉管長度L，喉管出口至假底的距離H。
3.根據權利要求1所述的帶有浸沒式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法，其特徵在於，所述工業性成對對比試驗的內容是：工作壓力的成對對比試驗，通過優化試驗確定煤用噴射式浮選機的工作壓力為O. 15Mpa ;噴嘴出口直徑成對對比試驗在O. 15MPa的工作壓力下進行，通過優化試驗確定浮選機單室循環量後，可確定噴射式浮選機的噴嘴出口直徑。
4.根據權利要求1所述的帶有浸沒式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法，其特徵在於，所述的噴嘴布置方式是：在煤用噴射式浮選機的浮選室底部對角線上對稱布置4個結構參數相同的充氣攪拌裝置，每個充氣攪拌裝置分別安裝有鑄有導向葉片的噴嘴，導向葉片分為順時針旋轉和逆時針旋轉兩種，這兩種噴嘴交錯排列布置。
5.根據權利要求1所述的帶有浸沒式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機的放大方法，其特徵在於，在所述的入料箱內設置垂直隔板。
【文檔編號】B03D1/14GK104028388SQ201410280577
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月23日 優先權日:2014年6月23日
【發明者】吳大為, 閆銳敏, 王海豔, 庾朝富, 郭雅利, 魏子慶, 程翔銳, 丁雪剛 申請人:唐山國華科技國際工程有限公司