环形给料煤泥重选柱筒锥过渡结构研究及流场模拟
为了更加高效的解决重选和浮选之间不可避免的分选粒度缺口，开发专有的粗煤泥分选设备成为近年来选煤行业的热点。旋流器以其结构简单、操作方便、占地面积小、无传动部件等优势得到了广泛的应用。近年来的研究结果表明，旋流器在工作时，固相颗粒在圆筒段内也有分离行为，即固相颗粒在上部圆柱形空间和下部圆锥形空间内均有分离行为，而不仅仅是在下部圆锥形空间内才有。因此研究柱锥过渡结构对提高水介旋流器效果非常必要。
在课题组专利产品煤泥旋流重选柱和煤泥分选分级机的基础上进行改进，自行设计了20°，60°，90°三种锥，作为筒体与底锥的过渡，并进行试验研究。结果表明:筒锥过渡结构型煤泥重选柱可以获得三种性质不同的产品，分别为溢流，侧溢流，底流。对影响其性能的结构参数和操作参数进行了试验。
试验结果表明，筒锥角度由20°经60°增加到90°，溢流底流各粒度级灰分总体呈现先增加后减小的趋势，其中+0.125mm各粒级的变化比较明显;侧溢流各粒级灰分变化不大。溢流和底流中+0.125mm各粒级的灰分，60°筒锥＞90°筒锥＞20°筒锥。三种筒锥过渡结构下，侧溢流产品灰分合格的情况下，60°筒锥过渡结构的尾煤灰分最高。在三个不同的筒锥结构下，粗粒级，尤其是+0.5mm和0.25-0.5mm粒级进入溢流的量均比较少，不到10％，而-0.125mm的细粒级60％左右的量进入溢流，说明溢流在整个试验进行中起到了很明显的分级作用。
以筒锥过渡型煤泥重选柱为基础，与专利产品煤泥重选柱进行组合，构建两段试验，一段煤泥重选柱的溢流经过连接装置后分别沿切线进入二段带有筒锥过渡结构的煤泥重选柱和直筒型煤泥重选柱中，实现了一人多出。考察了不同结构组合的试验规律，包括溢流管直径，溢流管插入深度，底锥结构。结果显示，一段实现了传统意义上的排矸石的效果，由于扰动等因素的影响，二段的分选效果不明显。
选取20°，60°，90°三种筒锥过渡结构型的煤泥重选柱下的某一结构，用流体计算软件Ansys-Fluent6.3分别对进行了模拟，将三种结构下切向速度，轴向速度，径向速度，压力及湍流强度等进行对比，并与试验结果进行对比，从理论上解释试验结果的正确性。
旋流器;过渡结构;数值模拟;煤泥分选
太原理工大学
硕士
化工过程机械
张兴芳
2013
中文
TD454
106
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）