帶有浸沒(méi)式充氣攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法
【專(zhuān)利摘要】一種帶有浸沒(méi)式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法，該方法以容積為6m3浮選槽為平臺(tái)，試驗(yàn)得出充氣攪拌裝置主要部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)而取得三個(gè)幾何相似放大系數(shù)；通過(guò)工業(yè)性成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)，優(yōu)化出噴射式浮選機(jī)的循環(huán)量，將單位容積循環(huán)量相等作為流體運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力現(xiàn)象的相似準(zhǔn)數(shù)，進(jìn)而確定噴嘴出口直徑；根據(jù)噴嘴布置方式確定噴射式浮選機(jī)組裝方案；在入料箱內(nèi)設(shè)置垂直隔板，并確定其具體結(jié)構(gòu)參數(shù)。本發(fā)明通過(guò)主要部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、三個(gè)幾何相似系數(shù)、以及工業(yè)性成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)，優(yōu)化出噴射式浮選機(jī)的循環(huán)量，確定煤用噴射式浮選機(jī)的具體尺寸。該方法科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，使得大型化噴射式浮選機(jī)性?xún)r(jià)比得到進(jìn)一步提高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有浸沒(méi)式充氣攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶有浸沒(méi)式充氣攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法。
【背景技術(shù)】
[0002]就目前的技術(shù)水平，浮選機(jī)仍是分選煤泥(< 0.25mm)最為有效的設(shè)備。具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的FJCA型煤用噴射式浮選機(jī)(發(fā)明專(zhuān)利號(hào):ZL200820077210.0)有以下優(yōu)點(diǎn):選擇性好，處理量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，浮選劑和功耗較省等。但是，自2008年以來(lái)投入生產(chǎn)的只有 FJCA4、FJCA6、FJCA8、FJCA12、FJCA16、FJCA20 五種規(guī)格(4、6、8、12、16、20 各自代表浮選機(jī)單室容積，m3)。由于浮選機(jī)過(guò)小，已不太適合生產(chǎn)發(fā)展需要。
[0003]我國(guó)在上世紀(jì)年處理能力為400萬(wàn)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(chǎn)了年處理能力為800萬(wàn)噸原料煤或規(guī)模更大的煉焦煤選煤廠。例如，于2008年全面投產(chǎn)的淮北礦業(yè)集團(tuán)臨渙選煤廠新車(chē)間，年處理能力為800萬(wàn)噸，共有三個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)設(shè)置了四臺(tái)FJCA16-4型煤用噴射式浮選機(jī)，即共有12臺(tái)，浮選機(jī)總?cè)莘e為768m3 (單系統(tǒng)容積為256m3)。如果將浮選機(jī)大型化，若研發(fā)出單室容積為64m3的FJCA-4型浮選機(jī)，則全車(chē)間只需配置三臺(tái)，這樣廠房面積可減少40%左右，設(shè)備購(gòu)置費(fèi)可減少47%左右，勞動(dòng)效率提高一倍。
[0004]機(jī)械攪拌式放大方法
機(jī)械攪拌式浮選機(jī)問(wèn)世以來(lái)已有百余年歷史，我國(guó)選煤廠是于1954年才開(kāi)始在工業(yè)生產(chǎn)中使用，當(dāng)初是引進(jìn) 蘇聯(lián)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(fā)了 XJM-4型(單室容積4 m3)浮選機(jī)，在此基礎(chǔ)，現(xiàn)形成XJM-S(K) 16、20、28、45系列產(chǎn)品。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)還先后引進(jìn)了德國(guó)的洪堡特、美國(guó)的威姆特、丹佛型等機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。
[0005]煤用機(jī)械攪拌式浮選機(jī)大型化跟其它工業(yè)設(shè)備大型化一樣，不可能制造一臺(tái)1:1比例的樣機(jī)進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，只能以小型設(shè)備為基礎(chǔ)，參照國(guó)內(nèi)外的比擬放大準(zhǔn)則進(jìn)行研發(fā)?，F(xiàn)簡(jiǎn)介國(guó)內(nèi)外煤用機(jī)械攪拌式浮選機(jī)采用比擬放大方法的基本準(zhǔn)則。
[0006]①單值條件相似
a幾何條件相似一浮選室中各機(jī)械部件的幾何形狀和大小相似； b物理?xiàng)l件相似一浮選過(guò)程中氣、液、固三相組分的物理性質(zhì)及比例相似； c邊界條件相似一浮選機(jī)的進(jìn)料和排料部位的煤漿流動(dòng)狀況相似。
[0007]②浮選機(jī)中流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相似，即所謂的相似準(zhǔn)數(shù)(無(wú)因次數(shù)群)相似。
[0008]鑒于浮選過(guò)程的復(fù)雜性，對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)研究的不透徹，還不能真正建立起真 實(shí)反映浮選煤漿運(yùn)動(dòng)及浮選動(dòng)力學(xué)的方程組。目前，主要是借鑒化工領(lǐng)域的液體攪拌
機(jī)械的比擬放大的研究成果。
[0009]常見(jiàn)的相似準(zhǔn)數(shù)有以下:
雷諾數(shù) Re=￡iL!L5￡! (I)
μ-
【權(quán)利要求】
1.一種帶有浸沒(méi)式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法，其特征在于，該方法以容積為6m3浮選槽為平臺(tái)，試驗(yàn)得出充氣攪拌裝置主要部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)而取得三個(gè)幾何相似放大系數(shù)；通過(guò)工業(yè)性成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)，優(yōu)化出噴射式浮選機(jī)的循環(huán)量，將單位容積循環(huán)量相等作為流體運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力現(xiàn)象的相似準(zhǔn)數(shù)；通過(guò)工業(yè)性成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)，優(yōu)化出噴射式浮選機(jī)的工作壓力，結(jié)合所優(yōu)化出的循環(huán)量，來(lái)確定噴嘴出口直徑，根據(jù)噴嘴布置方式確定噴射式浮選機(jī)組裝圖；在入料箱內(nèi)設(shè)置垂直隔板，并確定具體結(jié)構(gòu)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有浸沒(méi)式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法，其特征在于，所述的結(jié)構(gòu)參數(shù)的獲得方法是： a.以單位容積循環(huán)量Qtl為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)單位容積循環(huán)量Qtl相等原則計(jì)算浮選室的循環(huán)量Q ； b.根據(jù)浮選機(jī)槽深計(jì)算式以及單位容積來(lái)確定浮選室槽體尺寸； c.根據(jù)噴嘴布置方式確定浮選機(jī)組裝圖； d.確定喉管內(nèi)徑D，喉管長(zhǎng)度L，喉管出口至假底的距離H。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有浸沒(méi)式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法，其特征在于，所述工業(yè)性成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)的內(nèi)容是：工作壓力的成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)，通過(guò)優(yōu)化試驗(yàn)確定煤用噴射式浮選機(jī)的工作壓力為O. 15Mpa ;噴嘴出口直徑成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)在O. 15MPa的工作壓力下進(jìn)行，通過(guò)優(yōu)化試驗(yàn)確定浮選機(jī)單室循環(huán)量后，可確定噴射式浮選機(jī)的噴嘴出口直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有浸沒(méi)式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法，其特征在于，所述的噴嘴布置方式是：在煤用噴射式浮選機(jī)的浮選室底部對(duì)角線上對(duì)稱(chēng)布置4個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的充氣攪拌裝置，每個(gè)充氣攪拌裝置分別安裝有鑄有導(dǎo)向葉片的噴嘴，導(dǎo)向葉片分為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩種，這兩種噴嘴交錯(cuò)排列布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有浸沒(méi)式攪拌裝置的煤用噴射式浮選機(jī)的放大方法，其特征在于，在所述的入料箱內(nèi)設(shè)置垂直隔板。
【文檔編號(hào)】B03D1/14GK104028388SQ201410280577
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】吳大為, 閆銳敏, 王海艷, 庾朝富, 郭雅利, 魏子慶, 程翔銳, 丁雪剛 申請(qǐng)人:唐山國(guó)華科技國(guó)際工程有限公司