导　　师： 樊民强

学科专业： H1902

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 太原理工大学

摘　　要： 为了达到多产品分级目的,自行设计了一种以旋流分离为主,筛挡板隔离为辅的隔舱多段旋流分级设备,其主要结构有圆柱形和圆柱圆锥形两种,隔舱式多段旋流分级机内的隔舱插件采用了0.5mm孔径圆台形筛网、1mm孔径圆台形筛网、圆环隔板和侧壁为实体的圆台中的任意两个,这两个插件将圆柱段或圆柱圆锥段分成了三个舱体,在桶体中心轴线上设有溢流管,并在每个舱体的末端设有切向出口作为分级产品出口。对影响分级效果的结构(圆柱形和圆柱圆锥形隔舱式多段旋流分级机)和操作参数(入口压力和隔舱式多段旋流分级机的倾角)在不同的隔板组合条件下,以浓度为100g/L的石英砂作为分级物料进行了系列试验;结果表明隔舱式多段旋流分级机,可依次分离出粗粒、中粒、细粒等多个产品,能达到多产品分离效果。插件结构不同,其产品分级的分配曲线有较大差别,其中带筛网的组合有利于减少粗粒产品中的细粒夹带,分级效果良好。压力变化对粗粒产品的影响较小,压力越高溢流产品分级效果越好。对圆柱形隔舱式多段旋流分级机的单相及多相流场进行了初步数值模拟。通过GAMBIT软件建立物理模型、网格划分和设定边界条件,运用FLUENT求解器采用RSM湍流模式和MIXTURE多相流模型,对动量方程采用二阶差分格式离散,用SIMPLE方法对压力和速度进行耦合来求解得到隔舱式多段旋流分级机的轴向、径向和切向速度分场及压力场。结果表明:各结构中心轴线附近静压较低,边壁静压值比较大;切向速度总体变化趋势是流速大小的绝对值从边壁向中心轴线方向上随着半径的减小而增大,在靠近中心轴线处,切向速度达到最大值,而且切向速度方向的一致性证明内外螺旋方向的一致性;由轴向速度零速包络面的存在,得出轴向速度场分两部分,即走向溢流的内旋流和走向相反的外旋流。多相流模拟结果显示粗颗粒分离的模拟结果和实验结果比较吻合,但细颗粒的模拟值还有一定差异。数值模拟的结果为今后隔舱式多段旋流分级机的结构优化和改进提供了理论依据。

关 键 词： 旋流器 分级 隔舱

分 类 号： [TD454]

领　　域： [矿业工程]