离散相模型双锥型水力旋流器磨蚀分析

运用matlab神经网络工具箱,建立了三层bp神经网络的操作参数预测模型,结果表明,模型输入水力旋流器的结构参数、物性参数和分离性能,对机械散气-水力旋流器的操作参数预测是可行的,促进了机械散气-水力旋流器的应用及其自动控制的实施和发展。

轻质分散相水力旋流器在食用油的提炼、奶品脱脂、果汁浓缩等农副产品加工以及废水回用于农田水利的过程中有着广泛的应用前景。该文根据旋流器的分离效率模型计算并关联了轻质分散相水力旋流器的分割尺寸d50,可作为衡量旋流器分离能力的标志。得到的结果可适用于不同的流体流量、不同的分流比、不同的流体物性参数以及不同尺寸关系的旋流器。根据计算结果,分流比对分割尺寸的影响比较小,半锥角、溢流口尺寸与底流口尺寸对分割尺寸的影响比较大。旋流器大小、流体的流量以及物性参数对旋流器分割尺寸的影响比较直接,当旋流器尺寸r0、流量以及物性参数变化时,分割尺寸的改变遵循旋流器数不变的规律。由于分割尺寸与r0的平方根成正比,所以旋流器尺寸越小,分割尺寸也越小,因此旋流器的分离能力也就越大。

本文采用内流场模型,计算了轻质分散相液—液旋流器内的流线分布与速度分量。结果表明:轻质分散相旋流器内的流线分布状况明显不同于固—液旋流器。理论预测的轴向速度分布能够与实测数据很好地吻合;切向流速分布随轴向位置有微量的变化,与径向坐标之间的关系可按半自由涡形式拟合,但拟合出的指数约在0.35～0.39之间,明显低于固—液旋流器中相同的指数;径向速度分量明显随轴线位置变化,与径向位置之间成线形关系。径向速度分量与轴向速度和切向速度相比大约小两个数量级。

应用相似理论对单级水力旋流器分离马铃薯淀粉的实验数据进行处理,然后应用逐步回归的方法建立起一组反映单级水力旋流器对马铃薯淀粉分离效果的有较高精度的回归方程。该方程可以对分离结果作出合理的预测,并为放大设计、优化以及在新领域的应用提供可靠的理论依据。

依据计算流体动力学(cfd)的计算方法,采用cfd软件包fluent对水力旋流器的气-固-液三相流流场进行了数值模拟研究。追踪了水力旋流器中颗粒相的运动轨迹,根据模拟结果研究了操作参数、结构参数与分离效率的关系并利用正交试验法对影响分离效率的各因素进行综合评价。文章最后针对研究的局限性提出了自己的展望。文章为更深入地研究水力旋流器的多相流动提供了基础和参考。

文章在分析影响水力旋流器分级效率因数的基础上,提出通过降低底流中细粒级含量来增大旋流器的分级效率的方法,并对旋流器做了一些改进。新型旋流器采用加冲洗水的方式对矿浆进行二次分级,利用独特的底流口旋转筛分分级技术对底流进行三次分级,减少底流中细粒含量,以满足高效分级的要求。

介绍了贝叶斯网络指导模型的原理,对和尚桥选矿厂生产过程中水力旋流器上游产生的开启台数a、圆盘给矿频率b、给矿压力c、给矿浓度d、给矿粒度e这5个参数进行模型融合。根据模型融合结果,从中选取合适的参数进行贝叶斯网络建模,经计算确定旋流器故障的排查顺序,具有实际应用价值。

利用rsm模型模拟计算三维水力旋流器模型,分析了计算结果,并且与相关文献比较后认为:三维模型模拟水力旋流器具有一定的可行性,而二维轴对称模型与实际有一定的差距。

介绍了贝叶斯网络指导模型的原理,对和尚桥选矿厂生产过程中水力旋流器上游产生的开启台数a、圆盘给矿频率b、给矿压力c、给矿浓度d、给矿粒度e这5个参数进行模型融合。根据模型融合结果,从中选取合适的参数进行贝叶斯网络建模,经计算确定旋流器故障的排查顺序,具有实际应用价值。

研究入口流道带倾角的水力旋流器模型,用gambit软件建模并划分网格,运用fluent软件对其油水分离情况进行数值模拟,分析了传统直入口流道与带倾角入口流道的区别。发现倾斜入口模型压力降明显降低,有助于降低旋流管能耗。倾斜入口模型模拟中,底流处油的浓度较低,分离效果较好。

采用计算流体力学软件fluent6.3对三相旋流器结构参数和分离效率的关系进行了数值模拟研究,通过研究发现,调整结构参数,包括:溢流管径、溢流管插入深度、进料管结构、圆筒段结构和集砂桶的结构等,可以极大地提高水力旋流器的分离性能。为今后三相分离水力旋流器的设计、制造提供参考。

旋流器的定位不合理导致二段闭路磨矿细度控制始终不能达到理想效果，浮选回收率受到影响，旋流器的工作压力控制不稳，进而影响到重选回收率。

利用现有旋流器流场分析理论研究成果,针对常规水力旋流器存在的短路流等问题,提出在常规水力旋流器的基础上增设轴向零速包络面过滤网的结构改进思路,将常规的水力旋流器改进成为以旋流为主过滤分离为辅的新型分离设备,并对其合理性和可行性进行了理论上的分析论证,同时讨论了滤网对流场的影响以及相关的问题。

利用空气压缩机、nikuni气液混合泵对旋流器单体进行注气试验.通过注入的微气泡捕获微小油滴形成的油-气复合体,在离心力的作用下,气泡将携带油滴运移至核心处,完成气浮选和旋流分离的协同效应,从而实现油水高效分离.试验结果表明:采用注气方法可改善水力旋流器的分离效果,但空气压缩机单点注气破坏流场的稳定,旋流器分离效率的提高并不明显;空气压缩机入口注气、微孔管旋流腔注气与采用nikuni气液混合泵注气3种条件下,水力旋流器的分离效率均可达到95%以上,是较为理想的注气形式.

介绍了液-液分离水力旋流器的理论研究进展,分析了各种数学模型的研究状况及存在的问题,对人工神经网络在液-液分离水力旋流器的应用及其发展进行了展望。

加拿大在阿尔伯特的麦克穆里地区产出了在量的同砂尾矿，包括砂、粘土及混入的沥青。本研究的目的是选用水力旋流器并对它在排除尾矿中细粒物料方面的作用进行评价，同时产出固体含量为７５％的沉砂产品。

为了研究废砂浆中碳化硅粉和硅粉的分离情况,选用混合模型对柱型水力旋流器多相流流场进行数值模拟。模拟结果表明:柱型水力旋流器的分离效率与入口速度、进口浓度等因素有关,并分析出一定条件下当主、次相的入口速度均为1.1m/s时颗粒分离效果较好,分离效率较高,实验检测分离性能较好,为进一步实验研究提供一定的指导。

加拿大在阿尔伯特的麦克穆里堡(fortmcmurray)地区产出了大量的油砂尾矿,包括砂、粘土及混入的沥青。本研究的目的是选用水力旋流器并对它在排除尾矿中细粒物料方面的作用进行评价,同时产出固体含量为75%的沉砂产品。在半工业试验中对多段水力旋流器进行了研究。采用不同固体含量的超细拉(-44μm)物料作为旋流器的给料。在两段的linatex选别回路中进行试验时沉砂产品的回收率为98.8%～99.6%,固体含量为73%～75%。当给料浓度变化时对旋流器沉砂的回收率及固体含量影响不大。获得如此好的结果关键是沉砂口的控制以及低压给料法(旋流器直径为23cm时压力为<60kpa)。当超细粒物料含量增加7%时沉砂产品的回收率就显著下降,这可能是由于旋流器中存在过多的粘土而使介质浓度太大的缘故,半工业试验结果比模型预测的要好。当旋流器直径由23cm增加到51cm时对分离点几乎无影响。

介绍了一种适合超细粒子分级的新型过滤式水力旋流器,它在增加处理量、降低能耗、适应性等方面都优于传统的小直径水力旋流器。

根据作者提出的水力旋流器分离过程中工作流体呈组合螺线涡或由其简化的组合涡中的最大切线速度轨迹特征,导出生产能力、分离粒度和基本直径3个基本公式,编制出水力旋流器选型计算新程序,并用生产实例印证了该程序的适应性和可靠性,供读者在实际工作中参考或应用。

水力旋流器是应用离心分离原理进行油水分离的重要部件之一,在我国石油行业中已得到广泛应用。该文利用rngk-ε模型和ansys软件及理论,建立了水力旋流器的结构模型,经分析得出在操作参数变化时水力旋流器分离效率的变化规律,从而确定各影响因素的关系及适用范围,为实际操作提供理论依据。

为了获得充气水力旋流器在用以控制大密度有用矿物过磨的进一步研究中其结构及操作参数优化的理论基础，本文采用改进型充气水力旋流器处理了含铜多金属硫化矿物。研究了其结构九和操作参数对其分级与富集特性的影响。