先排矸三产品重介质旋流器结构参数对分选效果影响规律的数值模拟研究.pdf

第2期 选 煤 技 术 No．2 2009年4月 文章编号：100l一357l(2009)02一000l一05 先排矸三产品重介质旋流器结构参数对 分选效果影响规律的数值模拟研究 丁利华‘。孙华峰2 (1．中国矿业大学化工学院，江苏徐州22l008； 2．天地科技股份有限公司唐山分公司，河北唐山063012) 摘要：利用Fluent数值模拟软件在不同模型条件下对先排矸三产品重介质旋流器的流场进行了数 值模拟，得到了相应的密度、压力、轴向速度剖面，通过数值比较。分析研究了先排矸三产品重 介质旋流器结构参数对流场影响的趋势，为旋流器参数优化奠定了基础。 关键词：先排矸旋流器；Fluent软件；数值模拟；结构参数；速度剖面；参数优化 中图书分类号：TD942+．7 文献标识码：A 同。第一类是由实际工艺条件及分选设备本身所决 l 先排矸三产品重介质旋流器的结构模型 定的、不易在生产过程中产生变动的因素，如入料 选煤用无压给料三产品重介质旋流器都是一段 粒度、分选密度、旋流器安装角度、旋流器圆筒直 出精煤，二段出矸石和中煤…。文章研究的双供 径及一段和二段旋流器的简体长度；第二类是可在 介无压给料先排矸三产品重介质旋流器(以下简 一定范围内调整的因素，包括：入料量、液固比、 称先排矸旋流器，结构见图1)，一段和二段均采 悬浮液流变特性、加重质粒度组成、底流口和溢流 用DWP型旋流器¨1。两段旋流器同轴连接，一段口直径等。 出矸石，轻产物直接入二段旋流器精选，出精煤和 在实际生产中。分选效果的好坏在很大程度上 中煤，比较适合含矸量高的原煤的洗选1。 取决于第二类因素的选定和这些因素在生产中是否 能保持稳定。而第一类因素则是在旋流器的研发、 设计阶段考虑的主要因素，也是本文所要模拟、研 究、优化的对象。 3 先排矸旋流器简体直径对其内部流场影 响的数值模拟研究 在先排矸旋流器模型基础上建立模拟模型。采 用I|}一占、RsM湍流方程模型1对先排矸旋流器流 场进行数值模拟，在相同工艺参数条件下，改变二 段筒体直径，在二段简体直径不同的条件下，对先 图l 先排矸旋流器结构示意图 排矸旋流器内部流场进行数值模拟，以探讨简体直 径对其内部流场的影响。得到的密度、压力、轴向 2影响先排矸旋流器分选效果的主要参数 速度剖面如图2一图4所示。 重介质旋流器的分选是在一个复杂的密度场和 分别作出三个旋流器模拟模型的密度场、压力 速度场中进行的‘4‘。影响先排矸旋流器分选效果 的参数较多，各种参数对旋流流场影响的程度也不 密度、压强、轴向速度分布曲线，在同一个坐标系 里进行数值比较，以进一步分析旋流器内部流场密 收稿日期：20019—0l—09