基于正交设计与计算流体动力学模拟的双锥旋流器锥体设计研究.pdfVIP

第 24卷第 4期 中 国 矿 业 Vo1．24，NO．4 2015年 4月 CHINA M INING M AGAZINE Apr． 2015 基于正交设计与计算流体动力学模拟的 双锥旋流器锥体设计研 究 崔 瑞 ，王光辉 ，李茂林。 一～～一一～咄一～一～一一一蠹一～～一一～一一一一～一 (1．武汉科技大学，湖北 武汉 430081；2．长沙矿冶研究院有 限责任公司，湖南 长沙 410012) 摘 要：基于正交试验设计与计算流体动力学模拟 ，研究了双锥旋流器上、下锥段锥角及接 口直径变 ． 化对旋流器能耗及分离粒度 的影响。方差分析结果表明，本研究范围内，这三个锥体结构参数 的变化对旋 流器 能耗基本无影 响。小锥角对分离粒度 的影响是高度显著 的，接 口直径对分离粒度 的影 响是显著的。 综合分析可知，随着小锥段锥角变小，上、下锥段接 口直径变大，分离粒度将显著减小 。此结果可以作为双 锥旋流器结构优化 的参考 。 关键词 ：双锥旋流器 ；正交设计 ；计算流体力学；结构优化 中图分类号 ：TD454 文献标识码 ：A 文章编号 2015)04—0148—04 Conicalsectiondesignofhydrocyclonewithdualconebasedonorthogonaldesign 一一～～～～一～～一一一一一～一～～～一一．一～～ andcomputationalfluiddynam icssimulation CUIRui．WANG Ouang—hui，LIM ao—lin (1．W uhanUniversityofScienceandTechnology，W uhan430081，China； 2．ChangshaResearch InstituteofM iningandM etallurgyCo．，Ltd．，Changsha410012，China) 水力旋流器广泛应用于分级 、浓缩 、脱泥等工程 煤矿 ]得到了成功的应用。锁军等 报道了在大西 领域 ，面对 日益变细的分离粒级及增大的处理量 ，矿 沟选矿厂使用大直径多锥体 0350旋流器替代原有 业专家们期望在较低的给矿压力下，使用大直径旋 的0250传统旋流器 ，其分离粒度下降40 ，能耗下 流器得到更细的分离粒度 。通过对旋流器结构上的 降 15 。曾凡霞等_6]也报道 了一种类似 的双锥角 调整，工程专 家们 已经得 到 了一些研 究成果 。 设计 的HHZ型水力旋流器 ，在用于某矿山分级尾 Krebs报道了其研制 的gMax旋流器l1上锥段采 砂生产过程中，成功将分离粒度从原来的 18,／m 降 用大锥角 ，下锥段采用小锥角 ，分离粒度 比 1O。锥角 低至 13m，提高 了分级尾砂产率 。这类旋流器 的 单锥旋流器可以降低 20 ]，该旋流器已在铁矿、 成功应用证明双锥体结构对旋流器的分离性能是有 积极影响的。