離散相模型雙錐型水力旋流器磨蝕分析

運用matlab神經網絡工具箱,建立了三層bp神經網絡的操作參數預測模型,結果表明,模型輸入水力旋流器的結構參數、物性參數和分離性能,對機械散氣-水力旋流器的操作參數預測是可行的,促進了機械散氣-水力旋流器的應用及其自動控制的實施和發(fā)展。

輕質分散相水力旋流器在食用油的提煉、奶品脫脂、果汁濃縮等農副產品加工以及廢水回用于農田水利的過程中有著廣泛的應用前景。該文根據旋流器的分離效率模型計算并關聯了輕質分散相水力旋流器的分割尺寸d50,可作為衡量旋流器分離能力的標志。得到的結果可適用于不同的流體流量、不同的分流比、不同的流體物性參數以及不同尺寸關系的旋流器。根據計算結果,分流比對分割尺寸的影響比較小,半錐角、溢流口尺寸與底流口尺寸對分割尺寸的影響比較大。旋流器大小、流體的流量以及物性參數對旋流器分割尺寸的影響比較直接,當旋流器尺寸r0、流量以及物性參數變化時,分割尺寸的改變遵循旋流器數不變的規(guī)律。由于分割尺寸與r0的平方根成正比,所以旋流器尺寸越小,分割尺寸也越小,因此旋流器的分離能力也就越大。

本文采用內流場模型,計算了輕質分散相液—液旋流器內的流線分布與速度分量。結果表明:輕質分散相旋流器內的流線分布狀況明顯不同于固—液旋流器。理論預測的軸向速度分布能夠與實測數據很好地吻合;切向流速分布隨軸向位置有微量的變化,與徑向坐標之間的關系可按半自由渦形式擬合,但擬合出的指數約在0.35～0.39之間,明顯低于固—液旋流器中相同的指數;徑向速度分量明顯隨軸線位置變化,與徑向位置之間成線形關系。徑向速度分量與軸向速度和切向速度相比大約小兩個數量級。

應用相似理論對單級水力旋流器分離馬鈴薯淀粉的實驗數據進行處理,然后應用逐步回歸的方法建立起一組反映單級水力旋流器對馬鈴薯淀粉分離效果的有較高精度的回歸方程。該方程可以對分離結果作出合理的預測,并為放大設計、優(yōu)化以及在新領域的應用提供可靠的理論依據。

依據計算流體動力學(cfd)的計算方法,采用cfd軟件包fluent對水力旋流器的氣-固-液三相流流場進行了數值模擬研究。追蹤了水力旋流器中顆粒相的運動軌跡,根據模擬結果研究了操作參數、結構參數與分離效率的關系并利用正交試驗法對影響分離效率的各因素進行綜合評價。文章最后針對研究的局限性提出了自己的展望。文章為更深入地研究水力旋流器的多相流動提供了基礎和參考。

文章在分析影響水力旋流器分級效率因數的基礎上,提出通過降低底流中細粒級含量來增大旋流器的分級效率的方法,并對旋流器做了一些改進。新型旋流器采用加沖洗水的方式對礦漿進行二次分級,利用獨特的底流口旋轉篩分分級技術對底流進行三次分級,減少底流中細粒含量,以滿足高效分級的要求。

介紹了貝葉斯網絡指導模型的原理,對和尚橋選礦廠生產過程中水力旋流器上游產生的開啟臺數a、圓盤給礦頻率b、給礦壓力c、給礦濃度d、給礦粒度e這5個參數進行模型融合。根據模型融合結果,從中選取合適的參數進行貝葉斯網絡建模,經計算確定旋流器故障的排查順序,具有實際應用價值。

利用rsm模型模擬計算三維水力旋流器模型,分析了計算結果,并且與相關文獻比較后認為:三維模型模擬水力旋流器具有一定的可行性,而二維軸對稱模型與實際有一定的差距。

介紹了貝葉斯網絡指導模型的原理,對和尚橋選礦廠生產過程中水力旋流器上游產生的開啟臺數a、圓盤給礦頻率b、給礦壓力c、給礦濃度d、給礦粒度e這5個參數進行模型融合。根據模型融合結果,從中選取合適的參數進行貝葉斯網絡建模,經計算確定旋流器故障的排查順序,具有實際應用價值。

研究入口流道帶傾角的水力旋流器模型,用gambit軟件建模并劃分網格,運用fluent軟件對其油水分離情況進行數值模擬,分析了傳統直入口流道與帶傾角入口流道的區(qū)別。發(fā)現傾斜入口模型壓力降明顯降低,有助于降低旋流管能耗。傾斜入口模型模擬中,底流處油的濃度較低,分離效果較好。

采用計算流體力學軟件fluent6.3對三相旋流器結構參數和分離效率的關系進行了數值模擬研究,通過研究發(fā)現,調整結構參數,包括:溢流管徑、溢流管插入深度、進料管結構、圓筒段結構和集砂桶的結構等,可以極大地提高水力旋流器的分離性能。為今后三相分離水力旋流器的設計、制造提供參考。

旋流器的定位不合理導致二段閉路磨礦細度控制始終不能達到理想效果，浮選回收率受到影響，旋流器的工作壓力控制不穩(wěn)，進而影響到重選回收率。

利用現有旋流器流場分析理論研究成果,針對常規(guī)水力旋流器存在的短路流等問題,提出在常規(guī)水力旋流器的基礎上增設軸向零速包絡面過濾網的結構改進思路,將常規(guī)的水力旋流器改進成為以旋流為主過濾分離為輔的新型分離設備,并對其合理性和可行性進行了理論上的分析論證,同時討論了濾網對流場的影響以及相關的問題。

利用空氣壓縮機、nikuni氣液混合泵對旋流器單體進行注氣試驗.通過注入的微氣泡捕獲微小油滴形成的油-氣復合體,在離心力的作用下,氣泡將攜帶油滴運移至核心處,完成氣浮選和旋流分離的協同效應,從而實現油水高效分離.試驗結果表明:采用注氣方法可改善水力旋流器的分離效果,但空氣壓縮機單點注氣破壞流場的穩(wěn)定,旋流器分離效率的提高并不明顯;空氣壓縮機入口注氣、微孔管旋流腔注氣與采用nikuni氣液混合泵注氣3種條件下,水力旋流器的分離效率均可達到95%以上,是較為理想的注氣形式.

介紹了液-液分離水力旋流器的理論研究進展,分析了各種數學模型的研究狀況及存在的問題,對人工神經網絡在液-液分離水力旋流器的應用及其發(fā)展進行了展望。

加拿大在阿爾伯特的麥克穆里地區(qū)產出了在量的同砂尾礦，包括砂、粘土及混入的瀝青。本研究的目的是選用水力旋流器并對它在排除尾礦中細粒物料方面的作用進行評價，同時產出固體含量為７５％的沉砂產品。

為了研究廢砂漿中碳化硅粉和硅粉的分離情況,選用混合模型對柱型水力旋流器多相流流場進行數值模擬。模擬結果表明:柱型水力旋流器的分離效率與入口速度、進口濃度等因素有關,并分析出一定條件下當主、次相的入口速度均為1.1m/s時顆粒分離效果較好,分離效率較高,實驗檢測分離性能較好,為進一步實驗研究提供一定的指導。

水力旋流器是一種應用于非均勻相混合物分離的設備,通常應用于污水處理系統的一級除油設備,利用油水密度差在離心力的作用下將油水進行分離.由于其理論處理效率高、占地空間小的優(yōu)點在海上采油平臺中廣泛使用.但目前在渤海地區(qū)內無成功使用的案例,在實際應用當中發(fā)現其處理效果不明顯,而且含油污水的排量較大對平臺的排放系統產生巨大的壓力,增加現場工作量,大多數基本處于停用狀態(tài).錦州25-1南油氣田通過對水力旋流器現場調試和數據分析找出影響水力旋流器處理效果的因素,對水力旋流器系統進行了優(yōu)化改造,通過現場調試,大幅提高了水力旋流器的處理效率.

依據計算流體動力學(cfd)的計算方法,利用fluent軟件對水力旋流器內清水流場進行了三維數值模擬研究,并將模擬所得的流場與實測結果作對比,證明該軟件模擬效果良好,從而為進一步研究旋流器固—液分離現象提供了一定的指導。

運用gambit建立250mm水力旋流器模型,通過cfd軟件對其傳統和改進后進口形式及整機進行磨損模擬仿真,通過對比分析,確定了改進后的進口形式符合礦漿流的運動規(guī)律,具有較高的耐磨度,為水力旋流器的優(yōu)化仿真和技術發(fā)展提供理論依據。

眾所周知,用于顆粒狀物料分級的水力旋流器的工作效率取決于其部件,包括沉砂口的工作表面的狀況。全蘇非金屬建筑材料和水力機械化科學研究所經研究建議采用工作表面粗糙,邊部顆粒粒度相同而高度不同的沉砂口。

介紹了水力族流器沉砂筑壩新工藝的工業(yè)試驗和旋流器參數的選擇．