中心传动浓密机进料井结构与流场研究

摘要

浓密机是一种重要的固液分离设备，主要用于湿式选矿中精、尾矿的脱水。浓密机进料井的结构对浓密机进料井内的流动形态、悬浮液的絮凝特性有重要影响，进而影响浓密机的固液分离效率，进料井结构设计与优化研究具有一定的理论意义和重要的工程应用价值。
　　本文采用计算流体力学（CFD）和实验方法相结合，对传统进料井内的絮凝特性和流动形态进行了研究。结果表明，悬浮液和絮凝剂分股混合能够有效改善进料井内悬浮液的絮凝特性，两股物料能够相互作用，增强絮凝效果。絮凝剂注入方向和注入位置是影响进料井絮凝效果的重要因素，絮凝剂与悬浮液交叉流动的效果好于对流流动，交叉流动能够使悬浮液和絮凝剂充分接触，有利于絮凝剂和固体颗粒的混合和扩散。通过数值模型模拟了四种传统进料井内部的迹线分布、固相体积分数分布和出口平面速度分布，结果表明，折流板可以有效降低物料流出进料井的速度。增加折流板后，单口切向进料和双口切向进料出口平面的最大速度分别为进料速度的48％和57%，而且单口切线进料井有折流板可以有效地改善物料分布的均匀性和对称性。
　　针对传统进料井难以达到既要物料分布对称性好，又要降低物料的流动速度的效果，本文提出了一种新型的浓密机进料井结构，该结构简单，不需要提供任何外动力，节约能耗。采用数值模拟方法对新型进料井的迹线分布、固相体积分数分布、出口平面速度分布进行研究。结果表明，新型浓密机进料井结构在不同的进料速度下，能够有效减小进料悬浮液的流动速度，均匀分布物料，使物料从进料井的各个方向与径向呈一定角度流出，延长物料到达溢流堰的时间。与传统进料井相比，新型进料井对操作参数的变化具有较好的适应性。本文的研究结果可为浓密机的设计与优化提供参考和依据。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 文献综述

1.1 课题背景及意义

1.2 浓密机简介

1.3 浓密机进料井研究现状

1.4 计算流体力学及其在浓密机中的应用

1.5本文研究目的与内容

第二章 理论基础

2.1絮凝理论和沉降理论

2.2 计算流体力学理论模型

2.3 本章小结

第三章 进料井絮凝特性实验研究

3.1实验目的

3.2 实验设计

3.3 实验过程

3.4 实验结果与分析

3.5 本章小结

第四章 新型浓密机进料井结构设计与数值模型建立

4.1 新型浓密机进料井结构设计

4.2数值模型建立

4.3 本章小结

第五章 进料井流场数值模拟研究

5.1 数值模型的验证

5.2 传统进料井流场分析

5.3 操作参数对传统单口进料有折流板进料井流场的影响

5.4 新型进料井流场分析

5.5操作参数对新型进料井流场的影响

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢