重介质浅槽分选下限和悬浮液性质的关系的研究

摘要

本文通过数值模拟技术对煤炭科学研究总院唐山研究院研发的 QG3016 型重介质浅槽分选机的内部流场进行模拟，通过Fluent软件对内部流场的分布进行研究，并与他人研究的结果进行对比分析，验证模拟的准确性。 对浅槽水平介质流进入槽体角度进行研究，探究水平介质进入槽体的最佳角度。通过DPM模型对加入流场不同粒度的煤炭进行研究，密度为1600kg/m3的固体在1500 kg/m3密度的悬浮液中分选时，通过改变悬浮液的上升速度、水平速度、粘度，对加入的煤炭固相的运动轨迹进行分析，从而推论出重介质浅槽分选机在进行分选时，适合较低分选下限时的重介质悬浮液的性质。 通过研究表明，： 1) 重介质浅槽内部分选区的速度和上升重悬浮液的速度存在线性关联，该关系满足方程：y=0.6758x?0.0042。对比 30°、40°、50°、60°水平重悬浮液的入流角度时浅槽内部流场分布情况，结果表明在 40°时槽体内部流场适合块煤分选的进行。 2) 当分选下限为 13mm 时，，受到重悬浮液性质改变的影响不大，均能在10s前沉降到槽体底部成为重产物。 3) 当分选下限降为 8mm 时，对液相的性质需要有一定的要求，认为在上升流速度0.36m/s、水平流速度在X、Y方向上的分量为（0.22 m/s，-0.185 m/s）、液体粘度在保证悬浮液稳定性的基础上，粘度越低越有利于分选下限的降低； 4) 当分选下限降为 6mm 时，颗粒基本不能作为重产物沉降到浅槽底部，并且在运动后靠近溢流口位置，容易作为轻产物排出槽体，污染精煤。

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