煤礦機(jī)械攪拌式流體動(dòng)力學(xué)分析
礦漿在槽體內(nèi)螺旋上升和旋轉(zhuǎn)螺旋下降的循環(huán)流動(dòng)，存在流動(dòng)死區(qū)和短路現(xiàn)象，湍流強(qiáng)度分布呈對(duì)稱性，湍流強(qiáng)度出現(xiàn)在葉片流道內(nèi)，進(jìn)出口對(duì)其影響不大。礦粒的運(yùn)動(dòng)以葉輪和定子系統(tǒng)為分界，槽內(nèi)有上、下兩個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)。上部循環(huán)比較大，下部循環(huán)的跡線較密。下部是強(qiáng)烈的攪拌區(qū)，中間是相對(duì)平穩(wěn)的分離區(qū)，上部是穩(wěn)定的泡沫層，這樣的分布正好符合浮選的要求，礦漿在槽內(nèi)作上升和下降的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，能與氣泡充分接觸和碰撞，不會(huì)沉積堵塞出口。
礦粒分布：機(jī)械攪拌式浮選機(jī)葉輪將礦漿甩出，通過(guò)定子，進(jìn)入槽內(nèi)進(jìn)行攪拌。分析槽內(nèi)的礦粒分布，可對(duì)相應(yīng)零件進(jìn)行磨損預(yù)測(cè)。定子表面的礦粒分布并不均勻，在定子上部和下部的進(jìn)出口處，礦粒比較集中，可以定性判斷定子的這些部位磨損比較嚴(yán)重。
速度場(chǎng)分布：葉輪和定子系統(tǒng)的速度場(chǎng)分布說(shuō)明葉輪有很好的自吸性能，在葉輪和定子中間的區(qū)域內(nèi)矢量分布絮亂，可使攪拌更為均勻，能夠產(chǎn)生氣泡，使氣泡和礦粒吸附。
發(fā)現(xiàn)在定子上部有一個(gè)死區(qū)，礦漿從葉輪流出，碰到定子固定板后被迫向上流動(dòng)，與向下環(huán)流的礦漿相遇，形成漩渦，影響浮選效率。應(yīng)適當(dāng)調(diào)整葉輪和定子的間隙，以消除死區(qū)。
還發(fā)現(xiàn)有一部分礦漿從定子流出后直接通過(guò)出口流出浮選槽。因此應(yīng)降低出口高度，避免短路發(fā)生。
湍流強(qiáng)度分布：浮選槽底部的湍流強(qiáng)度明顯高于槽的上部，湍流強(qiáng)度大值出現(xiàn)在葉片流道區(qū)域內(nèi)，槽內(nèi)湍流強(qiáng)度分布對(duì)稱，進(jìn)出口影響不大。
利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析軟件可以模擬計(jì)算浮選機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)，機(jī)械攪拌式浮選機(jī)槽內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)，使礦漿在槽內(nèi)停留時(shí)間延長(zhǎng)，部分礦漿直接流向出口，造成短路，降低出口高度可以改進(jìn)。定子上部存在一個(gè)流動(dòng)死區(qū)。槽體內(nèi)湍流強(qiáng)度分布呈現(xiàn)對(duì)稱性，湍流強(qiáng)度出現(xiàn)在葉片流道內(nèi)。
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