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大发体育浮选机叶轮的参数选择

发布时间:2020-09-22 23:07

  浮选机叶轮的参数选择_能源/化工_工程科技_专业资料。浮选机叶轮的参数选择

  2008年第12期 西部探矿工程 179 浮选机叶轮的参数选择 朱 亮 (中国地质大学<武汉>机械与觏子信患学院,湖北武汉430074) 摘要:钎跨叶轮造型研究,分析透过乎蛊叶片叶轮鳞含气矿装量,确定咔轮参数。 关键词:浮选机;叶轮参数;结构设计 率圈分类号:懿)垂文献标误码:B文章编号:王∞4—57lS(2◇◇8)i2—017铲∞3 升轮是机械搅拌浮选机的关键部件,奸轮担负着搅 拌并循环矿浆、吸人并分散空气的作用。其设计与捌遣 质量决定浮选机的机械性能与浮选工艺性能。叶轮设 计又是决定悬浮能力、空气分散能力<表现为兖气量大 小;常用单位为按槽子横断面积计算的空气流量,亦即 流速)、吸浆髓力、动力消耗程液面稳定性静关键。许轮 和定子的组合体称为叶轮一定子系统。 1 叶轮结构的选择 遒常,时轮造型是在确定了矿浆循环路线之基考虑 的,循环路线的选择着眼于矿税悬浮。给矿粒度的组 @一 一 霉l跨耱 成、最大粒度泼及重矿物含量直接影隧矿粒悬浮。槽体 形状也会影响矿粒悬浮,槽体愈深,愈难保证良好的悬 浮状态,通常应采用较大的循环流量;槽体愈宽,愈易产 生死角,应合理地提高时轮周边线速度。对于特别容易 沉淀的矿浆,如脱了泥的铁精矿、粗粒的长石~石英混 合物等,为了造成潴槽底的强烈扰动,要选择呈“W”形 的循环路线,并相应的降低槽体深度,这样就决定了必 须选择锥形汁轮或粼锥形棒轮。对予一般的浮选矿浆, 符预测。设计的参考资料以经验数据为主。 浮选机的叶轮和定子系统可看成是漏气、漏浆的直 式砂泵,然而,设计者重视的不是出口压头,而怒叶轮出 口处矿浆流速。叶轮是一个具有妻立径l翅:趣板的圆盘。 叶轮旋转时,离心力将叶轮里面的矿浆甩出,在吸浆蜜 与套篱中造成受压吸气,大气放进气管经套篱秽吸浆塞 进入叶轮,槽内矿浆则通过盏板上的一些圆孔进入叶轮 升片,浆、气在叶轮中良好的混合,离开叶轮时,形成气 泡。应该指出,槽内矿浆还可以通过叶轮的叶片与盖板 循环路线呈“U”形,循环矿浆可以从上方或下方进入叶 轮。如果既要求自吸气,又不愿意采用浅槽,则还可以 选择双循环路线。在主轮上安装两个独立王终的砖轮, 上面的叶轮位于矿浆中部,与带盖板的定子配合,用于 趿气及垡产气泡;下藩蔚种轮接近槽疯,单纯臻予搅拌 矿浆。 平面之间的缝隙从周边回流到叶轮中,圃流矿浆的体积 流囊臻显地影噙吸浆室的真空度。因此,轴向阀隙不宜 超过规定值。 选定时轮造蕉之詹,霉考虑合理鲸定子结祷。 2叶轮赢径 2.1 由于辞轮造型种类繁多,在讨论叶轮结构设计及其 参数时,以平意叶片叶轮为主如图1。浮选机的叶轮设 计与水泵叶轮设计有类似之处,然而,两者的差距是明 显的,水流在水泵中沿着规则丽又封趣的瀛遵流动,依 许轮设计原剃 (1)搅拌力要适中,不应在槽内造成较大的速度头 (叶轮圆周速度)。这是因为速度头大会造成分选区不 据水力学原理较容易地推导出流量、压头,功率消耗的 计算公式,蔼浮选串圈一滚—气三耱混合物是在敞开的 容器中循环流动,很难在模型研究之间应用理论公式进 稳定、滚瑟翻花,影响气泡矿化,降低有耀矿物豹圆收, 同时增加了不必要的功率消耗。 万 方数据 180 西部探矿工程 (2)通过叶轮的矿浆循环量要大,这有利于矿粒悬 2008年第12期 泵,把浮选机内的搅拌叶轮看作水泵的叶轮,浮选机的 槽子可以看谁是水泵的出水管秘外壳。 浮、空气分散翻改善选别指标。 (3)矿浆在叶轮中的流线合理,磨损轻且均匀。 (4)采用结构会理、参数优化的叶轮。在提高选别 工艺指标的同时,尽可能降低叶轮圆周速度,达到降低 能耗、提高时轮、定子等易损件的使用寿命的要求。 (5)形式合理,结构简单,功耗低。叶轮直径D可 所以根据离心水泵的工作原理,通过搅拌叶轮的含 气矿浆(矿浆秘空气混合物)量可用下式计算: Q=aX卫:XDX hX cr 式中:a——矿浆流的压缩系数; 卜升轮直径,m; %=2孔nFzscosa 以为线性尺寸基数。若I。表示槽体宽度(刮泡一边的 边长),H表示矿浆深度,b表示叶片高度,h表示叶轮 与槽底之阀的间隙,则有D/I。(径宽比)、13/H(径深 H——叶轮叶片的高度,m; cf——时轮出墨矿浆的速度,m/s。 根据浮选机的研究,叶轮的排液能力与叶片转速、 叶片数及叶片有效面积有关。排液煞力可帮下试表示: 眈)、b/D(高径比)、h/D(距径眈)等院值,用它们可以表 示浮选机部件主要结构尺寸。 餍这释表示方法,在对纥不同毽号的浮选视时缀容 易看出各主要尺寸之间的相关关系。对予同一型号工 式孛:%——捧液麓力,m3/rain; 韭雳的浮选机,不论其槽容大小,D/I。的数值凡乎楚不 变的。有些厂家采用标准化叶轮,槽容规格多于叶轮规 卜叶片中心到旋转轴的距离,m; 卜叶片蘧积,群; r叶片数; n——卧轮转速,r/min; a——叶轮圆盘的斜度;对于水平隧盘,a=0。 叶片高度与宽度密切相关,两者的乘积是F。根据 格,透魏孳l起彰l,值波动,波动瞩度在lG%'--.40%左 右。特殊情况仅见于阿基泰尔叶轮,其D/L值随槽容 的增大夏明显增大。睦此可见,在设计薪时轮时可参考 现有资料,按槽宽和估算的D/I。值,确定叶轮直径D。 要求的排液髋力,按式估算出叶片面积F之后,再逮择 b/D=0.1~O.2,最后确定叶片宽度。 根据试验结果,工业用浮选机的剐l,值一般在0.3~ 0.5的范围内。对于小容积浮选机,若保持D/I。德不变 则叶轮小,使用寿命短。故容积小于lm3的浮选机,可 适潞加大D/L值。 2.2 计算%时,叶背的尺寸及初步设计已经完成,D 应为融知数。此时计算叶轮在清水中运转时的雷诺数 &: Re=ionlD2. 叶轮转速 叶轮的线速度怒影响机械搅拌式浮遮机性能指标 的重要参数。它由叶轮直径和转速两个参数决定,其关 系式:v=(nDn)/60。叶轮线速度之所以是影响浮选棍 的重要参数之一,是因为它决定了浮选机的吸气擞、气 泡分散发、浮选祝的功率消耗、浮选机对矿浆酶搅拌强 度和最大矿浆吸入量等重要指标。根据叶轮的设计原 则,矿浆要得刭一定的揽捧力,又不应在耩内造成较大 的速度头。目前,大多数浮选机的叶轮圆周速度在5~ 7m/s斡范漱内。 3 ‘ 式中:r水的密度,kg/ms; nl=2nn/60,为叶轮角速度,rad/s; 华 卜叶轮直径,m; 和搅拌悬浮能力。 Ⅳ——水的动力粘度,Pa?s。 潍轮雷诺数用于衡量辞轮一定子系统的充气雏力 所设诗的浮选褫盼雷诺数计算: 实验表明,浮选机的雷诺数在1 内是合适的。 4 X 105~1×106范围 叶片高度和宽度 叶片进端与出端 时片高度与时轮直径的毙值b/D值隧时轮型式的 变化而变化,平直叶片离心叶轮的b/D比值约为0.1~ 0.2,波立顿FR型的b/D值更小;棒条叶轮的b/D值 较大,阿纂泰尔型一般为0.3~O.5,法格古伦型为l;开 启式叶片叶轮的b/D值也较大,如OK型为0。8,维姆 科l+l型为I。 砖轮轮毂与主轴掴连,为便于更换,一般采用锥形 孔;当主轴为空心轴时,也采用楔El或螺纹连接。轮毂 应有~定的浮度,以保证其机械强度。为保护主轴免受 矿浆的磨损,轮毂要高于叶片。叶片与轮毂之间留有足 够的空隙,以利于矿浆与空气的流动。若不计及叶片厚 度,在连续流动的情况下叶片进端与出端的高度之间存 在着下列关系: (下转第185页) 在设计机械搅拌式浮选机时,常将其比作离心式水 万 方数据 2008年第12期 西部探矿工程 185 [5]王国鼎,袁海庆,等.桥梁检测与加固[M].北京:人民交通 出版社,细3. [6]张树仁,王宗仁.桥梁病害诊断与改造加固设计[M].北 京:人民交通出版社,2006. (School of Civil and Architectural Engineering。Central South University,Changsha Hunan 410075,China) Ah出蕾ct:According to deficiencies appeared in existing highway a 触A髓l熵删Treamt Highway Culvert of Defideneies of D蛐c‘麟嘲 culvert,amdysis of deficiencies is presented。and treatment method suitable for the culvert proposed as comfortable remedy is structure well. method 脚wordB:culvert;cause of deficiencies;treatment ZHANG Ye-z}fi,ZHAO t30 乍。霄c'c霄。崎o々o窜。勺。它。大发体育鼋。鼋。崎。鼋o’o勺o’o它。它o々巴一口e乍G乍G它。它e勺e勺e々6哪尔^啦啃也气6哪^心神神水啪常雠常僻常哪常常常佛,啦r (上接第180页) 27cR?b1V1=27cRz b2v2 要增加叶片数量,一种折中的方法是采用长短交错的叶 片。HCC型浮选机采用混流泵叶轮,其进浆端尺寸较 大。可以适当地将叶片数增至10~12;阿基泰尔型浮选 机采用安置在叶轮外缘的梳齿形或棒形叶片,叶片很 短,故将叶片数目增加到16-'-,32。 6 式中:R1,R2——迸端与出端叶片定位圆半径; bl,b2——进端与出端叶片高度; V1,v2——进端与出端矿浆流动速度。 浮选机设计中往往在叶片上方的盖板上设置循环 孔,其位置对应与叶片中部,用于引入槽内循环矿浆,这 样就增加了进入叶轮叶片的通道面积,此时进端叶片高 度可适当减少。为保持矿浆离开叶片时具有向上的垂 直分速度,叶轮盘常制成皿形,叶片顶部则是水平的。 5 叶轮盖板和进浆室 对大多数叶轮采用半封闭设计,在叶轮上方应设置 盖板,以保持矿浆流道的闭封性,维持较大的负压,以利 于从盖板中央部位上方的进浆室内抽吸矿浆和空气,此 外,在浮选机停机时盖板可以阻挡沉降的矿砂进入叶 轮,避免叶轮被“压死”。为保持足够的密封性,叶轮与 盖板之间的间隙存在一个最佳值,应该通过试验来确 定。有些浮选机,主要是指采用单叶轮一盖板系统的浮 选机,其盖板在相对于叶轮叶片中部位置开设若干个孔 叶片厚度与流道 一 眼,将槽内矿浆引入叶轮,可以增加充气量。对自吸浆 的浮选机,进浆室应设有几个矿浆引人口,以利于按浮 选流程的安排从不同的引人口吸入给矿,中间产物、泡 卫 匕 沫产物及相邻槽的矿浆。在进浆室上方另有进气管,引 入空气。 7结束语 我们根据上述方法和理论设计的浮选机叶轮在实 际应用中达到了很好的效果,搅拌力适中,泡沫层稳定, 叶轮和定子等易损件的使用寿命有所提高,改善了浮选 机的整机性能,有一定的实际应用价值。 参考文献: [1]孙仲元.选矿设备工艺设计原理[M].中南大学出版杜, 2001. 圈2 XⅨ型 多数叶轮的叶片呈辐射状布置在叶轮圆盘上。如 果定子叶片是径向的,则叶片的一边经磨损后可将叶轮 反转,以延长它的使用寿命,否则,叶轮不能反转。如 ⅪK型叶轮就不能反转如图2。越接近叶轮外缘,圆周 速度越高,磨损越严重。因此,设计叶片时,越靠近叶轮 外缘,叶片应该越厚。然而,叶片变厚必造成流道变窄, 因此,叶轮的叶片数不宜过多,一般为6个。如果一定 [2]刘广龙.浮选机开发特点与研究设计方向[c]//2004年全 国选矿薪技术及其发展方向学术研讨会、论文集、金属矿山 增刊,2004(10). [3]周恩哺.矿山机械(选矿机械部分)[M].冶金工业出版社, 1987. [4]KennethJ Lves,Thescitific Basis of Flotation,Martinus Ni— jhoff Publisher¥,1984. 万 方数据

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