带有浸没式充气搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法
【专利摘要】一种带有浸没式搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法，该方法以容积为6m3浮选槽为平台，试验得出充气搅拌装置主要部件的结构参数，进而取得三个几何相似放大系数；通过工业性成对对比试验，优化出喷射式浮选机的循环量，将单位容积循环量相等作为流体运动及动力现象的相似准数，进而确定喷嘴出口直径；根据喷嘴布置方式确定喷射式浮选机组装方案；在入料箱内设置垂直隔板，并确定其具体结构参数。本发明通过主要部件的结构参数、三个几何相似系数、以及工业性成对对比试验，优化出喷射式浮选机的循环量，确定煤用喷射式浮选机的具体尺寸。该方法科学严谨，使得大型化喷射式浮选机性价比得到进一步提高。
【专利说明】带有浸没式充气搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有浸没式充气搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法。
【背景技术】
[0002]就目前的技术水平，浮选机仍是分选煤泥(< 0.25mm)最为有效的设备。具有中国自主知识产权的FJCA型煤用喷射式浮选机(发明专利号:ZL200820077210.0)有以下优点:选择性好，处理量大，结构简单，使用寿命长，浮选剂和功耗较省等。但是，自2008年以来投入生产的只有 FJCA4、FJCA6、FJCA8、FJCA12、FJCA16、FJCA20 五种规格(4、6、8、12、16、20 各自代表浮选机单室容积，m3)。由于浮选机过小，已不太适合生产发展需要。
[0003]我国在上世纪年处理能力为400万吨原料煤的炼焦煤选煤厂已算为特大型选煤厂，而这近十年早已投产了年处理能力为800万吨原料煤或规模更大的炼焦煤选煤厂。例如，于2008年全面投产的淮北矿业集团临涣选煤厂新车间，年处理能力为800万吨，共有三个生产系统，每个系统设置了四台FJCA16-4型煤用喷射式浮选机，即共有12台，浮选机总容积为768m3 (单系统容积为256m3)。如果将浮选机大型化，若研发出单室容积为64m3的FJCA-4型浮选机，则全车间只需配置三台，这样厂房面积可减少40%左右，设备购置费可减少47%左右，劳动效率提高一倍。
[0004]机械搅拌式放大方法
机械搅拌式浮选机问世以来已有百余年历史，我国选煤厂是于1954年才开始在工业生产中使用，当初是引进 苏联的米哈诺布尔一2.8型(单室容积2.8 m3)和Φπι-2.5型(单室容积2.5m3)，1965年自主研发了 XJM-4型(单室容积4 m3)浮选机，在此基础，现形成XJM-S(K) 16、20、28、45系列产品。改革开放以来，我国还先后引进了德国的洪堡特、美国的威姆特、丹佛型等机械搅拌式浮选机。
[0005]煤用机械搅拌式浮选机大型化跟其它工业设备大型化一样，不可能制造一台1:1比例的样机进行工业性试验，只能以小型设备为基础，参照国内外的比拟放大准则进行研发。现简介国内外煤用机械搅拌式浮选机采用比拟放大方法的基本准则。
[0006]①单值条件相似
a几何条件相似一浮选室中各机械部件的几何形状和大小相似； b物理条件相似一浮选过程中气、液、固三相组分的物理性质及比例相似； c边界条件相似一浮选机的进料和排料部位的煤浆流动状况相似。
[0007]②浮选机中流体运动状态相似，即所谓的相似准数(无因次数群)相似。
[0008]鉴于浮选过程的复杂性，对其微观结构研究的不透彻，还不能真正建立起真 实反映浮选煤浆运动及浮选动力学的方程组。目前，主要是借鉴化工领域的液体搅拌
机械的比拟放大的研究成果。
[0009]常见的相似准数有以下:
雷诺数 Re=￡iL!L5￡! (I)
μ-
【权利要求】
1.一种带有浸没式搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法，其特征在于，该方法以容积为6m3浮选槽为平台，试验得出充气搅拌装置主要部件的结构参数，进而取得三个几何相似放大系数；通过工业性成对对比试验，优化出喷射式浮选机的循环量，将单位容积循环量相等作为流体运动及动力现象的相似准数；通过工业性成对对比试验，优化出喷射式浮选机的工作压力，结合所优化出的循环量，来确定喷嘴出口直径，根据喷嘴布置方式确定喷射式浮选机组装图；在入料箱内设置垂直隔板，并确定具体结构参数。
2.根据权利要求1所述的带有浸没式搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法，其特征在于，所述的结构参数的获得方法是： a.以单位容积循环量Qtl为基础数据，根据单位容积循环量Qtl相等原则计算浮选室的循环量Q ； b.根据浮选机槽深计算式以及单位容积来确定浮选室槽体尺寸； c.根据喷嘴布置方式确定浮选机组装图； d.确定喉管内径D，喉管长度L，喉管出口至假底的距离H。
3.根据权利要求1所述的带有浸没式搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法，其特征在于，所述工业性成对对比试验的内容是：工作压力的成对对比试验，通过优化试验确定煤用喷射式浮选机的工作压力为O. 15Mpa ;喷嘴出口直径成对对比试验在O. 15MPa的工作压力下进行，通过优化试验确定浮选机单室循环量后，可确定喷射式浮选机的喷嘴出口直径。
4.根据权利要求1所述的带有浸没式搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法，其特征在于，所述的喷嘴布置方式是：在煤用喷射式浮选机的浮选室底部对角线上对称布置4个结构参数相同的充气搅拌装置，每个充气搅拌装置分别安装有铸有导向叶片的喷嘴，导向叶片分为顺时针旋转和逆时针旋转两种，这两种喷嘴交错排列布置。
5.根据权利要求1所述的带有浸没式搅拌装置的煤用喷射式浮选机的放大方法，其特征在于，在所述的入料箱内设置垂直隔板。
【文档编号】B03D1/14GK104028388SQ201410280577
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】吴大为, 闫锐敏, 王海艳, 庾朝富, 郭雅利, 魏子庆, 程翔锐, 丁雪刚 申请人:唐山国华科技国际工程有限公司