单泵与储料罐组合的深海采矿输送设备

根据软管采矿系统对输送设备的要求,研究出由储料罐与高压水泵组合而成的新的输送设备,其原理为:首先采用高压水泵对海水加压,然后采用储料罐将矿石加入到高压水中,通过高压水将矿石从海底输送到海面.根据两相流理论和Bernoulli方程,建立了储料罐与高压水泵组合输送的水力输送设备的设计理论体系.对输送系统的参数进行计算分析可知,对于矿石体积分数为7%～12%的流体,1 000 m深海采矿中试输送系统的水泵扬程为100～150 m,3 000 m深海采矿输送系统的水泵扬程为400～450 m.由储料罐与高压水泵组合而成的矿石输送系统简单,避免了矿石颗粒与水泵直接磨损,适用于深海采矿软管输送系统.     

深海采矿储料罐输送设备固液两相流数值计算与分析

针对深海采矿所使用的水泵与储料罐组合的矿石输送设备在矿石输送过程中矿石输送浓度难以控制,不利于矿石稳定和持续输送等问题,基于Fluent软件中的Euler-Euler模型,采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对储料罐输送设备内固液两相流进行数值计算和分析.计算结果表明:储料罐内的矿石在inlet1的水射流冲击和自身重力作用下能顺利进入输送管道,在inlet2水射流的卷吸和不断紊动稀释作用下,在出口处能得到稳定持续的矿浆流.同时,仿真结果表明:矿石体积分数随粒径增大而变小,当矿石粒径在5～10 mm范围内时矿石输送的体积分数保持在10％左右;随着储料罐内矿石堆积高度增加,矿石输送体积分数有所增大,但增大的幅度很小;随着inletl速度增大,矿石输送体积分数也相应升高,两者之间呈良好的线性关系,因此通过阀门控制inletl的水流速度就可以实现对矿石输送体积分数的控制;最后通过实验验证该输送设备的可行性,并进一步验证通过控制inletl入口速度控制矿石输送体积分数.     

深海采矿输送系统的运动和载荷分析

根据深海采矿软管输送系统大变形的特点,针对输送软管两端在采矿船和采矿车的牵引下运动,同时受到浮力、重力、海浪、海流、海水阻力和管内流体等复杂载荷耦合作用的情况,运用海浪和海流理论、流体力学和Morsion阻力方程,对输送系统的运动和外部载荷进行了分析,得出了海水对管道运动阻力计算公式和管内流体运动对管道作用力计算公式,并对上述公式进行了合理简化,为深海采矿输送系统的静态分析提供了理论依据.图3,参12.     

天然气输送用过滤分离设备性能测定与分析

采用高压管道粉尘在线检测装置对天然气站场内多管旋风分离器和过滤分离器进出口管道内颗粒物浓度和粒径分布进行测定,得到多管旋风分离器和过滤分离器的实际分离性能。现场测试结果与常压常温下过滤分离设备的性能测定结果对比表明:多管旋风分离器现场的分离效率与实验室测试结果相一致,常压常温工况下的性能测定数据可以作为评价高压实际工况运行的指标。过滤分离器现场测试结果与常压常温下测试结果存在差别,主要原因在于滤芯现场使用过程中,滤芯纤维失效会导致较大颗粒穿透,使过滤分离器效率下降。     

深海采矿高扬程粗颗粒多级输送电泵研究

针对扬矿电泵高扬程、粗颗粒过流及轴向流等问题,以深海采矿多级输送电泵整体设计为研究对象,通过对比国内外优秀的深海采矿泵模型,提出高扬程粗颗粒多级输送电泵的设计方法,并进行四级扬矿电泵设计。分析并计算多级输送电泵所受的外载荷、轴向力和螺栓承受的拉力,利用有限元分析软件对泵体的强度和刚度进行计算,最后对两级扬矿电泵的工作特性进行实验研究。研究结果表明:当设计流量为432 m3/h时,两级电泵的扬程为82 m;当结核浆体体积分数为0~10%时,泵的功率-流量曲线变化平缓,泵的颗粒过流能力强,泵的各部件均满足强度和刚度的要求,验证了多级输送电泵设计方法的有效性。     

深海作业用喷嘴性能仿真

为获取深海环境下喷嘴的工作性能,建立了深海围压环境下喷嘴射流的流体动力学仿真模型.采用可实现k-ε模型对射流的运动进行了数值计算.通过数值仿真获取了喷嘴性能与环境压力和喷嘴工作压力的作用规律.仿真结果表明：提高喷嘴的工作压力有助于提高射流的作业能力,但对提高有效作业距离不明显;与大气环境相比,深海围压环境下喷嘴的最大射...     

基于PLC的岚山港矿石输送控制系统设计及应用

从管带机驱动装置、供配电系统、监控系统组成、控制逻辑、保护元件动作要求和数据监控等方面,介绍了一种基于PLC的管带机监控系统。管带机PLC控制系统设计采用SIEMENS S7 300系列产品,配置相应的IO模块及通讯模块,采用环形网络,以光纤连接所有转载站及中控室。投产后管带机控制系统运行稳定、可靠、高效,有效地降低了粉尘污染,取得了生产、环境保护的双赢局面。     

流体输送及设备的安全分析

在石化行业的生产中,原料及中间产品多以流体形式存在。流体,具有流动的特性,包括可压缩的气体和难于压缩的液体。这些物料的输送都是通过管道和相关的动设备来完成,这个过程遍及生产的各个环节,所以,流体的输送安全及设备的安全是该行业安全生产的重要组成部分。     

海浪和海流作用下的深海采矿输送系统参数分析

根据深海采矿输送管道在采矿船牵引下运动,同时受到管道和管内流体重力、浮力和海水阻力作用的情况,采用有限元对输送软管进行了计算分析.从计算结果的比较分析可知:在输送管道下端安装浮体,得到了一种十分理想的采矿系统;海流和海浪对管道上端的结点反力有较大的影响,对管道下端的结点反力和管道的形状影响较小;采矿船运动对管道产生很大的阻力,对管道两端的结点反力和管道形状影响都很大.图8,表1,参9.     

横向摆动对深海采矿扬矿管输送特性的影响

为研究横向摆动对深海采矿扬矿管输送特性的影响,探究提高输送系统工作稳定性的方法,采用以颗粒动力学为基础的双欧拉模型和Fluent软件对横向摆动工况下的扬矿管内固液两相流进行模拟仿真,研究摆幅对管道压力损失梯度、出口处颗粒平均体积分数、颗粒体积分数沿径向分布以及颗粒轴向速度分布的影响。研究结果表明:管道摆动使压力损失梯度和出口颗粒平均体积分数呈周期性变化,摆幅越大,二者幅值变化越剧烈;随摆幅的增加,颗粒体积分数沿径向分布不均匀程度越严重,离管壁越近,颗粒聚集程度越高,最高体积分数达到30%;除管壁附近外,摆动工况下颗粒轴向速度沿管径基本呈线性分布,摆幅越大,轴向速度径向分布梯度越大,径向不对称性越严重。     

高压钢粒子输送装置输送性能及密封结构分析

高压钢粒子输送是粒子冲击钻井中的关键技术之一。根据传统的螺旋输送装置,设计了一种新型高压钢粒子输送装置,将混合后的2.5mm钢珠与泥浆定量输送至井下。该装置具有如下特点:螺杆轴向力由减速器承担,高压密封装置采用高压机械密封,粒子在高压状态下且固液混合输送。以这种新型螺旋输送装置为研究对象,重点分析了新型螺旋输送装置对粒子输送的运动,以及粒子输送的输送角与螺杆和筒壁摩擦因数的关系,通过分析研究可知螺旋输送机螺杆与粒子的摩擦因数比筒壁与粒子的摩擦因数对输送效率的影响显著,制造加工螺旋输送机时应尽可能减小角螺杆与粒子的摩擦因数,以提高该装置的输送效率。此外,对装置中高压密封结构进行了分析。     

对工作设备及测量仪器调节性能的研究

研究工作设备、测量仪器工作量属性的最小可变化量与最小可调节量之间的关系,提出对工作设备及测量仪器调节性能进行设计的基本方法.     

煤粉输送性能测定装置的研制

针对煤粉输送流动特性的实验室研究设计了一套模拟试验装置,并对该装置部分一流化罐的研制作了较为详细的介绍.实验结果证明此装置能够保证煤粉均匀稳定的流化.     

煤粉输送性能测定装置的研制

针对煤粉输送流动特性的实验室研究设计了一套模拟试验装置，并对该装置关键部分一流化罐的研制作了较为详细的介绍。实验结果证明此装置能够保证煤粉均匀稳定的流化。     

贫硫化物含金矿石加工技术性能试验

牛岭矿区位于昌江-琼海与尖峰-吊罗东西向断裂带之间,处于五指山褶皱带抱板隆起区(三级构造单元)抱板群基底出露区边缘与奥陶纪、志留纪地层接触处,金储量丰富。本文通过对牛岭矿区贫硫化物含金矿石进行了全泥氰化—炭浆法提炼实验,试验结果证实:牛岭金矿矿石采用全泥氰化—炭浆法提金流程获得了较好的技术指标,分别是:金浸出率为93.90%,炭吸附率为99.7l%,金总回收率为90.38%。     

湖南省浏阳县永和海泡石矿石脱色吸附性能

本文就浏阳永和海泡石矿石工艺性质之一──脱色吸附能力作了初浅的研究。试验表明该区海泡石矿石原土的脱色吸附能力是随海泡石含量和矿石的风化程度的增加而增加的。原土通过活化处理其脱色力可以提高2—3倍,经过处理制成的活性白土脱色吸附性能是良好的,试验证明了该区海泡石是一个非常理想的脱色剂和吸附剂。     

我国某地浸铀矿床矿石浸出性能研究

结合某地浸资源的铀矿床室内碱法试验,进行了氧化剂的种类、质量浓度和溶浸剂的种类、质量浓度选择试验,并研究了反应时间铀浸出率的影响。结果表明,碳酸(碳酸氢)钠盐或铵盐是良好的溶浸剂,铀浸出率可达到80%;氧化剂质量浓度为1.0g/L双氧水可满足铀浸出需求。     

深海泥的矿物组成及其物化性能研究

采用化学分析、X射线衍射、差热和热重分析、粒度与比表面积分析等技术、方法对5个我国南海深海泥样品进行了研究.结果表明,不同区域的深海泥中,其矿物组成有显著的差异,其中粘土矿物、石英、碳酸盐为主要的结晶相矿物;同时,非晶质粘土矿物广泛发育.深海泥中的矿物质具有粒径小、比表面积大、粘土矿物结晶程度差等特点,因此具有较好的活性.深海泥将是一种巨大的潜在非金属矿产资源.     

深海孔隙水原位采样柱过滤性能试验

在原位采样柱过滤系统的基础上,为检测过滤精度能否达到5μm,在确保过滤网层材质和结构分布达到要求的情况下,对过滤孔径分别为1.0,1.5和2.0 mm的采样柱进行了分组试验.试验结果表明:采样柱过滤孔径会直接影响储样室内孔隙水中沉积物粒径的大小,从而间接影响到孔隙水的澄清度.试验具有原创性和可重复性,经过5次试验后,可以将过滤孔径为1.0 mm的采样柱作为最佳的过滤设备,同时满足了过滤精度能够达到5μm的技术指标,从而为采样柱的设计提供了参考依据.