重力沉降-浓缩稳态过程数学模型及模拟

浓缩过程现代数学模型的建立,为沉降-浓缩工艺过程模拟仿真及其设备的选型设计提供了强有力的工具。在工业实践中,浓缩设备通常处于稳态运行状态。因此,建立浓缩机稳态过程数学模型,进行浓缩过程稳态模拟仿真,对了解浓缩工艺过程,优化浓缩工艺参数有非常重要的意义。本文通过对工业稳态浓缩过程进行研究,建立了浓缩过程稳态数学模型,并初步开发了稳态浓缩过程仿真程序。又通过对理想浓缩机进行了稳态模拟仿真,得到稳态过程的浓缩设备工艺参数的变化及其规律和浓缩机给料参数发生变化时对工艺过程的影响,尤其是对底流浓度的影响,其模拟结果可作为浓缩机设计的重要参考。     

“小浓缩—大底流”浮选工艺及XJM-SA20型浮选机在涡北选煤厂的应用研究与优化

涡北选煤厂采用小浓缩机、大底流泵模式的浮选生产工艺,既提高了浮选处理能力,又保证了浮选处理效果,通过结合实际生产,对XJM-20浮选机刮泡结构进行了调整,在一定程度上提高了浮精回收率,保证了浮精灰分。     

澄清室内液-液分相的研究

从分析澄清过程中三个不同层次的速度分布出发,认为重力沉降是分相的主要推动力。以凝聚层厚度趋向零作为设计澄清器长度的标准,依次推导出一组方程式来计算澄清时间。当此时间大于或等于Jeffreys和Davies用理论分析得到的凝聚时间时,该设计被认定是合理的。用上法设计了一套带有锥形放大沉降面积和浅底的澄清室,经实践证明与理论计算相当吻合。     

堆载挤淤沉降断面的分段计算方法

以某拦污坝工程为背景,建立了堆载挤淤沉降断面的分段计算方法.根据初期荷载不同挤淤深度时淤泥层的稳定性,搜索得到挤淤瞬时沉降断面,在此基础上,基于比奥固结理论和修正的剑桥模型,建立数值分析模型,得到最终的堆载挤淤沉降断面.计算结果表明,最终的堆载挤淤沉降断面与上覆荷载形式正相关,挤淤沉降断面呈倒梯形分布.最后,采用高密度电法对工程实际堆载挤淤沉降断面进行检测,验证了上述计算方法的正确性.     

对苯二甲酸钠对赤泥沉降过程的影响

研究了铝土矿中的有机物对苯二甲酸钠对赤泥沉降性能的影响,考察了对苯二甲酸钠不同浓度条件下对赤泥沉降速度、溢流浮游物含量和底流压缩液固比的影响,同时考察了加入絮凝剂消除对苯二甲酸钠负面作用的条件.结果表明,对苯二甲酸钠和絮凝剂的浓度是影响赤泥沉降速度、溢流浮游物含量和底流压缩液固比的重要因素.对苯二甲酸钠对赤泥沉降速度的不利影响可被4种絮凝剂中的任何一种消除,其中A-600的作用最好;当对苯二甲酸钠质量浓度低于3.58 g/L时,4种絮凝剂可消除其对赤泥压缩比的影响.     

深锥浓密机底流浓度模型及动态压密机理分析

泥层高度和底流浓度是深锥浓密机最为重要的两个参数,因此有必要研究底流浓度随泥层高度的变化规律.采用自制小型深锥浓密机,对尾矿非连续/连续动态压密过程进行了物理实验;借助于有效孔隙比与泥层压强间遵循的Power函数关系,结合对尾矿颗粒的受力分析,推导出了底流浓度与泥层高度的数学模型,揭示了浓密机底流浓度与泥层高度的内在关系,并从尾矿颗粒空间结构的角度解释了该模型的变化规律;结合矿山生产对于底流浓度的要求,应用该数学模型,为其推荐了泥层高度的合理范围,验证了底流浓度数学模型的可靠性.该模型为深锥浓密机的设计和运行提供了理论依据.     

浮选尾矿压滤入料系统的改造

东城选煤厂将传统的浮选尾矿压滤入料系统进行了简化改造——浓缩机底流直接压滤。多年生产实践表明,此项改造是成功的,并取得显著的经济效益。     

泰州长江大桥群桩基础工后沉降数值分析

为了深入研究泰州长江大桥群桩基础的工后沉降问题.采用黏弹性理论,结合室内流变试验,阐述了理论中两类参数(拉压模量与拉压黏性系数和剪切模量与剪切黏性系数)物理概念的区别及其不同的适用范围.从理论上推导了广义Kelvin模型中两类参数的相互转换关系,并建立了将黏弹性系数转化为Prony级数的计算公式,从而将室内流变试验数据通过上述研究结果应用于泰州大桥,采用ABAQUS软件对其工后沉降进行了数值计算分析.结果表明,泰州长江大桥的群桩基础沉降历时发展,经30 a收敛完成,其工后沉降量占最终沉降量的20%.采用上述理论和方法考虑地基流变特性计算泰州长江大桥群桩基础工后沉降是合理可行的,可为同类型特大桥梁工程群桩基础工后沉降计算提供可资借鉴的方法.     

桥梁工程全寿命周期碳排放流计算与分析

为了探寻不同类型桥梁全寿命周期碳排放的差异,基于全寿命周期理论将桥梁工程寿命周期划分为物化、运营维护以及拆除报废3个阶段。选取6种不同类型的桥梁,对其碳排放数据进行归一化处理,得到各阶段的碳排放流。进而借鉴现金流量理论构建了静态及动态的桥梁碳排放流模型,并通过此模型对上述桥型的碳排放流进行了分析。研究结果表明：静态碳排放总流从大到小依次为刚构桥(684.016)、斜拉桥(598.778)、悬索桥(461.288)、连续梁桥(264.728)、拱桥(218.508)、简支梁桥(45.009)。动态碳排放总流从大到小依次为刚构桥(12 446.639)、悬索桥(10 180.505)、斜拉桥(8 963.715)、连续梁桥(4 853.203)、拱桥(4 529.216)、简支梁桥(883.095)。本项研究提出的桥梁碳排放流模型,充分考虑了碳排放的时间价值,可更好地指导桥梁选型,助力桥梁工程的低碳、环保、可持续发展。     

二沉池动态仿真模型研究

基于固体通量理论和沉淀池内各层质量守恒,建立二沉池一维动态模型。利用vs对该模型进行编程,此模型能够模拟二沉池内不同时刻、不同深度污泥浓度以及最终出水及底流浓度,通过模拟数据和实际数据的比较,来验证模型的合理性。