某磁铁矿选厂细磨工艺优化研究

根据某磁铁矿选厂流程考查结果,对细磨设备工作状况进行了分析,指出了细磨设备及工艺存在的问题：球磨机磨矿效率低,补球尺寸过大;水力旋流器分级效率低,沉砂中合格细粒含量较高造成过粉碎严重。提出了细磨作业优化提高的措施：球磨机补球尺寸由40 mm调整为10～20 mm,并适当减少装球量;水力旋流器安装压力表监控给料压力以提高分级效率,或采用开路细磨,最终达到节能降耗的目的。     

非牛顿流体在分离旋流器内流场特性研究

本文运用计算流体动力学（CFD）方法对旋流器内非牛顿流体与牛顿流体的流场分别进行数值模拟。分析采用RSM(SSG)雷诺应力模型,得到非牛顿流体与牛顿流体的速度场、压力场以及表观粘度分布规律。研究结果揭示了非牛顿流体在分离旋流器内的流场特性：由于受非牛顿流体表观粘度随剪切速率变化的影响,在同一位置处非牛顿流体的静压力、轴向速度以及径向速度都大于牛顿流体,而切向速度小于牛顿流体;同时旋流器内非牛顿流体的零轴速包络面（LZVV）比牛顿流体的更加靠近器壁,这导致旋流器中非牛顿流体在同等条件下比牛顿流体的分离效率低;以上这些特性为进一步充分认识用于分离非牛顿流体的旋流器分离机理提供依据。     

冲砂作业用水力旋流器结构参数优选

水力旋流器是一种新型的在油田冲砂作业中用于进行油水、泥砂分离的设备,它是利用离心力代替重力实现液固分离。本文在简单介绍水力旋流器的基本结构和工作原理的基础上,用实验的方法研究分析了水力旋流器的基本结构尺寸和分离效率的相互关系,并对其结构尺寸进行了优选。最后,结合水力旋流器在油田冲砂作业中的应用实例,说明了用实验方法优化设计出的水力旋流器在处理洗井液方面,不仅在方法上简单,而且技术上和经济上具有广泛的应用前景。     

螺杆泵井下油水分离系统设计及地面试验

将地面驱动螺杆泵与井下油水分离系统相结合,设计出一种地面驱动螺杆泵井下油水分离系统,介绍系统的结构组成、工作原理,双流道单螺杆泵衬套工作部分长度及双级串联式水力旋流器设计方法。选择X井进行双级串联式水力旋流器的地面实际介质分离性能试验。结果表明:在一定范围内,分流比越大底流含油质量分数越小,底流含油质量分数随入口流量的增大先减小后增大;当分流比大于0.3、入口流量为24～42 m3/d时,底流含油质量分数小于200×10-6;系统关键装置的设计方法是合理的。     

水力旋流器主要参数对分离精度的影响

研究影响水力旋流器分离精度的诸多因素,是提高分离效率的重要途径之一。采用四因素三水平完全正交实验法,分析底流口直径ds、溢流口直径do、溢流管插入深度ho、给料压力p及它们相互间的一阶交互作用对水力旋流器分离精度的影响。结果表明:当ds为10 mm,do为19 mm,ho为50 mm,p为0.07 MPa时是分离精度最优的组合方案。     

Fluent在重介质旋流器数值模拟中的应用

介绍重介质旋流器数值模拟常用的数学模型及一般模拟流程,结合商业流体软件Fluent的技术特点,说明它在重介质旋流器数值模拟中的应用及其发展前景。     

单锥水力旋流器的迁移率模型

根据Bloor和Ingham建立的内流场模型 ,对流体质点的运动轨迹进行了分析 ,从而建立了实用的迁移率与分离效率模型。该模型中不需要用实验数据拟合待定系数 ,在流量、分流比及物性参数发生变化时 ,计算结果均能与Thew的实验数据很好地吻合。由于该模型中并没有对旋流器的结构参数进行任何简化 ,所以可用于预测旋流器结构参数对迁移率的影响     

油滴在旋流分离中的相间滑移数值模拟

为了研究旋流管的分离性能,应用计算流体力学(CFD)方法对旋流管内的旋转湍流流场进行了数值模拟,获得旋流管内的浓度分布、滑移速度和粒级效率曲线。计算结果显示:随着进口流量的增大,粒级效率逐渐增大;在旋流管进口流量为2.0 m3/h时,20μm油滴颗粒大部分被分离出来;粒级效率与实验结果进行对比,验证数值模拟分离效率结果的可靠性和准确性。分析结果表明:数值模拟结果和实验数据基本一致。     

水力旋流器替代螺旋分级机分级的工业试验及其应用实践

本文介绍了攀钢密地选矿厂采用水力旋流器替代螺旋分级机进行分级的试验研究情况,并将该试验研究成果成功应用于该厂阶磨阶选工艺流程改造,使铁精矿产品质量从原来的TFe52.80%提高到TFe54%以上,取得了较好的经济效益。     

内锥旋流器的流场特性及颗粒分级性能分析

內锥旋流器(ICH)是一种锥段结构倒置的新型旋流器,目前主要用于液-液的相分离。为了探索用ICH进行颗粒分级的可行性,通过雷诺应力湍流模型与Eulerian双流体模型耦合(RSM+TFM),构建ICH和常规旋流器的气-液-固三相流场,从流场压降、速度分布、颗粒运动行为以及分离效率4个方面进行对比分析。模型有效性的验证结果显示:文中构建的CFD数值模型与相关的实验结果吻合度较高,对切向速度、轴向速度以及分离效率的预测可靠。研究结果表明:与常规旋流器相比,ICH的流场压降更低,有利于减少分离作业的能耗,但也导致其离心力场强度处于较低水平;另一方面,ICH对粗颗粒的分离效果较好,溢流输出的细化产物质量较高,而对细颗粒的回收能力较差,底流流失的细颗粒数量较多。