细颗粒分级复合型水力旋流器结构及工艺参数的优化研究
发布时间:2018-04-11 16:47
本文选题:水力旋流器 + 电石渣 ; 参考:《机械工程学报》2017年02期
【摘要】:Ca(OH)_2提纯是实现电石渣制备石灰石的关键环节,通过复合型水力旋流器对电石渣细颗粒分级,其结构参数和工艺参数,以及颗粒的物性参数直接决定Ca(OH)_2的提纯效果。基于RSM模型和混合多相流模型,对复合型水力旋流器的流场进行数值模拟,分析旋转栅结构对流场的影响;同时在平衡轨道理论的基础上,建立复合型水力旋流器的分离粒径预测模型,根据电石渣颗粒的基本特性,对复合型水力旋流器进行结构优化;制作试验样机,采用二次正交旋转组合试验设计,参考分级粒径、分离效率、处理量、分离精度、分股比5项分离指标,验证复合型水力旋流器的分离效果,确定最佳工艺参数。试验结果显示,在进料速度2.1 m/s,旋转栅转速1 205 r/min,进料质量浓度22%的操作条件下,综合分离效果最佳,此时分级粒径为70μm,分离效率达81.3%,处理量为406.7 kg/h;与静态水力旋流器对比结果表明,复合型水力旋流器在压力损耗和离心力场强度方面具有明显优势,而在颗粒的滞留时间方面处于劣势。
[Abstract]:The purification of Ca(OH)_2 is a key step in the preparation of limestone from calcium carbide slag. The structure parameters, process parameters and physical properties of calcium carbide slag determine the purification effect of Ca(OH)_2 directly through the classification of fine particles of calcium carbide slag by compound hydrocyclone.Based on the RSM model and the mixed multiphase flow model, the flow field of the composite hydrocyclone is numerically simulated, and the influence of the flow field of the rotating grid structure on the flow field is analyzed, at the same time, on the basis of the equilibrium orbit theory, the flow field of the composite hydrocyclone is simulated.Based on the basic characteristics of carbide slag particles, the structure of composite hydrocyclone is optimized, and the experimental prototype is made by using the quadratic orthogonal rotation combined test design, and the prediction model of the separation particle size of the composite hydrocyclone is established, and the structure of the composite hydrocyclone is optimized according to the basic characteristics of the carbide slag particles.The separation effect of composite hydrocyclone was verified by referring to five separation indexes such as gradation particle size, separation efficiency, treatment capacity, separation precision and split ratio, and the optimum process parameters were determined.The experimental results show that under the conditions of feed speed 2.1 m / s, rotating gate speed 1 205 r / min and feed mass concentration 22%, the comprehensive separation effect is the best.At this time, the particle size of the composite hydrocyclone is 70 渭 m, the separation efficiency is 81.3 and the treatment capacity is 406.7 kg / h. Compared with the static hydrocyclone, the composite hydrocyclone has obvious advantages in the aspects of pressure loss and centrifugal field strength.The particle retention time is at a disadvantage.
【作者单位】: 石河子大学机械电气工程学院;中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室;华中科技大学机械科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51264034)
【分类号】:TQ051.8
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本文编号:1736835
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