煤泥脱水筛分滚筒筛性能试验研究与离散元模拟

发布时间：2017-09-04 02:11

  本文关键词：煤泥脱水筛分滚筒筛性能试验研究与离散元模拟

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【摘要】：随着经济发展和环境保护这一矛盾日益突出,煤炭洗选加工和高效利用煤炭资源以成为发展的需要。粗煤泥的筛分脱水在煤炭洗选加工过程中有着很重要的作用,对其进行有效分级脱水可以提高选煤厂的分选效率,提高产品质量。选煤厂常见的细粒分级脱水设备有弧形筛、高频筛、煤泥离心机等。滚筒筛作为一种筛分脱水设备,在粗煤泥脱泥湿法筛分中应用很少,实际滚筒筛的设计制造也多是根据实践经验进行的。对滚筒筛筛分原理及筛分过程很少研究,常见的滚筒筛物料分析主要是对单颗粒运动进行的。论文对滚筒筛中物料的运动情况进行了理论分析,总结了滚筒筛物料筛分的三个阶段:冲击筛分段、混合筛分段、脱水结团筛分段。根据物料的运动形式和模拟计算结果,推导出物料理论运动速度与叶片推进速度相一致,给出了滚筒筛内物料运动时间理论计算式和物料运动长度理论计算公式。试验研究了小直径大筛缝,以及大直径小筛缝滚筒在对粗煤泥筛分时,转速对筛分和脱水效果的影响。指出小直径大筛缝滚筒筛筛分效率随着滚筒转速提高逐渐降低。大直径小筛缝的则随转速提高呈先升高后降低的趋势。转速对筛分效率的影响与筛缝尺寸和筛筒尺寸均相关。通过对滚筒筛增加辅助结构,并探究筛分和脱水效率的影响因素。总结出可通过击打和冲洗水作用增加滚筒筛的筛分脱水效率,同时在双层筛分试验中进行了验证。对滚筒筛入料口不同分配头个数进行试验,得出增加分配头个数使得入料冲击筛网的速度减小、筛分效果变差。论文对双层滚筒筛进行了一系列的试验研究,结果表明双层筛分时一段筛分效果与单层相同,但二段筛分效果随滚筒转速增加而提高。同时指出双层筛网直径的选择,不仅要考虑最佳滚筒转速,还要考虑一段筛下物对二段的干扰作用。试验验证击打和冲洗水作用同样可以使双层筛网提高筛分脱水效果。在对颗粒组成和筛分条件进行简化的前提下,应用EDEM软件对滚筒筛分过程进行了仿真试验研究。对不同筛下区域颗粒数量和筛上物料运动特性参数进行了分析,指出0.5mm颗粒物料适合用小直径的滚筒筛分。改变导流叶片螺距,分别对大小直径筛筒筛分过程模拟后得出,大筛筒筛分过程受螺距影响较大。同时还模拟了不同入料口速度对筛分效率的影响。研究结果对滚筒筛在煤泥分级脱水领域的应用有促进作用。
【关键词】：滚筒筛 筛分效率 分级 脱水 离散元模拟
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD94;TD452
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.1.1 课题研究背景11
• 1.1.2 选题目的及意义11-12
• 1.2 选煤厂常用细粒分级脱水设备12-16
• 1.2.1 弧形筛12-14
• 1.2.2 高频筛14-15
• 1.2.3 煤泥离心机15-16
• 1.3 滚筒筛16-18
• 1.4 论文主要研究内容18-19
• 第二章 试验系统及方法19-23
• 2.1 滚筒筛试验系统19-20
• 2.2 煤样20-21
• 2.3 试验方法及内容21-22
• 2.4 试验结果评定方法22-23
• 第三章 单层滚筒筛筛分脱水试验研究23-38
• 3.1 单层滚筒筛物料运动分析23-27
• 3.2 滚筒转速对筛分和脱水效率的影响27-31
• 3.2.1 小筛筒转速试验27-29
• 3.2.2 中筛筒转速试验29-31
• 3.3 滚筒击打频率对筛分和脱水效率的影响31-33
• 3.4 冲洗水压力对筛分和脱水效率的影响33-34
• 3.5 滚筒入料分配头个数对筛分和脱水效率的影响34-36
• 3.6 本章小结36-38
• 第四章 双层滚筒筛筛分和脱水试验研究38-46
• 4.1 双层滚筒筛转速对筛分和脱水效率的影响38-41
• 4.2 不同筛网配比对筛分和脱水效率的影响41-43
• 4.3 击打和冲洗水辅助装置对双层滚筒筛的作用43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章基于EDEM滚筒筛数值模拟研究46-70
• 5.1 离散元法筛分研究现状46-48
• 5.2 滚筒筛仿真建模及条件48-53
• 5.2.1 滚筒筛仿真模型的建立48
• 5.2.2 滚筒筛仿真条件及颗粒原型的设定48-49
• 5.2.3 滚筒筛仿真计算条件设定49-53
• 5.3 EDEM仿真试验及数据分析53-68
• 5.3.1 不同转速对小直径筛分效率的影响53-59
• 5.3.2 不同转速对大直径筛分效率的影响59-64
• 5.3.3 不同螺距对筛分效率的影响64-66
• 5.3.4 不同出料速度对筛分效率的影响66-68
• 5.4 本章小结68-70
• 第六章 结论与展望70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-77
• 致谢77-78
• 攻读学位期间发表的学术论文目录78

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本文编号：788715