柔性空气室跳汰机的性能及应用研究

实验室柔性空气室跳汰机的床层运动规律符合传统跳汰机床层的运动规律,说明柔性空气室跳汰机能够代替传统空气室跳汰机,且产生的脉动水流更平稳,进气的冲力更大.工业型柔性空气室跳汰机在赵固二矿选煤厂应用的实验结果表明:应用柔性空气室的大型跳汰机很好地解决了脉动水流不均匀的问题,各项工艺指标均优于原有跳汰机,可为选煤厂带来显著的经济效益.由此可知,柔性空气室在大型跳汰机应用效果良好、稳定可靠,为跳汰机大型化的研究提供一定的数据支持.     

单槽空气跳汰机及其检测系统的设计

根据相似理论，设计了一套实验室单槽筛下空气室模型跳汰机系统，以及能够满足不同工艺要求的跳汰机脉动水流自动调节系统；建立了一套完整的空气跳汰机风水特性(包括空气室压力、脉动水流幅度、脉动速度、脉动加速度)和床层松散度的软件硬件检测平台，可以对参数进行在线采集和动态分析。     

SKT跳汰机新型空气室结构的研究

通过对跳汰机内部流场的PIV实验研究,分析不同结构的空气室对机体内流体运动状态产生的影响,从而设计出更加合理的新型空气室结构,并对新结构进行PIV实验测试。实验结果表明:新结构可以产生更加均匀平稳的脉动水流,改善跳汰机分选效果;新结构的机体高度降低了1/3,降低了厂房高度;新结构可以减小跳汰机的进风压力,节约能源。     

柔性空气室跳汰机的测控系统设计

通过分析柔性空气室跳汰机系统的结构特点,提出测控系统的设计方案,介绍了该系统的组成与功能。重点分析了床层密度、床层松散度、气体压力和流量等关键参数的检测方法,提出了风阀、单元设备的控制方案。根据工艺需要选用可编程序控制器S7-300为下位机,编写了PLC控制程序,运用工业以太网模块实现上位机与下位机的通讯,通过上位机组态界面实现了柔性空气室跳汰机的检测与控制。该系统简单实用,可以实时管控跳汰机,提高了生产过程自动化程度。     

对高桑跳汰机脉动的研究

一、前言住友煤炭公司制造并使用了跳汰室宽为3.2米的高桑跳汰机。为适应煤炭工业发展的需要,该公司现已完成跳汰室宽为4、5、6米标准型高桑跳汰机的设计。在设计时曾对由压缩空气源、进气和排气装置及空气室组成的空气系统内压缩空气的流动、洗水脉动和控制因素的自动化等进行了研究。在研究脉动时,把     

基于AMESim的往复泥浆泵空气室的仿真与优化

往复泵由于结构及工作特点,工作中必然产生流量和压力脉动,降低泵的性能,缩短泵和管路的使用寿命。借助空气室气体可压缩和膨胀的特点,可以减小管路中流量脉动。采用AMESim这一模块化建模平台,对往复泥浆泵液力端进行建模,在模型中对影响空气室性能的关键因素进行仿真与优化,为空气室的设计和匹配提供了新方法和依据。     

注高温过热水蒸汽条件下三轴受压无烟煤单裂缝渗流特性研究

为探究矿用浆料气力泵的各项输入参数对其效率产生的影响规律,基于流体力学知识,从静压力出发,分析了提升管内固体颗粒提升机理,研究了进气量、气体表观流速对气力提升系统提升固体性能的影响规律.研究表明,扬固量受到进气量的重要影响,进气量的大小着重改变提升管内的流型.进一步探究浆料浓度与气体表观流速的变化关系,浓度变化出现了极为明显的波动特征,过高或过低的流速均降低了气力提升性能.研究成果为矿物开采、浆料输送等工程应用提供了建设性意见.     

跳汰机结构对其流场分布影响

用流体的方法对跳汰室内流场进行研究，利用计算流体力学方法可计算出跳汰机各断面的流速及压力分布并用图形体现出来，画出流场状态，为在跳汰机结构设计、跳汰机内物料运动特性分析及跳汰效果的评定方面提供必要的依据。     

进气型式对压入式矿用对旋主通风机内部流动及性能的影响

为了研究3种进气型式对风机内部瞬态流场的影响,采用SST k-ω湍流模型结合自动近壁面处理方法,对包括进气风道在内的压入式矿用对旋主通风机装置全流道内的三维流动进行数值模拟,并应用FFT技术对风机叶轮内部的瞬态压力变化进行频谱分析,得到叶轮流场内部的压力脉动频谱。分析结果显示,相对于无畸变进气型式,弯管畸变与复杂畸变进气型式严重恶化了对旋风机叶轮上游进气风道内的流场,从而显著降低了风机的性能;而且,第二级叶轮内部流场的压力脉动幅值最大,气流沿周向的流动不均匀性增加。     

MO424型跳汰机

马头选煤厂引进乌克兰生产的ＭＯ４２４型跳汰机，在我国属首次安装使用。该机具有床层厚度和松散度双闭路控制功能，空气室采用特殊弧线形结构。本文介绍了ＭＯ４２４型跳汰机的技术特征、机械结构、工作原理、自动控制系统和生产使用效果。     

跳汰机空气室的水位监测

跳汰机空气室的水位随跳汰过程而变化,水位的指示直接反映风阀系统的工作状况。当跳汰机抓幅过大或过小,床层两侧起振不平衡以至翻花或风阀数控装置、电控气阀或气缸等任一环节发生故障时,均能反映到空气室的水位状态上。因此,监测跳汰机空气室的水位,对于指导生产和故障预报具有实用价值。根据目前技术条件,本文优选了一种简单可靠、实用、低耗的水位监测报警电路。     

瓦斯压力对煤体吸附-解吸变形特征影响试验研究

以松藻煤电公司渝阳煤矿8#突出煤层原煤试样为研究对象,开展了不同瓦斯压力条件下的煤体吸附-解吸变形试验。研究结果表明:含瓦斯煤体吸附-解吸变形动态曲线可划分为抽真空压缩变形阶段I、吸附膨胀变形阶段II、解吸收缩变形阶段III等3个阶段;煤体的吸附-解吸变形具有明显的各向异性特征,但横纵向变形量比值随时间和压力变化不明显,趋于定值;含瓦斯煤体体积变形随吸附/解吸压力的增大呈线性增加,吸附/解吸时间越长,线性斜率越大;含瓦斯煤体吸附-解吸变形不可逆,残余变形量随气体压力增加而增大,且纵向变形对煤体残余体积变形贡献相对较大。     

跳汰机动态分离排料装置的研究

跳汰选煤在选煤中占有重要地位,提高跳汰机的产品分离精度,一直是个重要的研究方向。跳汰机动态分离排料装置采用能跟随床层上下脉动的随动溢流堰,并选择了合适的驱动装置和传动装置。经实验室测定得到较好的效果,具有先进性和实用性, 是改善现有跳汰机排料装置的有益尝试。     

负压除尘器内旋子式喷嘴流场特性分析

为了研究喷嘴结构与流场特性的关系,运用数值模拟方法,建立喷嘴内外流场的物理模型和数学模型,应用Fluent分析软件对喷嘴进行数值仿真模拟,得到喷嘴内外气液两相流分布情况及其压力特性和速度特性。结果表明:螺旋槽水流到达混合室时,几股水流相互混合、碰撞,加剧了水流的雾化;在水流道截面骤减的部分,压力损失严重,压力能大部分转化为水流的动能;水流的轴向速度在出口段呈现出"M"形分布,即在中心区出现空气灌入的现象;水流的切向速度呈现出"N"形分布,并具有明显的"势涡"和"涡核"现象。     

基于气体膨胀的胶囊封孔器研究

为了改善目前胶囊封孔器的使用存在着往胶囊内部注水费工费时、注水量以及内部压力不好控制等问题,基于气体膨胀原理,提出了一种新型胶囊封孔器,设计制造了一套实验装置,模拟胶囊膨胀时压力增大的过程。该装置可以测定其反应器室的内部压力值,用于模拟在胶囊中注入反应物发生反应并增压使其在封孔器中膨胀固定的过程。实验结果表明,该装置能很好的测定反应器室的内部压力值,实现了封孔器内气体膨胀后压力大小的实时监控与研究。     

新型井下排矸跳汰机系统的研发与应用

阐述了井下煤矸分离的必要性,分析了当前井下煤矸分离的技术与装备,指出新型井下排矸设备-柔性空气室跳汰机研发的必然性。这种设备分选效率高,工艺系统简单,辅助设备少,并使用了新型弯式排料斗式提升机,使机体和排料装置高度整体降低,适合在井下有限空间的使用。本重点介绍了柔性空气室跳汰机的研发和应用。     

型煤吸附不同气体变形规律研究

为了探讨型煤吸附不同压力下的CH_4、N_2以及CO_2的变形特征,利用自行研发的高压瓦斯煤岩吸附-解吸测试系统,对型煤在吸附这3种气体过程中的变形规律进行了研究。结果表明:型煤在不同压力下吸附不同气体的过程都包含抽真空变形、吸附膨胀变形和解吸附压缩变形等3个阶段,且吸附3种气体的膨胀变形规律相似,其轴向变形与环向变形均随时间的增大而逐渐增大;吸附膨胀变形过程中的应变-时间关系都符合Langmuir方程形式;在相同温度和吸附质压力条件下型煤对3种气体的吸附膨胀变形由大到小依次为CO_2、CH_4、N_2;型煤吸附这3种气体膨胀变形过程中的环向应变要大于轴向应变,且随着压力的增大2个方向的变形差异增大。     

气体压强对新型超音速气雾化喷嘴流场的影响

在喷雾降尘中,超音速气流可将液膜剪切为粒径微小的均匀气雾,利用商业CFD软件Fluent模拟了进气压强p_(in)对新型超音速气雾化喷嘴气体流场的影响,以及在激波的作用下喷嘴中心线上压强、速度的变化规律。研究表明:随着p_(in)的增大,流场内激波不断外移,并得到内喷管加速特征曲线;在p_(in)为5 atm(1 atm=101 325 Pa)时,喷管内激波最多,轴线上各项指标脉动剧烈;根据压力曲线可知在p_(in)分别为10 atm和25 atm周围的小区间内,气流以压缩波喷出喷嘴,对喷嘴造成破坏。     

煤层吸附He,CH_4和CO_2过程中的变形特性

为深入研究煤层吸附气体过程中的变形特性,开展了He,CH_4,CO_2三种气体作用下的煤层吸附变形实验,同步测试煤样在CH_4,CO_2气氛下的气体吸附量,探讨了煤样等温吸附变形机理,建立了综合考虑吸附态气体和游离态气体作用的煤等温吸附变形模型。结果表明,He作用下煤样产生压缩变形,应变曲线可分为孔隙压密和线弹性变形两个阶段; CH_4和CO_2气氛下煤样吸附变形与吸附量均呈非线性关系,相同吸附量条件下煤样吸附CH_4产生的膨胀变形量大于吸附CO_2产生的膨胀变形量;煤基质在CO_2气氛下比在CH_4气氛下更容易产生压缩变形;游离态气体不仅通过孔隙压力对煤基质有压缩作用,还能通过改变煤结构促进煤的膨胀变形。可用二次函数表达游离态气体作用下的煤样变形量与孔隙压力关系。与相关模型的对比分析表明,建立的等温吸附变形模型能够对试验数据进行精确拟合,并能够很好地描述煤样在不同吸附性气体作用下的吸附变形特征。     

工艺条件对费托铁基催化剂气固流化特性的影响

传统上浆态床费托合成铁基催化剂主要采用浆态床反应器进行还原,之后转移至费托合成反应器中进行反应。随着费托合成反应器规模的扩大,配套的浆态床还原技术显现出了生产能力小,还原周期长等不足。通过对费托合成铁基催化剂气固流化特性进行研究,开发产能大、还原周期短的气固流化床还原技术能够显著提高费托合成装置的经济效益。在分析了费托铁基催化剂物性参数的基础上,利用氢气和氮气的混合气模拟还原合成气,在能够升温加压的不锈钢气固流化床反应器内,研究了工艺条件对催化剂气固流化特性的影响,包括温度、压力条件对床层压差脉动幅值的影响,温度、表观气速对反应器床层内气固分布的影响,并结合数值模拟揭示了加压条件下表观气速和温度条件对反应器床层轴向和径向的颗粒体积分数分布、径向颗粒速度分布的影响规律,获得了加压条件下床层从鼓泡流化态到湍动流化态的转变速度并与常压结果进行了对比。实验结果表明,压力增加能够降低床层压差脉动幅值;床层气固分布变化规律及关联计算结果表明在3.0 MPa条件下床层由鼓泡流化态转变为湍动流化态的气速为0.26 m/s。床层不同高度的径向模拟结果表明,在不同表观气速下,反应器内颗粒体积分数都沿径向呈中心稀、边壁浓的"环-核结构",颗粒速度沿径向呈中心上行、边壁下行的流动趋势;温度升高会造成床层压差脉动幅值减小,但对颗粒体积分数和颗粒速度分布的影响并不显著。在气固流化床的工业运转中适当加大操作压力,利于湍动流化态的形成及流化质量的改善。