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旋流器对固体颗粒的分级效果怎么样?

分离粒度固体颗粒在旋流器中能否被分离,主要取决于其受到外力的合力,包括离心力、重力、液体曳力等。某一粒度级别的颗粒从入口进人旋流器,去除分流效应后,50%被分离后从底流口排出,50%从溢流口排出时,此粒度即为旋流器的分离粒度,记作义d50。

旋流器对固体颗粒的分级效果怎么样?

分级精度浆液中含有一定量的未生长好的石膏晶粒、未反应完的石灰石颗粒及杂质。这些固体颗粒都比较小,如果从底流口排出不仅会影响石膏产品的质量,还容易阻塞真空皮带脱水机滤布虑孔,引发脱水系统异常。可见石膏旋流器的分离粒度d50并非越小越好,而是确定比较合适的d50后,尽量提高分级精度。

聚氨酯旋流器

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因而,石膏旋流器入口压力维持在100kPa左右,效果比较理想。溢流管的壁厚、底流口的长度对底流质量分数也有一定联系,但结构上更为重要的因素是溢流口和底流口的口径。溢流口越大,底流口越小,只有较大的固相颗粒才能到达旋流器底部,形成稠密的浆液从底流口排出,同时也会使较多的固相颗粒随液体从溢流口排出。

对于固液旋流器的研究,当前人们的精力主要集中在压力降、分离效率和分离粒度等指标方面进行优化研究。压力降旋流器的压力降是指入口处压力与溢流口处的压力差。一般底流流量要比溢流流量小得多。压力降是反映旋流器能耗的重要指标。在保证生产能力和分离效率的前提下,一般通过增加入口数量、改变引导入口线型,提高内壁光滑度等方法减小压力降。

应用激光粒度分析仪对水力旋流器人口、底流口和溢流口的浆液进行粒度分析,发现浆液的固体颗粒集中分布在4〜8μm和30〜70μm这两个区域。其中,小颗粒区域主要为未反应完的石灰石颗粒、细小石膏颗粒及杂质,大颗粒区一域为正常的石膏晶体。

旋流器入口浆液中4〜8μm的固体颗粒约占固体总体积的5%,30〜70μm的固体颗粒约占固体总体积的70%。A机组旋流器底流口浆液质量浓度虽然达到了要求,但其粒径分布却没有太大改善。4〜8μm的小颗粒固体依然占据固体总体积的5%左右,而溢流口的滤液中粒径大于30μm的固体颗粒仍达65%以上。

旋流器生产厂家

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总的来说旋流器的分离粒度与物料性质、溢流口和底流口的内径、人口压力和生产能力的关系比较密切。石膏旋流器的个性指标石膏旋流器在脱水流程中作为一个重要的中间环节,工作性能不仅要适应入口浆液的性质,其底流口排出的浆液也必须满足真空皮带脱水机的要求。

一方面,石膏旋流器应具备低压力降、高分离效率、合理的分离粒度;另一方面,为满足真空皮带脱水机工作条件,底流口排出的浆液还应满足固相质量浓度和颗粒粒度分布的要求。底流石膏质量分数当底流固体质量分数达不到50%时,无论旋流器自身效率多高、其他指标多么优越,应用在脱水系统当中都难以满足石膏产品含水质量分数小于10%的要求。

从本质上讲,这是由于旋流器对固体颗粒的分级效果不佳,大量4~8μm的细小颗粒从底流口排出,造成真空皮带脱水机滤布滤孔堵塞。影响石膏旋流器工作的主要指标水力旋流器可用于固液分离、固固分级、悬浮液浓缩和液体澄清等操作。

旋流器市场价格

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可见在石膏旋流器选择时,底流石膏质量分数是一个不可取代的指标。用质量分数为20%的石膏浆液进行仿真实验发现,入口压力对底流石膏质量分数有一定的作用,但当压力迖到一定值后作用就趋于不显著了。当入口压力小50kPa时,浆液流量比较小,在旋流器内部不容易形成稳定的流场,分离效果不明显;入口压力在50〜90kPa时,旋流器内部能够很好地充满浆液,并且随着压力的增加浆液流速增加,离心力增大,底流质量分数随压力增加显著增大;入口压力达到90kPa以上后,入口流量和流速基本保持不变,分离效果不再随压力增大而大幅提高,反而压力损失会增加。

因而,去除分流作用的影响,引入了折算分离效率的概念,得到完全因分离作用产生的分离效率。与旋流器分离效率有关的因素很多,主要包括操作参数、浆液物性及结构参数。旋流器入口、底流口和溢流口的形式、大小,圆柱段长度、锥段数量及角度都会影响分离效率。

一般情况下,小于d50的颗粒主要从溢流口排出,而大于d50的颗粒大多从底流口排出。分离粒度一直是人们热点关注的一项指标。一方面,形成了平衡轨道理论、停留时间理论、阻塞排料理论和两相湍流理论,并给出了d50的理论推导公式;另一方面,通过对实验数据进行回归分析。

最理想的状态就是粒径小于d50的颗粒全部由溢流口排出,粒径大于d50的颗粒全部由底流口排出,然而,由于旋流器内部流场的复杂性和扰动,这种理想情况只能作为一种追求的方向。实际中,可以通过增大分级效率曲线的陡度达到提高分级效果的目的。分级精度一直是没有被人们重点关注的问题,也是一比较难以解决的问题。通过理论、模拟和实验相结合的研究,发现减小盖顶短路流和提高内部流场稳定性对分级精度有较为明显的效果。

这说明此重介质旋流器虽然起到了很好的浓缩效应,但其分级效果并不理想。正是由于浆液中含有大量的细小固体颗粒,运行时不断嵌人滤孔当中,造成堵塞,使石膏产品含水质量分数增大。当对真空皮带脱水机反复冲洗后,可以疏通被堵塞的虑孔,恢复脱水效果。

旋流器的操作目的不同,其主要指标要求也就不尽相同。近几年来,我国水力旋流器研究已经取得了一些成果,大多是用于选煤、选矿,石油冶炼等,但专用于电厂脱硫的石膏旋流器的研究还并不够专业和深人。普通水力旋流器研究中较为关注的指标尽管用途上有所差别,水力旋流器也有一些共性的衡量标准。

分离效率固液旋流器的分离效率通常指通过底流口排出的固体质量流率与入口浆液固体质量流率的比值,也被称为总分离效率,在一定程度上反映了旋流器的分离能力。旋流器作为一种三通,本身就有分流的作用假设浆液从旋流器入口进入后全部由底流口排出,按上述定义的分离效率应为100%,但实际上却并没有起到分离的作用。

 
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