大型浮選機的放大方法
盡管國內(nèi)外在浮選設備大型化研究方面花費了很大精力也做出了很大的貢獻,但浮選機容積增大的速度比研究進展要快得多,浮選機的設計和按比例放大仍是以經(jīng)驗公式為基礎,還沒有具體、統(tǒng)一、精確的大型浮選機放大方法;此外大型浮選機放大的研究重點也多將全部或絕大部分注意力放在提高單體設備的分選性能方面,而未能兼顧浮選設備的應用場合、設備之間的配置方式及設備的控制策略宏觀層面。
我國創(chuàng)立了以浮選機內(nèi)平均葉輪攪拌雷諾數(shù)相等、基于逐步回歸和相似放大為核心的趨勢外推浮選設備放大理論和方法。與自吸機械攪拌式浮選機通過葉輪旋轉(zhuǎn)攪拌礦漿形成負壓抽吸空氣來實現(xiàn)充氣不同,充氣機械攪拌式浮選機所需的氣體主要是由外力(鼓風機)強制給入,充氣量大小可調(diào),因此在放大時無需考慮充氣能力的放大,充氣量大小可調(diào),因此在放大時無需考慮充氣能力的放大。就設備本身而言,除機械結(jié)構(gòu)參數(shù)外,影響浮選過程的主要因素是動力學因素:決定紊流強度、顆粒懸浮、空氣分散、氣泡-顆粒碰撞的因素(如攪拌強度等)、影響氣泡尺寸和數(shù)量、液面的穩(wěn)定性因素(如充氣速率)等。因此在放大機械攪拌式浮選機時,可按以下步驟進行:
1、實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)相似,即浮選機關鍵部件的幾何相似;
2、實現(xiàn)浮選槽中的懸浮相似;
3、實現(xiàn)浮選機流體動力學相似。
在確定放大步驟后關鍵在于尋找各個步驟的放大因子及放大規(guī)則。
通過對浮選機的工藝特性研究,從結(jié)構(gòu)和動力學兩個方面提出了充氣機械攪拌式浮選機的放大方法,包括:
a、槽體放大,以槽體載面積S與葉輪直徑D的比值為放大因子,其放大規(guī)則為S/D=aVb;
b、葉輪放大,包括葉輪形狀放大和懸浮相似放大。葉輪形狀放大的放大因子為葉輪直徑,放大規(guī)則為D=CVd;懸浮相似放大,當浮選機容積較小時,整個系列的浮選機葉輪設計可以通過浮選槽內(nèi)懸浮準數(shù)相等的原則設計,當浮選機容積較大時,以懸浮準數(shù)J為放大因子,其放大規(guī)則為J=eVf;
c、槽內(nèi)流體動力學相似,以S/D倍的葉輪線速度v為放大因子,其放大規(guī)則為vS/D=gVh。
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