煤泥水分级、浓缩与澄清设备(安徽理工)

《煤泥水分级、浓缩与澄清设备(安徽理工)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章煤泥水分级、浓缩与澄清设备7.1自然沉降过程的基本概念及计算7.1.1基本概念(一)水力分级在介质(水或空气)中，物料依其沉降末速的差别分成若干粒级的作业称分级，水力分级就是以水为介质的分级。(二)浓缩借助重力或离心力作用提高煤泥水浓度的过程称为浓缩。(三)澄清在浓缩的同时，获得固体含量很小的溢流水，这个过程被称为澄清。水力分级、浓缩和澄清这三种作业，虽然在工艺要求上有所不同，但从原理和过程来说都是相同的，都是根据颗粒在水中沉降末速的差异。通过调节煤泥水在容器中的停留时间，从而满足三种作业在工艺上的不同要求。7.1.2自然沉降过程计算(一)计算原则现设容器长L(m)，宽B

2、(m)，则面积为F=LB(m2);煤泥水以W(m3/h)的流量从一端流入，并以大致的流量从另一端溢出。其过程如图3-1所示。再假设容器有足够深度，上部存在一个水平流动层，其厚度是H(m)，平均流速为u(m/h)，则煤泥水在容器中平均停留时间为t1设粒度为d的煤泥颗粒沉降末速为v(m/h)，它从水面开始下沉h(m)所需时间为t2此煤粒从入料端的水面开始下沉，同时受到水平流动的影响向排料端运动，运动轨迹如图3-1中虚线所示。如果这个粒度为d的煤泥颗粒，在水平方向行走L(m)之后，在垂直方向恰好下沉h(m)，此煤粒的粒度称为理论分级粒度图3-1自然沉降过程示意图上式为煤泥水流量容器面积

3、(一般称沉淀面积)和煤泥沉降末速的关系，不同煤粒粒度d和密度δ，有其相应的沉降末速v，如果v值已定，由上式可知，煤泥水的流量W和所需的沉淀面积F成正比，当流量W已知，则v值与所需沉淀面积F成反比。(二)煤泥分级需用沉淀面积计算首先计算粒度为d的煤粒自由沉降末速v0。由于煤粒在煤泥水中的沉降速度应按干扰沉降计算，公式如下：Vst=mn×v0cm/s(3-6)式中vst——干扰沉降末速,cm/s；m——松散度，；ｇ——入料浓度，g/L；n——取值与流态的经验关系是：Re<1000，n=5-0.7lgRe最后将计算出的vst单位换算成m/h，根据式（3-5）W0=Vst，再用W=Fv可

4、计算出所需的沉淀面积。(三)循环水（洗水）澄清面积计算洗水澄清面积计算不能像沉淀面积计算那样利用煤泥沉降末速原理用干扰沉降公式计算，而必须根据试验测定的结果作依据洗水澄清面积计算一般利用煤泥水沉降过程的分区现象，采用试验法确定(公式法误差较大)。用试验得出的沉降速度代替以上的vst，其余计算相同。7.2自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备7.2.1几种应用较广泛的分级、浓缩、澄清设备(一)自滤式煤泥沉淀池(二)浓缩漏斗(三)角锥沉淀池(四)斗子捞坑图3-8斗子捞坑的三种形式(a)斗子在捞坑内；(b)斗子在捞坑外；(c)斗子机尾在捞坑外(五)耙式浓缩机图3-10中心传动耙式浓缩机图

5、3-11周边传动耙式浓缩机结构图1—耙架；2—混凝土支柱；3—料槽；4—支架；5—电动机；7.2.3改善自然沉降式设备工作的措施(一)从操作方面考虑主要是保持煤泥水在规定的处理量的范围内使得设备中有稳定的流态，这包括三个方面：一是因为自然沉淀是靠颗粒本身的重力，煤泥粒度细，质量轻，受所载介质流动影响大，故应避免产生较强的涡流，方法是稳定的入料方式，避免已沉降的颗粒受入料冲击而重新悬浮；二是全宽溢流，即尽可能降低溢流流速，以免破坏溢流处的平稳流态；三是稳定底流排放量和浓度。(二)从构造方面考虑在介绍各类设备时已做了说明，参见各节7.3倾斜板沉淀设备7.3.1倾斜板沉淀设备原理和特点

6、倾斜板沉淀设备是一种高效率的沉淀设备在浓缩机、沉淀池等煤泥水浓缩、澄清设备中设置倾斜板，作为强化的手段来加速煤泥水的沉降，不仅大幅度地增加了有效的沉淀面积，更重要的是改善了煤泥水中细颗粒在沉淀过程中的水力条件在两个试管中装上同样浓度的煤泥水，其中一个倾斜一定的角度放置(B)，另一个直立作对比(Ａ)。A状态沉淀面积仅仅是试管的断面积(圆)，沉降距离为H;而B状态有一倾斜角，沉淀面积变为椭圆，而且在靠近上侧管壁C部分的煤泥颗粒由于受重力也同时下沉，因为上侧壁距下侧壁的距离Hi较短，所以煤泥能较为迅速地沉淀到下侧管壁上，然后沉淀的煤泥靠自重下滑，缩短了沉降时间。所以B比A沉淀所需的时间

7、要短。这就是倾斜沉降的基本原理。7.3.2倾斜板沉淀设备的计算(一)倾斜板沉淀设备处理能力倾斜板沉淀槽处理能力的计算公式如下：Q=φNLBcosαvst(3-25)式中Q——倾斜板沉淀槽的处理能力，m3/h；φ——沉淀面积利用系数，一般取0.6～0.7；N——沉淀槽中的倾斜板的层数；L——倾斜板的长度，m；Ｂ——倾斜板的宽度，m；α——倾斜板安装倾角，（°）；vst——在所需分级粒度时，煤粒的干扰沉降速度，(二)倾斜板沉淀槽主要参数的确定1.倾斜板倾角倾斜板沉淀槽面积实际上是每层