旋流器配套渣浆泵和与其配套的旋流器的运行分析

• 发表时间：2021-06-15 17:52:38
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我们对旋流器配套渣浆泵和与其配套的旋流器的运行状态进行分析，提出一种渣浆泵的选型原则，使渣浆泵与旋流器系统能实现优化运行，避免由于泵和旋流器不匹配而出现的各种运行事故。

在我国，由于重介质旋流器选煤工艺具有处理能力大、分选精度高、适应性强等特点，已得到越来越普遍的应用；

重介质旋流器作为该工艺的核心设备，其运行状况的好坏直接影响整个选煤工艺系统的正常运行。

而旋流器工作的好坏，除了与其本身的结构参数、原煤性质等因素有关以外，很大程度上与入料压力和入料流量有关，而这些参数与旋流器给料泵密切相关。

许多选煤厂都出现过由于渣浆泵与旋流器不匹配而烧电机、分选效果达不到要求等情况；

所以对旋流器系统的研究应该把旋流器和配套的给料泵一起作为一个系统来进行研究；

这样才能达到既能够满足选煤工艺的要求，又能使整个旋流器和泵在最优化状态下工作，同时达到节能和延长设备使用寿命的目的。

选煤厂旋流器配套渣浆泵型号一般选择AH型渣浆泵、ZJ型渣浆泵。

 

一、旋流器的运行分析

旋流器是一种利用切向进料所形成的离心力场实现物料分离的设备。

因此，如果介质的黏度、粒度和入洗原煤的特性不变；

旋流器的阻力特性主要与其直径、入料口和底流口大小等结构尺寸有关；

阻力曲线的形状相当于一条开口向上的抛物线，如图1所示。

旋流器阻力曲线示意图

从图1中可以看出，随着入口流量的增大，旋流器入口压力也逐步增大。

当流量从零开始逐步增加到一个特定的流量Q时，由于旋流器出口尺寸的影响还没有发挥作用，此时旋流器的阻力与其出口尺寸无关，这一段的阻力曲线就是一段典型的二次抛物线。

旋流器的阻力水头

H=K·Q2/2gnm2

式中Q-旋流器入口流量，m3/s；

m-旋流器入口面积，m2；

gn-重力加速度，m/s2；

K-入口阻力系数。

当入口流量大于此临界流量Q0后，由于旋流器各出口开始产生一定的阻力，形成内部的旋转流场，旋流器中心也开始产生空气柱；

这样旋流器的阻力特性就与进口特性、出口尺寸和内部流场的状态有关；

根据现场和实验室观察，此时的特性曲线为各部分阻力的叠加。

 

二、渣浆泵的运行特点

目前，国内选煤行业旋流器配套用泵大部分为ZJ系列高效耐磨型渣浆泵，该系列产品具有运行效率高、维护工作量小等特点。该系统泵的性能曲线如图2所示：

渣浆泵流量和效率曲线

从图2中可以看出，该系列泵的性能曲线与同类产品比较，其流量扬程曲线比较陡峭，即扬程在一定范围变化时，流量变化比较小。

这种特性是专为适应旋流器设备的工作特点而开发的，同时，该曲线的高效区比较宽，可以保证设备在高效区运行，实现节能的目的。

三、渣浆泵与旋流器系统运行分析

渣浆泵与旋流器作为一个工艺系统运行时，旋流器的阻力曲线与系统实际管路的阻力曲线叠加起来就是系统的阻力特性，阻力曲线与渣浆泵性能曲线的交点就是系统实际运行工况点。具体见图3所示：

旋流器系统特性曲线

从图3可以看出，H1为系统标高差，Hd和Qd即为系统的实际运行工作点。

同时可以看出陡峭的渣浆泵曲线比较适合旋流器的工作特性。

当由于入选物料发生变化或合格介质发生变化使得系统流量发生改变时，具有陡峭特性的渣浆泵可以使旋流器入口压力在一个比较小的范围内波动；

保证了入口压力的稳定，也就保证了旋流器内部流动状态的稳定，提高了整个系统的稳定性和适应能力，保证了原煤的分选效果。

 

四、结语

(1)渣浆泵与旋流器应作为一个完整的系统研究，渣浆泵的运行效率直接决定了整个系统的效率。

(2)具有陡峭性能曲线的渣浆泵更适合与旋流器配套运行，有助于提高整个系统运行的稳定性和分选效果。

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