Разработка модели распределения плотности двухфазного псевдоожиженного слоя для сухого обогащения угля (Перевод)
Автор:Y. He, Y. Zhao, Y. Chen, Y. Luo,and Y. Yang
Перевела: Исаева Е.Е.
Аннотация
Характер распределения плотности в газовой фазе с псевдоожиженной твердой постелью для сухого обогащения угля является важным фактором, влияющим на производительность. Однако, во время переработки угля, мелкий шлам смешивается с плотной средой порошка магнетита и накапливаются в постели, влияя на её плотность. Математическую модель распределения плотности с мелким шламом изучали в лаборатории экспериментальной системы. Функциональную зависимость между плотностью воздуха в кипящем слое и содержания угля в шламе были установлены, применением метода наименьших квадратов с диссепацией факторов. С помощью модели на основе анализа данных пробного тестирования, механизм распределения плотности постели была изучен и применяется для тестирования работы промышленного образца. Ключевые слова: сухое обогащения угля, газа и твердой фазы, подгонка модели.
Введение
Применение газовой твердой фазы с псевдоожиженной постелью технологии сухого обогащения угля, была использована в промышленности China1. Традиционно уголь отделяется от отходов с водой. Тем не менее, в Китае, большинство угольных шахт расположены в засушливых районах, и это затрудняет использование воды в технологии обогащения. Кроме этого, некоторые низкосортные угли, как правило, нуждаются во влажной обработке шлама.
Сепаратор псевдоожиженного слоя использует двухфазную среду для разделения, при этом твёрдой фазой является магнетитовая пыль. При ожижении постель сепаратора ведёт себя как жидкость, при этом тяжелые и лёгкие материалы разделяются по плотности.
Есть несколько факторов, влияющих на производительность воздуха плотной среды псевдоожиженной постели сепаратора. Стабильность псевдоожиженной плотной среды и распределение стратификации плотности являются двумя важными факторами в осуществлении эффективности разделения. Однако содержание угля в шламе имеет большое влияние на характеристику плотности кипящего слоя. Изучение стабильности плотности проводится на лабораторной установке сепаратора псевдоожиженного слоя, ччтобы получить базовые параметры для измерения плотности и контроля воздуха в плотной среде кипящего слоя, для использования в комерческих целях.
Работа сепаратора. Тест
Чтобы исследовать стабильность плотности разделения постели, тест проводили с использованием 5 тонн в час экспериментальном масштабе, питатель угля размером 50 х 6 мм. Исходное сырье, уголь был получен из Сюйчжоу шахтного бюро, провинция Цзянсу Китая. Плотность постели поддерживалась на уровне 1.61g/cm3 с тонким шламом, содержание которого 14,2%.Вероятная ошибка (EP) оценка на разделение плотностью 1.61g/cm3, составляет 0,045. Кривая разделения продуктов указывает на хорошую производительность 5 тонн в час в промышленном образце сепаратора с псевдоожиженой постелью, содержание мелкого шлама, составляет 14,2%.
Разработка модели распределения плотности газ-твердая фаза кипящего слоя
Результаты:
В Таблице I, колонка (d) - это средняя плотность слоя постели, а колонка (c) объёмная плотность между секционными плоскостями A и B, которое находится в верхней середине постели.Анализируя Таблицу I, мы видим, что, когда процент шлама, содержащащийся в кипящем слое менее чем на 12%, средняя плотность постели и объёмная плотность между секционными плоскостями A и B почти совпадают. В этом случае, плотности в слое постели, равномерно распределены, и явление плотности расслоения не происходит. Когда процент шлама более чем 12%, расслоение постели растет с немагнитного материала в пропорции. Когда процент тонких шламов в кипящем слое более чем 18%, разница между средними плотностями постели и плотностью между AB составляет примерно 0,2 г/см3.
Плотность и содержание шлама
Из вышеизложенного, мы понимаем, что содержание мелких угольных шламов в воздухе плотной среды в кипящем слое - является существенным фактором, влияющим на плотность слоя постели. Важно изучить плотность и содержание шлама кривой для контроля плотности в кипящем слое промыщленных углеобогатительных фабрик. От эскизов плотности и содержание шлама кривой, заметно, что отношение плотности постели и шлама это часть нормального распределения уравнения. Для промышленных контроль и приложения, мы выбрали модифицированное нормальное распределение уравнения как математические модели, и параметры кривых установлены.
Распределение плотности по ADMFB промышленного сепаратора
Горизонтальное распределение плотности
В 5-10т/ч воздушной плотной среды в кипящем слое опытно-промышленных сепараторов, датчики расположены в трех местах по горизонтали. Расстояние до каждого 1700 мм 2750 мм и 4300 мм отдельно.Последний находится вблизи хвостохранилищ, и расстояние до него 1200 мм. Каждый набор имеет три пары датчиков расстоянияиз них в нижней части кровати 240 мм, 330 мм,150 мм и 240 мм, 90 мм и 180 мм соответственно.
При тестировании на двух уровнях, процент немагнитного материала применяется. Они составляют 14,2% шлама и 15,6% мелкого шлама в среднесрочной кипящего слоя промыщленного сепаратора. Давление воздуха составляет 0,2 кг/см2, и расход 8.2 см/сек. Для каждого теста, шесть комплектов данных были считаны из датчиков. Кривые с заполненным express нижнего уровня плотности распределения, кросс-помечено кривые плотности средний слой, и dot-помечено кривые плотности верхнего слоя распределение.
Мы видим, что плотность при хвостохранилище, выше, чем у концентрата. Причина в том, что лёгкий продукт в сторону концентрата,в то время как тяжелый продукт идет в хвостохранилище, и значит, плотность при хвостохранилище высока. Сравнение и анализ тестовых данных в разное содержание шлама, 14,2%, и 15.6%, результаты показывают, что различия в виду плотности между хвостохранилищем и концентратом 0.066 г/см3 и 0.081 г/см3 соответственно. С 15,6% шлама в постели, проверки данных показывает, что верхний слой делает расслоения со средним и нижним слоем. Это феномен проявляется между верхним слоем и средним слоем, а это губительно для угольного отделения.
Вертикальное распределение плотности
Путем анализа данных тестирования, мы установили природу вертикального распределения плотности в концентрате,секции хвостохранилища и плотной среде в кипящем слое опытно-промышленном сепараторе. Мы видим вертикальную плотность распределения 14,2% содержание мелкого шлама, вертикальное распределение плотности с 15,6% содержание шлама.
В вертикальном направлении существует очевидная градиента на концентрате исекции хвостохранилища. Разница в средней плотности между нижним слоем и верхним слоем 0.068 г/см3. Кроме того, проверки данных показывает, что иногда средняя плотность слоя даже выше, чем плотность нижнего слоя.Эта плотность в некоторых частях постели показывает, что когда содержание мелкого шлама высокой плотности стабильности в постели находится в неудовлетворительном состоянии. На постель с 14.2% содержанием шлама, значит, разница в плотности нижнего слоя и верхнего слоя-от 0,05 до 1 г/см3. Нет кажущйся плотности стратификации, даже на концентрат, и плотность тревожным явлением не является. Эти результаты укажизивают на преимущества разделение угля в постели.
Выводы
Устройство для измерения плотности было разработано для измерения плотности воздуха псевдоожиженного слоя и были получення уравнения регрессии для измерения плотности.
На основе анализа данных тестирования,была определена функциональная связь между плотностью постели и угольного шлама.Математическая модель обеспечивает основу для измерения плотности и контроля в промышленном воздухе плотной среды кипящего слоя сухой системы разделения.
Распределение плотности воздуха в среде кипящего слоя промышленной модели сепаратора, изучалось горизонтально и вертикально.Стратификации плотности явления были объяснены.
Тест на разделение угля проводили на 5 т / ч воздуха в кипящем слое промышленного сепаратора. Результаты показали, что он может эффективно отделить 50 * 6 мм с углем значение Ep около 0,045, когда содержание мелкого шлама 14,2%.