关于提高浓缩机处理效率的探讨

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1、万方数据煤炭工程2007年第5期关于提高浓缩机处理效率的探讨梁少彤(中煤国际工程集团沈阳设计研究院，辽宁沈阳110015)摘要：在煤泥水处理工艺中，浓缩机是整个系统中的关键设备之一。文章根据国内目前浓缩机的使用情况，并结合国外一些先进技术，对如何有效的提高浓缩机处理效率作了详细的探讨。关键词：浓缩机；煤泥水；沉淀；浓度中图分类号：TD462+．5文献标识码：B文章编号：1671—0959(2007)05旬080旬4在煤泥水处理工艺中，浓缩机是整个系统中的关键设备之一。它的处理效果好坏直接影响循环水系统中的水质。为了提高浓缩

2、机的处理效率，科研、设计、制造商等单位一直在进行着不懈的努力，以满足各种不同的水质和选煤工艺的要求。本文根据国内目前浓缩机的使用情况，并结合国外一些先进技术，对如何有效的提高浓缩机处理效率与同行探讨。1浓缩机入料方式及入料流速对处理效率的影响一般情况浓缩机的入料分上部或下部入料两种方式：1)上部入料：入料管槽敷设在浓缩机上部的管桥上，煤泥水由浓缩机中心柱的上方进入分散器分散于浓缩机内。2)下部入料：入料管道敷设在浓缩机的底部通廊内，并由中心柱内部穿入池顶将煤泥水送入分散器内。为了更好地对比入料方式对处理效果的影响，分析悬浮

3、颗粒在浓缩机内运动的普遍规律及其分离效果就很有必要，为此可提出概念化的假定：①浓缩机内煤泥按水平方向流动，从人料口到出口，分布均匀，每个质点都按水平流速”流动；②悬浮颗粒沿整个水深均匀分布，其水平分速等于煤泥水的水平流速。，每个颗粒的沉速“固定不变；③颗粒一经沉淀，就不再会上浮。J，NiB～裂巡、≈、图l如图l所示，某一颗粒从点A处进入沉淀区，它的运动轨迹为其水平分速。与沉速M的矢量和，是坡度为∥w的斜线。从图1中可以看出，凡是u≥‰的颗粒全部能够沉于池底。因此可得到下列关系式：鱼：旦“L则u。：孚×”沉速大于或等于u。的

4、煤泥颗粒，在其未达到D点之前即已沉人池底，沉速小于u。的颗粒则不能一概而论。其中一部分靠近水面，将不能沉于池底，并被挟出池外，而另一部分则由于接近池底，将能够沉于池底。假设沉速等于M。的煤泥颗粒占全部颗粒的dp％，其中的(h／H)％将从水中分离出去。由于九=u·f日=u。·￡可得∥聪=彤聪。于是(∥日)dp=n／‰式中‰——颗粒的沉降末速；￡，—一颗粒的实际沉速；t——沉降时间。对于沉速等于u。的全部煤泥颗粒来讲，从水中分离出来的总量将等于：C≯2抵咖而浓缩机对悬浮颗粒的全部去除率为：叩㈣)_。00一PoH剞。呻式中P0—

5、—沉速小于‰的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的％。从以上的公式中可以得出，当∥三为一定值时，水平流速”大，则沉速‰也大。因为颗粒只有在H≥‰时才能沉于池底，由于水平流速”过大，导致沉速珏。也过大，这样就会使M

6、师，长期从事选煤厂煤泥水处理设计与研究工作。万方数据2007年第5期煤炭工程都易于控制，不须做复杂的减压装置。由于压力与水流速度的平方成正比，因此只须把由于几何高差所造成的多余水头消掉即可。这种消能方式的通常做法是在煤泥水进入浓缩机之前，设置一个稳流箱，稳流箱内设有导流挡板，煤泥水经过导流挡板后消除多余的水头。相反，下部入料一般都是由于主厂房煤泥水管出口处标高较低，浓缩机不易设置成地下式(或由于地下深度大造成建设费用过高而不宜采用)，因此输送方式就必须采用压入式。由于煤泥水通过水泵输送，水泵的扬程通常要高于实际所需扬程，这

7、样势必造成在浓缩机的入料口处有过多的剩余压力，导致煤泥水管道内的流速大于浓缩机所要求的入料流速，这样就会有大部分煤泥颗粒的下沉速度小于u。，使煤泥的去除率降低。同时，流速过大，剩余压力过多，又会对已沉淀下来的颗粒产生冲击使之又重新浮起，导致出水水质恶化。为了克服这种弊病，就必须设置较为复杂的减压装置，以消除过多的剩余压力，降低流速。可见，入料方式与流速对提高浓缩机的处理效率具有很大的影响。鉴于这种原因，各个制造商和科研设计单位都在努力改善浓缩机的人料方式，降低入口流速。通常浓缩机的中心管内流速规定不大于30mⅡ∥s，溢流速

8、度为0．15～0．05mrn／s。目前，国内制造的高效浓缩机中心管处出口流速为1l一9mm／s，溢流浓度可达2—39／L。2提高浓缩机处理效率的几种方法2．1采用倾斜板2．1．1采用倾斜板的理论根据如图2所示。在池长为￡，池深为日，池中水平流速为”，颗粒沉速为M。，且水在池中的流动处于理想状态时，则有下