影响气举装置临界提升气体表观速度因素的研究.pdf

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1、第35卷第1期矿冶工程Vo1．35№12015年O2月MININGANDMETALLURGICALENGINEERGFebruary20l5影响气举装置临界提升气体表观速度因素的研究①裴江红，唐川林(1．重庆工业职业技术学院，重庆401120；2．湖南工业大学水射流研究所，湖南株洲412008)摘要：为了进一步弄清在气举提升过程中影响临界提升气体表观速度的因素，进行了理论与实验分析，结果表明：随着浸入率增加，临界提升气体表观速度减小；气体喷嘴的安装个数影响临界提升气体表观速度，其它条件不变的情况下存在最佳喷嘴安装个数；喷嘴的安装角度也是影响

2、临界提升气体表观速度的重要因素。关键词：气举；临界提升；表观速度；浸入率中图分类号：TD53文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2015．O1．004文章编号：0253—6099(2015)叭一0014-03AffectingFactorsforApparentAirVelocityofCriticalLiftinAirLiftPEIJiang．hong．TANGChuan—lin(1．ChongqingIndustryPolytechnicCollege，Chongqing401120，China；2．

3、DepartmentofModernWaterjet，HunanUnive~ityofTechnology，Zhuzhou412008，Hunan，China)Abstract：Forfurtherunderstandingthefactorscontributingtotheapparentairvelocityofcriticalliftintheprocessofair—lift．thetheoreticalanalysisandexperimentsconductedshowedthatapparentairvelocityinth

4、ecriticalliftdecreaseswithanincreaseinthesubmergenceratio．Besides，boththeinstallationnumberandangleofairnozzlehaveaninfluenceontheapparentairvelocityincriticallift．Itisconcludedthatthereexistsanoptimumnumberofnozzleforthecriticalliftunderthesameconditions．Keywords：air—lift

5、；criticallift；apparentvelocity；submergenceratio气举装置作为一种特殊的装置，具有加工简单、维度_4J，也就是说，当流体的速度大于固体颗粒的浮游护方便和无运动件等特点，被广泛应用于深海锰结核速度时就能完成提升。在气举装置完成提升过程中，的开采、钻孔水力采矿和河道清淤等方面J。在气注入气体流量必须在一定范围内才能实现液固混合物举装置完成固体颗粒的提升过程中，固体颗粒受到了的提升。当注入气体流量较小时，注气以气泡形式自气相与液相为其提供的垂直向上的力，同时还有径向液面排出；注入气量较大时，注气以气流形

6、式排出。本方向上的力，在这些力的作用下，固体颗粒沿着提升管文将从理论与实验方面研究在注气有效范围内，影响向上运动。故有必要研究气举装置满足临界提升时所气举装置临界提升气体表观速度因素间的相互关系。需要的条件。1气举装置提升过程的受力分析气举装置在提升过程中，是一个典型的气、液、固三相流问题。由于三相流内运动情况非常复杂，目前由气举装置工作原理可知：当压缩空气被注入到关于三相流的理论模型并没有建立起来，更多还是将气举提升管内时，在提升管内就形成了气、液和固三相模型进行了一些简化，得到了一些数学物理模型，或是混合物，当提升管内的三相混合物的密度

7、小于管外液通过实验的方式来获得相关参数间的联系J。水力体密度时，在管内外密度差所产生的压力作用下，提升提升过程中有的文献认为，应使流体的提升速度大于管内的三相混合物沿着提升管输送到液面。实验观察固体颗粒的沉降速度才能提升固体颗粒。但也有一些表明：在固体颗粒的提升过程中，固体颗粒总是悬浮在文献认为，当流体的提升速度小于固体颗粒的沉降速液相里面并随液相一起运动；气相的注入就是要在管度时也能提升固体颗粒。将此时的速度定义为浮游速内形成气液混合物，只有当管内的流型为团状流时才①收稿日期：2014—08—14基金项目：重庆市科委自然科学基金计划项目(

8、cstc2012jA00004)；重庆市教委科学研究项目(KJ122102)作者简介：裴江红(1973一)，男，重庆垫江人，副教授，博士，主要研究方向为射流理论及应用。第1期裴江