沉降过程式离心机脱水效果的评定方法探讨

'沉降过滤式离心机脱水效果的评定方法探讨洪珊华北矿业高等专科学校（北京东燕郊101601）王克和潘兰英中国矿业大学北京研究生部（北京100083）摘要本文论述了三种评定沉降过滤式离心机脱水效果的计算方法；重点介绍了根据物料总量、固体量和-0.0.45mm含量的三量平衡原则导出的三产品评定方法的计算方式。并分别用三种方法对某选煤厂离心机的脱水效果进行了计算。关键词沉降过滤式离心脱水机脱水效果评定方法1脱水效果的评定的方法对常用的两产品脱水设备如真空过滤机、立式离心机、卧式离心机等，部颁标准《选煤厂脱水设备工艺效果评定方法MT／Z7—79》规定：其脱水效果以脱水效率为主要评定指标，产品的全水分为辅助评定指标。并确定了脱水效率的计算公式。对沉降过滤式离心脱水机(以下简称沉降机)来说，脱水产品的全水分仍然要作为辅助评定指标，但在计算其脱水效率时，不仅要看到它是浓缩和过滤两段的组合，而且要考虑到它在选煤工艺流程中的位置和作用，滤液和溢流的流向以及评定的目的。下面分别介绍两产品评定法、分段评定法和三产品评定法。(1)两产品评定法当沉降机的滤液循环回到沉降机的入料池，或者将溢流和滤液混合后作为一种离心液进入下一作业，而不需要分别考虑离心沉降段和离心过滤段的脱水效率时，可以把沉降机作为一个两产品脱水设备，其脱水效率可以按照部颁标准MT／Z7—79中的公式计算。η脱水效率：（1）固体回收率：（2）式中：a为人料的浓度，％；b为离心液的浓度，％；c为脱水产品的浓度，％；其中C=(100-Mt)％，Mt为脱水产品全水分，％。使用这种方法，只需要测定入料、溢流(或溢液和滤液混合后的离心液)的百分浓度’及脱水产品的全水分，就可以计算沉降机的脱水效率和固体回收率。当沉降机的溢流和滤液分别进入下一作业处理时，也可以使用这种方法，但此时要分别测定溢流液和滤液的百分浓度、煤泥的真密度和单位时间内排出的体积量，然后计算其加权平均百分浓度C，代入上述公式中计算。设：溢流液和滤液的固体含量分别为g1、g2(g／L)，两者煤泥的真密度分别为δ1、δ2(g/cm3)，流量分别为V1、V2(m3／h)，则溢流和滤液中的煤泥量分别为Q1和Q2，即：Q1=g1V1kg/h(3)Q2=g2V2kg/h(4)则煤泥的加权平均真密度:δ=(5)溢流和滤液的加权平均固体含量 g=(6)则其加权平均百分浓度(％)c=(2)分段评定法沉降机的最终脱水效果受离心沉降段和离心过滤段的综合影响，在工业生产中可以通过调整离心沉降段溢流堰的高低、转鼓的转速和离心过滤段滤孔的大小来改善脱水效果。在这三个因素中，溢流堰主要影响沉降段，滤孔的大小主要影响过滤段，而转速对两段均有较大影响。因此，首先要分别评定沉降段的浓缩效率和过滤段的脱水效率，才能进行正确的调整。此时，可以将沉降机看作两个作业。用a、b、c、d分别代表入料、溢流、滤液和脱水产品的百分浓率，We和Wd分别代表滤液和脱水产品单位时间内的产量(t／h)，则过滤段的入料浓度可由加权平均法求：e=(8)或e=(9)把沉降机的离心沉降段看作一个浓缩过程，则e是其底流浓度，其浓缩效率(％)为：(10)底流固体回收率％为(11)离心过滤段的脱水效率(％)为(12)固体回收率(％)为(13)在沉降机溢流和滤液分别进入一下作业处理，或者需要对沉降机进行分段评定时，上述两种方法均需对溢流、滤液和脱水产品单位时间内的产量或流量进行测定。但是在生产现场，有时由于受设备布置和厂房结构的限制，其产量和流量的测定不易进行，甚至无法进行测定，以致不能对沉降机进行工艺效果的评定。(3)三产品评定法 为了克服上述两种方法的缺点和不足，我们对沉降机进行了多次单机试验标定，结果表明：沉降机不但能够降低产物的水分，而且有一定的脱泥降灰效果，使其入料、溢流、滤液和脱水产品中一0.045mm粒级的细泥含量有较大变化(见表1)。由于一0.045mm粒级的含量在煤泥水中是均匀分布的，而且在沉降机的工作过程中，只有缓慢转动的螺旋刮刀与转筒内壁的接触处对极少的煤泥有破碎作用，产生极少量的细煤泥，因此一0．045mm粒级的煤泥总量在沉降机工作时基本不变，据此可以推出沉降机的三产品脱水效率和固体回收率的计算公式。设a、b、c、d分别为人料、溢流、滤液和脱水产品的百分浓度，％；A、B、C、D分别代表入料、溢流、滤液和脱水产品中一0．045ram粒级煤泥的百分含量，％。Q1、Q2、Q3、Q4。分别代表入料、溢流、滤液和脱水产品的产量(t／h)。根据总量原则有：(14-1)(14-2)(14-3)脱水效率是脱水产品中固体回收率l和液体混杂率2之差，因此：(15)(16)则沉降机的脱水效率为:(17)解方程组，并设K=Q4/Q1，得(18)则脱水效率为：(19) 固体回收率为：(20)此方法在使用时，只需要测定人料、溢流、滤液和脱水产物的百分浓度及其煤泥中一0．045mm粒级的含量，而不需要测定各种物料的产量，因此可以提高评定指标的精确度，减少工作量，提高劳动效率。本方法的不足之处在于计算较多，如果借助计算机则就相当方便了。2三种评定方法的计算利用计算机对表l的数据分别使用三种不同的评定方法进行计算，结果见表2。从表2可以看到：就脱水效率而言，两产品评定法和三产品评定法的计算结果非常接近。而分段评定法中，离心沉降段的浓缩效率均比较高，最高达72．36％，最低为43．52％，而离心过滤段的脱水效率均比较低，最高也只有29．71％；再从固体回收率来看，两产品评定法、三产品评定法和分段评定法的总固体回收率都非常接近。同时还可以看到，分段评定时，离心沉降段的固体回收率都低于离心过滤段的固体回收率。离心过滤段较低的脱水效率和较高的固体回收率说明其脱水作用较低。3结论通过上述计算和分析，可以得到以下结1．当沉降机的滤液返回入料池循环或者其滤液和溢流混合后进入下一作业处理时，可采用两产品评定法。在这种情况下，可分别对沉降机的入料、溢流、滤液和脱水产品取样，测定其百分浓度及一0．045mm粒级煤泥含量，也可以用三产品评定法计算其脱水效率和固体回收率。2．当沉降机的滤液和溢流分别进入不同的作业进一步处理，特别是当其流量不能准确测定时，只能用三产品评定法评定。3．当需要对沉降机的工作效果进行评定，以便调整其工作参数时，应使用分段评定法分别评定其离心沉降段和离心过滤段的工作效果。'