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塑 生箍鱼期堪芷遮进2 1 部分曲线漏斗在大直径圆筒仓中的应用 太原煤炭设计研究院刘琳 摘要在大直径圆筒仓中使用部分曲线漏斗，既可解决煤仓漏斗口堵煤现象，又可避免 煤仓容积损失过大。 ‘ 关键词大直径圆筒仓堵煤现象倒锥型漏斗 曲线漏斗 在煤矿贮仓设计中，常遇到的比较难处理的问题之一 就是如何解决煤仓漏斗口的堵煤现象。贮煤仓漏斗口有 无堵煤现象及堵煤现象的严重程度，是评价贮仓使用效果 优劣的要素之一。仓口一旦发生堵煤现象，不但影响正常 的生产秩序，捅煤时既费工，又不安全。在以往的倒锥型 漏斗设计中，一般是凭经验控制锥斗壁倾角的，往往不能 获得满意的效果。例如唐山范各庄矿井选煤厂的原煤圆 筒仓，在仓口附近使用双向折板围成的4 个倒棱锥漏斗， 虽然锥斗壁倾角已达6 0 0 ，仍时有堵煤现象发生。我们在 设计古交矿区马兰选煤厂原煤圆筒仓时，对此问题进行了 研究。 有关专家学者在研究漏斗漏煤原理时认为煤粒在漏 斗内的流动过程中，由于漏斗的横截面的收缩变化，迫使 煤粒互相错动，重新排列，由此增加了煤粒的流动阻力，这 是影响贮煤流动，产生堵煤现象的一个不可忽略的原因。 我们采用“漏斗的截面收缩率 用符号c 表示 ”这一概念 来表示这个变化，其数学形式为 K - C W A d y 1 式中卜漏斗的截面收缩率； A 漏斗任一水平截面的截面积； d 广一在与A 截面垂直方向上的微小变量； d A 与微小量d y 相对应的截面积的微小变量； K 一一漏斗的截面形状系数。当截厩呈圆形时，K 1 ．O ；截面呈方形时，K O ．7 5 1 ．0 。 参照范各庄圆筒仓，我们设计一个漏斗。如图l 所 示，在半径5 ．5 m 处设8 根中圈柱，上部漏斗 本文提到的 “上部”与“下部”漏斗，均以中圈柱分界 用6 护倒圆锥形， 下部再接倾角为6 俨的正交双向折板围成的4 个倒棱锥小 漏斗。 这样的漏斗截面收缩率，由定义经过变换为 K c 2 ，x t 班 2 式中，广漏斗横截面的半径或边长； 鲫广倒锥壁与水平面的夹角正切。 7 从式 2 可以看出这是一条越靠近漏斗口其收缩率 越大的曲线，曲线图形如图2 中实线所示 取K 1 ．O 。 在图2 中，曲线的平台位于上部倒圆锥漏斗与下部双 h I 神 1 0 ．0 5 ． O ．O 图l 倒锥型漏斗形状示意图 d51 ．01 ．52 ．0C 图2 截面收缩率 C 曲线比较 向折板漏斗相接处 曲线平台以下为4 个相同小漏斗，图 中仅为一个小漏斗的曲线图 。由于锥斗的C 值向下逐渐 增大，使得煤粒在漏斗中流动时阻力不断增大，一旦阻力 大于煤粒自重，则煤流中断，堵煤现象随之发生。 如果将漏斗的截面收缩率限定为一个定值，这时解出 的方程为一条曲线，由这条曲线旋转而成的漏斗形状，称 之为曲线漏斗。该曲线漏斗可有效地解决煤仓漏斗的堵 煤现象。但是，采用曲线漏斗，必须增加漏斗本身的高度。 就是说，在标高不能变更的情况下，要以损失贮仓的容积 为代价。在直径不大的筒仓中，其容积损失严重，约在1 0 一4 0 ％左右。 在设计马兰圆筒仓时，我们试想，如果使用曲线漏斗 与倒圆锥漏斗相结合的漏斗形式，这样筒仓容积减小猿 万方数据 2 2 堪芷遮让迎 生箍鱼期 南京煤炭设计研究院荆炜华 摘 要本文从改变煤泥水的入料方式及浓缩池的几何尺寸入手，阐述了高效浓缩机的 结构和工作原理。以及把高效浓缩机应用在新建或改造煤厂中的效益。 关键词高效浓缩机溢流底流自动提耙中心传动周边传动 由于新建选煤厂处理能力越来越大，但大型选煤厂的 煤泥处理主要还是依靠浓缩机，压滤机等设备。通过对几 座大型选煤厂的调查，每座选煤厂都使用数台浓缩机 直 径鲻～5 3 m 大型普通浓缩机，存在着设备重量大，投资 大占地面积较大，效率较低等缺点，特别是给料不均，停电 等会造成压耙现象，使该设备驱动系统被破坏，浓缩池内 必须放空冲刷，须几天时间才能恢复运行。因此，研制一 种高效自动提耙，运行可靠的浓缩机势在必行。 l 高效浓缩机的优越性 近年来，高效浓缩机在国内外试验研究和工业实践表 明，其发展前景十分广阔，它与普通浓缩机相比，浓缩池直 径约为l ，2 ，单位面积处理量大，同时可获得适宜的底流浓 度和溢流浓度。例如，年产量为3 0 0 万t 的大型矿井鲍店 煤矿选煤厂，选用普通浓缩机直径为螂m ，入料煤泥量为 Q 1 4 1 ．5 7 t ，h ，其中溢流中含煤泥量为Q 1 7 t ，h ，底流含煤 泥量为Q 1 2 4 ．5 7 t ，h 。年产量为4 0 0 万t 的特大型矿井东 滩煤矿选煤厂，选用高效浓缩机直径为钙8 m ，入料煤泥量 为Q 1 7 2 ．8 酣h ，其溢流水质好，不含煤泥。底流煤泥量 为Q 1 7 2 ．8 6 t ，h o 在处理量相同的情况下，面积较小，可 设置在主厂房内，解决了北方地区冬季防寒问题。另外， 由于原选煤厂增产，浓缩面积不足，如增加一台浓缩机由 于工业布局已定，再扩建较困难，如果把原有浓缩机改造 为高效浓缩机可提高处理能力，且不改变设备的维修运行 费用，对新建选煤厂采用高效自动提耙浓缩机，则可大大 节省基建投资，消除用户的后顾之忧。 少，甚至有可能不减少，而其泄煤优势却得以充分发挥。 让我们结合图1 ，讨论一下图2 中的实线。上部漏斗的C 曲线变化不大，且数值很小，不存在堵煤现象，较大的c 值 出现在下部漏斗的C 曲线上，且在接近漏斗口时，C 值骤 增，这时有可能出现堵煤现象。我们的设计意图是对有 可能发生堵煤现象的那部分漏斗的C 值加以限制，使之不 致太大。若全部采用曲线漏斗，将C 限制为一个定值，例 如C 0 ．5 6 9 ，可以看到，原上部漏斗的C 值全部小于该定 值，对于这一部分漏斗采用曲线形式，可引起漏斗高度增 加而导致贮仓容积减少，事与愿违。如果对上部漏斗仍采 用倒圆锥形式，而限制下部漏斗的C 值为一个定值，这样 既考虑下部漏斗泄煤较好，又可适当地减少上部漏斗的倒 锥倾角，增加贮煤容积，二者各用其长。如图3 所示，我们 称之为部分曲线漏斗。 马兰圆筒仓的施工图就是采用了这种部分曲线漏斗。 筒仓直径2 1 ．0 m ，在半径5 ．0 m 处设一内筒，上部采用倒圆 锥漏斗，倾角5 5 0 ，下部接4 个曲线漏斗，曲线漏斗的上口 直径D 4 ．9 m ，出口直径d 1 ．2 m ，上部漏斗与下部漏斗 平滑衔接。下部曲线漏斗的初始角度同上部倒圆锥漏斗 的倾角，即5 5 0 。由上述条件可算出曲线漏斗的高度h 4 ．9 4 3 m ，C 0 ．5 6 9 ，漏斗倾角8 妒1 8 ’。我们再看容积变化， 经计算，容积损失约5 ％。此筒仓自建成投产以来，使用 效果良好。随后东曲选煤厂也按此方案建了5 个圆筒仓， 魏 l∥ ．L ∥ ＼I 部学线漏t 绉5 图3 部分曲线漏斗示意图 至今使用状况良好。综上所述，在大直径圆筒仓中，使用部 分曲线漏斗，即倒圆锥漏斗与曲线漏斗相结合的漏斗形 式，是一个既可解决煤仓漏斗堵煤问题，又可避免贮仓容 积减少的有效途径。 责任编辑严民杰 万方数据