三锥旋流器分选效果对比研究李一帆，庞有智（晋能控股煤业集团大地选煤工程有限责任公司，山西大同037000）摘要：为了对比分析三锥旋流器和单锥旋流器分选效果，以三锥旋流器为研究对象，采用CFD数值模拟方法对两种旋流器颗粒行为及分选效果进行对比研究，发现单锥旋流器和三锥旋流器内部应力分布类似，但在切向及轴向速度方面存在一定的差异，三锥旋流器最大切向速度与最小切向速度的差值较大，分选的离心力较大；三锥旋流器的轴向速度明显大于单锥旋流器，有利于分选物料的排出；相同时间内三锥旋流器处理量更大。综合而言，三锥旋流器的分选效率更佳。关键词：三锥旋流器单锥旋流器数值模拟切向速度应力分布轴向速度中图分类号：TD942.7文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）02-0038-02引言水力旋流器是选煤厂常见设备，其根据分析材料粒度或密度进行离心分离，从而达到混合料的分选目的。由于离心力场的加速度远大于重力场，所以旋流器分离效果要远大于普通设备。三锥旋流器作为粗煤泥分选设备，分选效果较佳，但目前较少有对单锥旋流器与三锥旋流器的分选效果进行对比分析的研究[1]，因此本文在前人研究的基础上，以三锥旋流器为研究对象，采用CFD数值模拟方法对两种旋流器颗粒行为及分选效果进行对比研究，同时给出三锥旋流器分选机理，为粗泥煤的分选提供一定的参考。1模型建立三锥旋流器是一种新型高效的粗煤泥分选设备，其发展主要是基于传统的水介旋流器研制而成，三锥旋流器主要由入料管、锥体、筒体、底流口、溢流管组成，其与传统水介旋流器的不同主要集中于锥体部分，三锥旋流器锥体分为三段，三段中锥面与锥角均不同。三锥旋流器结构较为简单，维护较为容易，同时由于拥有三段锥角结构，能够实现多次分选，能够有效提高分选效率及精度。CFD模型主要可分为如下阶段：模型建立、网格划分、揣流模型选型、设置边界条件、设定模型初始条件，最后求解。首先利用CAD制图软件进行模型的初步建立，通过外接软件将CAD汇总的模型导入De-signModeler完成几何模型的建立。为了方便研究，对模型进行简化，只显示旋流器内部流场空间，三维锥旋流器直径设定为1~100mm，同时建立直径100mm的单锥旋流器进行对比分析，其他结构相同。对模型进行网格划分，网格质量和数量对整体的计算有着较大的影响，因此合适的尺寸以及网格形式十分重要。本文选用结构网格，利用Meshing软件进行划分，网格尺寸为六面体结构，对分析重点区域锥体进行加密处理。对初...
