第4期 桂夏辉等：两段强制搅拌调浆的混合特性及对煤泥浮选的影响 .425 人浮煤泥 混合时间Tm是指将两种完全互溶、但其物理 性质或者化学性质（电导率、折光率、温度和颜色） 叶片直径调整 两段强制搅拌 转速调整 有差异的流体通过搅拌使之达到规定的混匀标准时 所需的时间.当操作条件固定时，Tm可以反映搅拌 搅拌形式调整 浮选床 机制与之对应的混合性能优劣.在对比不同搅拌机 叶片直径调整 处理量调整 制对应的混合速率时，常用无因次的混合准数，又 称混合时间数N4.NT的物理意义为达到规定混 产品化验 合时叶轮所需的转数，是混合时间Tm和转速N的 图2试验设计方案 乘积，即 Fig.2 Design scheme of the experimental NT =Tm N. (5) 准数NQ:与循环流量准数N唱4，其中 混合时间Tm一般由光学法等方法测量，或通 NQA= Qa Nd3 (1) 过数值模拟的方法获取，目前已经将不同的操作参 数和设计参数的实验数据同经验模型进行关联，得 Qe Na.=N函 到了较为精确的经验模型，根据叶轮形式和反复演 (2) 算对比，本文将采取折叶开启式涡轮PBTs经验公 NQ。=NQa{1+0.16(D/d)2-1} (3) 式I5-16)计算Tm,描述不同操作条件下Tm的变化 趋势，即 式中：Qa为搅拌器排液量，m3s-1；Qc为循环流 量，m3s-l；N为搅拌轴转速，rmin-1.图3为叶 Tn=5(2H/d+D/d)(C/d) (6) 片直径及转速对搅拌体系两种流量准数的影响.由 图可知，随着转速的提高和叶轮直径的增加，两段 式中，H代表槽内液位的高度，mm. 强制调浆混合过程的排出流量准数和循环流量准数 图4为搅拌叶片直径和转速对单位体积的功率 都减小，但减小的幅度越来越小 输入和混合时间的影响.由图可以看出：随着搅拌 2.1.2功率消耗和混合时间 转速的增加，叶片向搅拌体系中输入的能量增加， Pv表示主要搅拌槽内单位体积的功率消耗， 搅拌体系的单位体积的功率输入逐渐增加，且其随 其计算公式如下： 转速的提高Pv增加的幅度也随之增加，在相同转 速不同叶片直径条件下的功率耗散差距增加：随着 Py=P/V. (4) 搅拌转速的增加，混合时间Tm逐渐减小，且Tm减 小的趋势变缓，在相同转速不同叶片直径条件下的 式中：P代表槽内流体的输入功率，W:V代表槽 混合时间差距变化较小.在两段强制搅拌调浆机制 体有效容积，m3 7000 29 0.50 0.50 d=600 mm (No) 6600 26 0.45 d=650 mm 。d=7o0 mm (Noa) 0.45 6200 23 0.40 .d=600mm 0.40 5800 =650mm N 20 0.35 d=700mm(N)0.35 >5400 -d=600m(P) 17 0.30 0.30 ◆-d=650mm(P1) 20.25 0.25 4200 -d-700mm(P) -d=600 mm(T 11 0.20 3800 0.20 e-d=650mm(T.) 3400 合-d=700mm(Ta) 0.15 0.15 3000 ■ 0.10 0.10 2600 0.05 0.05 220 200220240260280300320340360380 0.00 0.00 N/(r.min-) 200220240260280300.320340360380 N/rm-） 图4叶片直径和转速条件对单位体积的功率消耗和混合时间 的影响 图3叶片直径及转速对搅拌体系流量准数的影响 Fig.3 Effects of impeller diameter and rotational speed on Fig.4 Effects of impeller diameter and rotational speed on the flow dimensionless numbers the mixing time and power consumption by unit volume第 期 桂夏辉等 两段强制搅拌调浆的混合特性及对煤泥浮选的影响 · · 叶片直径调整 转速调整 搅拌形式调整 叶片直径调整 全床 处理量 调整 图 试验设计方案 混合时间 是指将两种完全互溶 、但其物理 性质或者化学性质 电导率 、折光率 、温度和颜色 有差异的流体通过搅拌使之达到规定的混匀标准时 所需的时间 当操作条件固定时, 可以反映搅拌 机制与之对应 的混合性能优劣 在对 比不 同搅拌机 制对应 的混合速率时, 常用无因次的混合准数 , 又 称混合时间数岭 , 听 的物理意义为达到规定混 合时叶轮所需的转数, 是混合时间 和转速 的 乘积, 即 刃了 不二 准数崛, 与循环流量准数心 , 其中 了 ,下丈五丫 日 吸 。二 。 ' 。 · 一 式中 为搅拌器排液量 , “一 ` 。为循环流 量, ” 一` 为搅拌轴转速 , 一` 图 为叶 片直径及转速对搅拌体系两种流量准数的影响 由 图可知 , 随着转速 的提高和叶轮直径 的增加 , 两段 强制调浆混合过程的排出流量准数和循环流量准数 都减小, 但减小的幅度越来越小 功率消耗和混合时间 几 表示主要搅拌槽 内单位体积的功率消耗, 其计算公式如下 混合时间 一般 由光学法等方法测量 , 或通 过数值模拟的方法获取, 目前 已经将不 同的操作参 数和设计参数 的实验数据 同经验模型进行关联, 得 到了较为精确 的经验模型, 根据叶轮形式和反复演 算对 比, 本文将采取折叶开启式涡轮 经验 公 式 一` 计算 , 描述不同操作条件下 的变化 趋势 , 即 一 业 丛 坦士卫旦 晚竺 尸 式中 尸代表槽 内流体的输入功率 , 代表槽 体有效容积 , “ 式 中, 坑 代表槽内液位 的高度 , 图 为搅拌叶片直径和转速对单位体积的功率 输入和混合时间的影响 由图可以看 出 随着搅拌 转速 的增加, 叶片 向搅拌体系 中输入的能量增加 , 搅拌体系的单位体积的功率输入逐渐增加 , 且其 随 转速的提高 增加的幅度也随之增加 , 在相同转 速不同叶片直径条件下的功率耗散差距增加 随着 搅拌转速的增加, 混合时间 逐渐减小, 且 减 小 的趋势变缓 , 在相 同转速不同叶片直径条件下的 混合时间差距变化较小 在两段强制搅拌调浆机制 自,︸一﹄匕丫︵ 土︸ 蔺﹁ ︸︷ 厂 争 沐叭︶洛 才 曰门︵︺巧 舀︸曰︺尸︷汁工 ﹄ 奢。 。 尸、 刀 一 日` 一 一' 图 叶片直径和转速条件对单位体积的功率消耗和混合时间 的影 响 了 日︵ … 曰门飞目 ` 日曰︹﹄ 图 叶片直径及转速对搅拌体系流量准数的影响