浅谈选煤用15搅拌桶所选叶轮形式

浅谈选煤用15搅拌桶所选叶轮形式

0叶轮功能的影响通常，预混合操作前对矿浆进行搅拌和预处理。通过搅拌，矿浆与用药（如凝剂）混合均匀，充分发挥药物的作用，为采矿业创造必要的条件。叶轮是搅拌桶核心部件,是搅拌器中的关键零件,它提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状态,以达到搅拌过程。叶轮的作用由运动的桨叶所产生,因此,叶轮的形状、尺寸、叶片数量以及转速等影响其功能。根据比拟放大原则设计了选煤用JBT1.5搅拌桶,为了保证设备达到预期的搅拌效果,进行了叶轮选型与强度设计的验算。1发动机准备1.1搅拌轴和桨叶安装最简单的一种结构形式,如图1。桨叶一般用金属板类加工,焊于轮毂上,通过键或止动螺钉将叶轮固定在搅拌轴上。也可将桨叶与轮毂加工成一体,即可拆式桨叶,在桨叶的一端加工出半个轴套结构,2个桨叶配对使用紧固在搅拌轴上。后者应用较多。(2)与搅拌轴的接头涡轮式比桨式桨叶叶片多,叶片种类也多,桨的转速高,结构稍复杂。如图2。与搅拌轴的联接基本与桨式相同。开启式涡轮一般将桨叶直接焊于轮毂上,折叶开启式涡轮在焊接时,通常要将轮毂开槽嵌入叶片后焊接。对于圆盘式涡轮,其叶片有平直式、弯叶式等多种形式,结构特点主要在于叶片的形状。(3)叶底部向前端的分离推进式的桨叶因为是螺旋面的一部分,其升角是自桨叶根部向前端逐渐变化的,所以其加工成形比前面2种都困难。一般是把桨叶与轮毂铸成一体,或模锻出桨叶后焊在轮毂上,也有可拆式的,但很少见。如图3。(4)外轮廓设计内的内开发此种形式是为了增大搅拌的范围,并清除槽体内侧的残留物或液层而设计的,其外轮廓包括底部形状接近槽体内壁,如图4。同时,为了增大搅拌范围并提高叶轮的刚性,上面常常需要增加一些立肋和横肋。与搅拌轴的联接类似于桨式。(5)螺旋带的外轮廓叶轮叶片是宽度一定和螺距一定的螺旋带,螺旋带有单条和双条之分。螺旋带的外轮廓类似锚式与框式,形状接近槽体内壁,螺旋方向通常是旋转时沿槽壁上升,通过2~3个支撑杆与搅拌轴联接。此种结构一般用于高黏度、低转速、小容量的搅拌中,这里不做详述。1.2搅拌目的选型方法确定对于叶轮的选型,可以根据搅拌的目的来选择,也可以从叶轮的功能来判断它的适用与否。适用于一种搅拌过程的叶轮形式可能有多种,同样,一种叶轮也可用于多种搅拌过程。不过严格地说,搅拌效果还是存在差异。目前的选型多数根据实践经验,选择习惯性的应用,再在常用范围内确定详细参数。也有通过小的试验,取得数据,进行比拟放大的设计方法。但不管哪种方法,都离不开最初的根据搅拌目的选型这一步。选型的资料很多,各自侧重点不同,选型不仅要考虑搅拌过程的目的,也要考虑动力消耗的问题。要达到同样的搅拌效果,自然不能消耗过多的动力。叶轮需要提供的能量、结构等都是选型过程需要考虑的重要因素。下面是几种基于操作目的和叶轮功能的选型参考资料。(1)煤泥水黏度的变化液体的黏度直接影响搅拌状态,根据介质黏度来选型是一种基本方法。图5即是几种典型结构的叶轮随黏度不同而适用的范围。随着黏度的升高,各种形式使用的顺序为推进式、涡轮式、桨式、锚式和螺带式。对于推进式,表示出大容积时用低转速,小容积时用高转速。JBT1.5搅拌桶应用于选煤厂煤泥水的处理,一般用絮凝剂搅拌,因各选煤厂煤质、工艺等参数的不同,其煤泥水的黏度也有一定的差异,但一般不会超出表1的范围。可见,煤泥水的黏度很低,接近于水的黏度。所以,根据黏度选型表选择涡轮式或推进式是合理的。(2)叶轮形式的选择固体颗粒在悬浮液中是分散相,根据固-液相分散、固体悬浮的液相特征,以及不同形式叶轮的不同功能,可由表2进行叶轮形式的选择。可见,固体悬浮的搅拌过程,以涡轮式的使用范围最广,其中开启涡轮式为最好。它没有中间圆盘的部分,不会阻碍叶片上下的液相混合,对固体悬浮操作更为合适。2强度审查(1)u3000机械叶轮的安装通过设计计算,JBT1.5搅拌桶的电机额定功率Pd=3.0kW,但并不能作为搅拌叶轮强度计算的功率,还需要考虑起动时电机的过载及传动机构的效率。一般采用式(1)确定叶轮强度计算式中k———电机的过载系数;η———传动系统机构效率,η=0.9405;图6为JBT1.5搅拌叶轮的设计结构简图。其危险断面是叶片的根部A-A截面。因叶片断面的主惯性轴与搅拌轴线有一定角度,作用在叶片表面上的液体阻力在根部A-A截面对主惯性轴a-a所产生的弯矩该断面的抗弯断面模数弯曲应力即满足强度校核要求。3叶轮结构的设计及选型叶轮的多种结构形式适用不同的搅拌目的,煤用JBT1.5搅拌桶叶轮的选型及设计,根据矿浆的黏度、叶轮的功能,结合选型资料,佐证了选择开启折叶涡