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交叉筛技术及模拟优化设计研究现状

煤炭技术 2023年第11期42卷 191-193页

作者：祝震丰赵啦啦孟昂王宏都中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 玉溪大红山矿业有限公司云南玉溪653110

交叉筛是一种用于潮湿细粒物料干法深度筛分并且具有广泛应用前景的新型筛分设备。目前,有关交叉筛技术的研究主要是应用研究,缺少对交叉筛技术及设计方法的基础理论研究。基于此,对交叉筛技术及模拟优化设计的研究现状进行了综述,介绍... 详细信息

交叉筛是一种用于潮湿细粒物料干法深度筛分并且具有广泛应用前景的新型筛分设备。目前,有关交叉筛技术的研究主要是应用研究,缺少对交叉筛技术及设计方法的基础理论研究。基于此,对交叉筛技术及模拟优化设计的研究现状进行了综述,介绍了交叉筛的结构特点及筛分过程原理,并且针对普通干法筛分设备易出现的筛面堵孔、糊孔等问题,详细阐述了交叉筛“动态筛孔”防堵孔机制。此外,介绍了基于离散元法(DEM)的筛分过程模拟优化设计方法,分析了滚轴筛、振动筛以及联合仿真的筛分过程模拟优化设计现状,提出了交叉筛的筛分基础理论、关键零部件优化设计等研究展望。

关键词：交叉筛模拟优化设计离散元法筛分机理

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交叉筛的筛分特性及节能调速控制技术研究

交叉筛的筛分特性及节能调速控制技术研究

作者：孟昂中国矿业大学

学位级别：硕士

交叉筛是一种极具应用前景的干法深度筛分设备。一方面,目前国内外有关交叉筛的研究多为应用研究,缺少有关的基础筛分理论研究,制约了交叉筛的发展。另一方面,目前交叉筛普遍采用恒转速工作方式,使得交叉筛存在工作效率低、能耗高的问... 详细信息

交叉筛是一种极具应用前景的干法深度筛分设备。一方面,目前国内外有关交叉筛的研究多为应用研究,缺少有关的基础筛分理论研究,制约了交叉筛的发展。另一方面,目前交叉筛普遍采用恒转速工作方式,使得交叉筛存在工作效率低、能耗高的问题。基于此,本文开展了交叉筛的筛分特性及筛轴转速优化的实验及模拟研究,根据所得结果进行了节能调速控制方法研究,以期为交叉筛的筛分理论以及节能调速控制技术研究提供参考。主要研究内容如下:根据交叉筛的结构和工作原理,搭建了交叉筛的筛分实验系统,开展了筛分过程实验。建立了交叉筛的筛分过程DEM(Discrete Element Method)模型,开展了相应的模拟研究。根据实验和模拟结果,分析了不同筛面结构下(整体式和分段式)的筛面倾角、筛轴转速和给料速度对整体颗粒群以及各粒级料群的流动速度和筛分效率的影响规律,研究了物料沿筛面长度方向的流动速度和透筛率的变化规律,并获得了单因素变量下的最佳筛面倾角和筛轴转速。开展了给料速度和电机转速对筛分效率和电机功率影响规律的正交实验,采用方差分析法揭示了给料速度和电机转速对筛分效率和电机功率的显著影响。进一步地,开展了不同给料速度下各段筛轴转速对筛分效率和电机功率影响规律的正交实验,采用直接分析法获得了筛分效率最高时的各段筛轴转速组合,以及电机功率最低时的各段筛轴转速组合,并且得到了相应的均值响应图。综合筛分效率和电机功率的均值响应图,并考虑各段筛轴转速的影响权重,获得了各给料速度下的高效、节能转速组合。基于上述实验和模拟研究结果,分析了给料速度及筛轴转速与电机功率之间的关系,研究了交叉筛的节能控制策略,并基于模糊控制理论提出了交叉筛的节能调速控制方法。利用MATLAB软件完成了模糊控制器的设计,并进行了模拟验证。设计了交叉筛节能控制系统软硬件平台,并利用组态王软件设计了控制系统的可视化窗口。

关键词：交叉筛筛分特性转速优化节能控制

交叉筛的筛分机理及离散元法模拟优化设计研究

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交叉筛的筛分机理及离散元法模拟优化设计研究

作者：祝震丰中国矿业大学

学位级别：硕士

煤炭是我国主要的一次能源,筛分是煤炭资源高效加工和清洁利用的基础工艺,也是选煤工艺的关键环节。现代化采煤工艺开采的原煤中细粒煤含量多、外水含量高,使用普通振动筛分设备容易出现筛面堵孔、糊孔等问题,严重影响筛分作业的正常进... 详细信息

煤炭是我国主要的一次能源,筛分是煤炭资源高效加工和清洁利用的基础工艺,也是选煤工艺的关键环节。现代化采煤工艺开采的原煤中细粒煤含量多、外水含量高,使用普通振动筛分设备容易出现筛面堵孔、糊孔等问题,严重影响筛分作业的正常进行。交叉筛是一种适用于潮湿细粒煤干法深度筛分的新型筛分设备,在选煤作业中逐渐得到了广泛应用。然而,目前有关交叉筛的研究主要是应用研究,尚未开展交叉筛的筛分过程机理研究,缺少交叉筛的工艺参数和筛面结构优化设计,制约了交叉筛技术的发展。因此,本文对交叉筛的筛分工艺过程开展了试验研究,并采用DEM(Discrete Element Method)对交叉筛的筛分过程进行了数值模拟,所得结果可为交叉筛的优化设计提供参考,主要工作归纳如下:开展了交叉筛的筛分工艺过程试验研究,对不同筛面结构(分段式筛面结构、整体式筛面结构、“香蕉型”筛面结构)下的物料进行了粒度分析,探究了物料在不同筛面结构和外水含量(w=0%、w=6%、w=9%和w=13%)下的透筛规律和筛分效果,通过煤的堆积角试验和仿真建立了外水含量和黏附能量密度之间的数值对应关系。在此基础上,建立了交叉筛的筛分过程DEM模型并开展了数值模拟研究,对比筛分试验和DEM模拟中各段筛面物料产率和筛分效率结果,验证了交叉筛的筛分过程DEM模型可靠性。对交叉筛的筛分过程开展了DEM模拟工作,分析了给料量、筛轴转速、筛面倾角和黏附能量密度对筛分效率、细粒物错配率、透筛率以及颗粒平均速度的影响机理,获得了最佳筛分效果的工作参数,探究了不同筛面长度、偏心方式(筛轴偏心和筛片偏心)对筛分效率和颗粒平均速度的影响规律。对交叉筛分段筛面倾角(6°-9°-12°、9°-12°-15°、12°-15°-18°、15°-18°-21°和18°-21°-24°)进行结构设计,开展了分段筛面倾角(筛面倾角Ⅰ、筛面倾角Ⅱ和筛面倾角Ⅲ)对交叉筛的筛分过程影响机理研究。为探究各分段筛面倾角对交叉筛的筛分效果影响显著性及各分段筛面倾角之间的交互作用,以筛分效率为评价指标,通过响应面法对交叉筛分段筛面倾角筛分效果进行优化设计,建立了筛分效率与各分段筛面倾角之间的回归方程,得到了各分段筛面倾角对筛分效率的影响显著性排序,确定了最佳分段筛面倾角组合。该论文有图47幅,表26个,参考文献97篇。

关键词：交叉筛离散元法筛分机理优化设计

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用于筛分高湿黏细粒煤的交叉筛研究现状

煤炭技术 2022年第12期41卷 244-246页

作者：赵啦啦孟昂祝震丰季思齐赵举龙中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

介绍了一种极具应用前景的深度干法筛分设备——交叉式细粒滚轴筛,并综述了交叉筛的研究现状,指出目前国内有关交叉筛的研究多为应用研究和基于经验的结构设计研究,缺少有关的基础筛分理论研究,制约了交叉筛的发展。总结了有关的筛分过... 详细信息

介绍了一种极具应用前景的深度干法筛分设备——交叉式细粒滚轴筛,并综述了交叉筛的研究现状,指出目前国内有关交叉筛的研究多为应用研究和基于经验的结构设计研究,缺少有关的基础筛分理论研究,制约了交叉筛的发展。总结了有关的筛分过程模拟研究概况,为交叉筛的筛分理论研究提供了参考依据。探讨了变频调速技术及有关的节能控制方法,为实现交叉筛的节能优化控制提供了理论依据。

关键词：高湿黏细粒煤交叉筛离散元法筛分机理节能控制

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交叉筛在炼焦配煤生产中的应用前景探讨

煤质技术 2018年第1期33卷 28-30页

作者：李玉清闫立强唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司河北唐山063200

介绍了交叉筛的组成、工作原理及优点,分析了交叉筛在实际应用中可能存在的物料堵塞、扬尘、均匀布料、筛分效率、制造及安装精度、检修等问题,并探讨了交叉筛在炼焦配煤生产中的应用前景。交叉筛的实际生产应用表明:交叉筛该设备结构简... 详细信息

介绍了交叉筛的组成、工作原理及优点,分析了交叉筛在实际应用中可能存在的物料堵塞、扬尘、均匀布料、筛分效率、制造及安装精度、检修等问题,并探讨了交叉筛在炼焦配煤生产中的应用前景。交叉筛的实际生产应用表明:交叉筛该设备结构简洁,其筛分效果显著、设备故障率低、设备安全可靠系数较高且节能及易检修;交叉筛组合粉碎机的筛分粉碎,可解决炼焦配煤过度粉碎的问题,对提高焦炭质量及改善作业环境具有重要的意义。

关键词：交叉筛炼焦配煤筛分设备物料堵塞筛分效率应用前景

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交叉筛在文家坡矿选煤厂的应用

煤炭加工与综合利用 2024年第5期 55-58页

作者：张欢陕西彬长文家坡矿业有限公司陕西彬州713500

文家坡矿选煤厂原煤中粉煤产率较高,选煤厂原有振动分级筛的筛分效率较低,经常出现筛孔堵塞影响正常生产的问题,而且筛板易磨损,更换频繁,维护成本居高不下。选煤厂采用交叉筛替代了原有振动分级筛,介绍了交叉筛的基本结构及工作原理,... 详细信息

文家坡矿选煤厂原煤中粉煤产率较高,选煤厂原有振动分级筛的筛分效率较低,经常出现筛孔堵塞影响正常生产的问题,而且筛板易磨损,更换频繁,维护成本居高不下。选煤厂采用交叉筛替代了原有振动分级筛,介绍了交叉筛的基本结构及工作原理,分析了交叉筛的优点。交叉筛运行后不但减轻了生产系统的压力,降低了生产运行成本,而且达到了煤泥减量的目的,提高了企业的经济效益,同时也缓解了环保压力。

关键词：选煤厂交叉筛脱粉入洗煤泥减量