旋流器壁面磨損行為及襯里耐磨材料試驗(yàn)研究.pdf

1、旋流器具有體積小、分離效率高及操作維護(hù)方便等突出優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域中。然而旋流器壁面磨損嚴(yán)重已制約其應(yīng)用與發(fā)展。為提高旋流器的使用壽命，本文通過(guò)數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)合的方法，研究旋流器各部分磨損行為和形態(tài)以及磨損率分布。并針對(duì)性的進(jìn)行耐磨材料的沖蝕磨損試驗(yàn)，尋找最優(yōu)耐磨材料組合，提高整機(jī)使用壽命。研究結(jié)果對(duì)于降低旋流器運(yùn)行成本、節(jié)約材料消耗、提高其運(yùn)行可靠性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文利用DPM Erosion模型分析顆粒在5

2、0mm旋流器內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)軌跡及壁面磨損狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)螺旋運(yùn)動(dòng)的固體粗顆粒沉積在錐體壁面。底流口是磨損最嚴(yán)重的部位，下錐段區(qū)域磨損次之，且由錐段中間到底流口，磨損率急劇上升，磨損率為上錐段的4.5倍；入口環(huán)形空間磨損率為柱段磨損率的4倍，柱段和頂板磨損率最小。本文通過(guò)探討不同口徑底流口對(duì)整機(jī)磨損的影響，發(fā)現(xiàn)底流口經(jīng)磨損增大后會(huì)在一定程度上降低整機(jī)磨損，底流口直徑對(duì)旋流器磨損規(guī)律影響不大。
　　根據(jù)壁面磨損率確定分段加工原則，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)

3、行了磨損模擬試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果計(jì)算不同部位的平均磨損率，試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果一致。根據(jù)旋流器壁面磨損形貌及顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡可以得出，顆粒對(duì)壁面的沖擊角度不同導(dǎo)致了各部位有不同的磨損形式。結(jié)合受力分析及顆粒速度矢量，將旋流器磨損行為分為兩個(gè)區(qū)域：撞擊磨損區(qū)域和沖刷磨損區(qū)域。
　　最后根據(jù)旋流器磨損失效形式，對(duì)7種商業(yè)用耐磨材料進(jìn)行了不同沖擊角度下的沖蝕磨損試驗(yàn)，最終確定內(nèi)襯材料優(yōu)化設(shè)計(jì)原則為：入口環(huán)形區(qū)域和頂板內(nèi)襯邵A72的高分子材料