厢式压滤机的煤浆压滤脱水过程数学建模与数值模拟 Mathematical Modeling and Numerical Simulation of Pressure Filtration and Dewatering of Coal Slurry in Chamber Filter Press

在厢式压滤机煤浆压滤脱水过程中，煤浆在滤室内的流动形态及滤饼的成型规律难以被直接观测，煤浆与滤饼对滤板的挤压效应难以直接在线监测，因此压滤脱水工艺参数的设置尚主要依靠经验。为解决这一问题，以厢式压滤机中煤浆压滤脱水过程为研究对象，分析了煤粒-水两相流的流动特性，建立了煤浆黏度与煤粒浓度、粒径等参数的关系模型，结果表明减小煤粒直径并优化颗粒形状及表面质量可有效提高煤浆流动性；应用ANSYS Fluent数值模拟了压滤脱水过程，揭示了煤粒由出水口至进料口逐步积累的沉积成饼规律和压力场分布及其与煤粒浓度分布间的相关性，并进一步得出煤浆流变特性转变浓度为34%。研究结果为过滤参数设定及滤板几何结构优化、过滤效率提升等提供了重要的理论依据。