选煤厂渣浆泵的选型设计
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的公 式 可用 来 较 准确 的计 算 煤泥 水 在管 路 中 的水 头损 失 ,本文 在 试 验 的基础 上提 出 了以下煤 泥 水管路 水头 损失 的计 算方 法 。 清水 等径管 路水 头损 失可 由达西 公式 计算
L V2
=
式 中 :c一体 积 浓度 ; C一重 量浓 度 ;
一
面 。煤 颗粒 开 始 形成 床 面 时 的流速 称 为淤 积 流速 。在 正常 管 流条 件 下通 常是 紊 流 状态 ,所 以非 均质 悬 液在 淤 积流 速 下 的流 态几 乎 都 是紊 流状 态 。它 直接 与煤 颗 粒 的沉 降速 度 和 系统 中的紊 动 程度 有 关 , 因此 它 随 着煤 颗 粒粒 径 ,质量 和 固体 含量 的增 加而 增 加 。 淤 积流 速对 管 流 的重 要 性是 明显 的 ,它是 安 全运 行 的 下 限 。如果 流速 低 于淤 积 流 速将 导 致 管 内形成 固体颗 粒 床 面 ,摩擦 损 失 随之 相 应 地增 大 并 常 常具 有 脉动 性 ,甚 至 导致 管 道堵 塞 。 为保 证煤 泥
一
从 上面 计算 损 失 的公 式 可 以看 出 ,水 头损 失 可 以认 为 是与 流 速 的平 方 成 正 比 ,这 样 就取 速 度或 流 量 为横 坐标 ,水 头损 失 为纵 坐标 ,绘 制清 水 管路 特性 曲线 。根 据 实验 及 生 产经 验 , 当煤泥 水 的流 速 为 临界沉 降 流速 的07 时 ,煤 泥 的水头 损 失与 清水 以煤 泥 . 倍 水 的 临界 沉 降流 速 流动 时 的水 头损 失 相 同 ; 当煤泥 水 的流 速 为其 临 界沉 降 流速 的 1 泵 时 ,煤 泥水 的水 头损 失 与清 水 以同样 的流速 _ 3
最新 的反 渗透 技 术对 氨 氮 的去 除也 能 取 得接 近 离 子交 换 的效 果 ,其对预处 理 的要求较 高 ,工 程投 资和运 行费用 也较 高 ,同时 ,
次 污染 ,对 环境 造成影 响 。 生 物法 是 目前应 用最 广泛且 成熟 的氨 氮去 除 的处理 方法 。 但 是单 独 纯 粹 的使 用 物理 化 学法 或 者 生物 法 都很 难使 处 理 的 污 水 达标 排 放 。将 以 卜 法结 合 起来 ,是 大势 所 趋 。根据 不 同 T 方 业 废 水 的性 质及 特 点 ,将 物 理法 、化 学 法 和 生物 法相 结 合 ,找 到 运 行 成本 低 ,总投 资 费用 低 及处 理效 果 好 、避 免 二次 污 染 的1 艺 : 是 今后 的研 究重 点和 丁艺 优化 的方 向。
v 平 均流速 ( / ); 一 ms f 摩擦 损失 系数 。 _
式 中 :T 煤泥 水流 动时 产生 的切应 力 ( a 一 P );
u 煤 泥 水 的 动 力 粘 性 系数 ,在 给 定 的 温 度 和 压 力 一 下 ,是常 数 ( a・ P S)。 垂 直于 流动方 向上 的速 度梯度 。 当煤 颗粒 很 小 时 ( 径小 于01m ),煤泥 水 流动 是 一种 均 粒 . m 质 流体 ,煤 泥水 的粘 性 要 比水 的粘 性 大 。 当浓度 愈 大时 则 粘性 增 加 也愈 多 ,此 时 煤泥 水 的粘 性 不符 合 牛顿 粘 性定 律 ,称 为 非 牛顿 浆体 。 2 临界沉降流速
=
F4 g (. 1 L2DS 一) ,
f 4
凯 夫公 式 :
V. ̄ n ” L0" 们耕 c =4( 13 DS , .
式 中 :V 临界流 速 ( l ); 广 ms g 一重力 加速 度 ( l ); ms D 管径 ( ); 一 m Fl 与粒 度 、浓度 等有关 的速 度 系数 ; l _
C蚤 V枷 矗 % o o
=
㈩ ( 2 )
d 中值粒 径 ( ) 。 3 煤 泥水 管路水头损失及管路特性曲线 管 路 中 流动 的 流体 具 有一 定 的能 量 ,由于 在 管路 中流 动时 摩 擦 、转 弯 、收缩 、扩 散等 损 失能 量 。这 种 能量 的 损失 称 为水 头 损 失 。管 路 中煤 泥水 的 流动 特 性 比较 复杂 ,至今 还 没有 一 个 较完 善
2 wenku.baidu.com 2
理 论 研 究 苑
2 赫8 科2第霸 0年 期 1
选煤厂 渣 浆泵 的选型设 计
逯桂平
( 中煤科_ 集团武汉设计研究院 ,湖北武汉 4 0 6 ) T 30 2
摘 要 渣浆泵是选煤厂重要的生产和耗 能设备 ,渣 浆泵选型的合理性 、经济性直接影响着选煤厂的生产。本文首 先从理论 上分析 了煤泥水的物理性质 ,・ 沉降流速 ,管路 水头损 失及管路特性 曲线 ,然后介绍 了渣浆泵的性能,最后介 绍了选煤厂 临界 渣浆泵的选型步骤 ,对选煤厂的设 计和生产具有一 定的理论指导意义。 关t词 选煤厂 ;渣浆泵;选型
24 离子 交换 .
综 上 所述 ,氨 氮 的去 除办 法 分 为多 种 ,简单 的概 括 为物 理 化 学 法 和 生物 法 。物 理 化学 法 多用 于工 艺 的 预处 理 ,但 是 易造 成 二
离 子交 换 不仅 能去 除氨 氮 ,也 能吸 附 水 中除H+ 以外 的其 它 阳 离子 ,且对 预处 理的要求 较高 ,因此 其运行 费用 很高 ,其操作 也较 麻烦 。离子 交换 也只是进 行 了污 染 的转移 ,并未 消除污 染 ,更 值得 指 出的是 离子交 换采用 酸碱或盐 再生 ,加重 了再 生废 液 中氨 氮去除 的难度 。其致 命 的问题也是其再 生废液 中的 氨氮仍需 处理 。 25 其 他脱 氮技 术 . 2. .1反渗透 技术 5
Q 、Q_ 煤 、煤泥水 的体积流量 ,单位l或m/、r, / 3 ns s h 3。 煤 泥水 流 动 时 内部 产 生摩 擦 力或 切 应力 的这种 性 质 叫做 流体 的粘性 。对 于 牛顿煤 泥水 符合下 述关 系式 :
T: u
( 6)
塑
() 3
式 中 :卜 管 路 的当量 长度 ( I I); T
之 比,定义 为重 量浓 度C 。 .
水 在 管道 中正常 流 动 ,必 须使 流 速超 过 某一 给 定 的最 小值 ,此速
度 称 为临 界沉 降流 速 。 当管径 在2 0m 0 m以下 通 常用 杜拉 德公 式计 算 临 界沉 降流 速 ,当 管径 在20m 0 m以上通 常 用凯 夫公 式计 算 临 界 沉 降流 速 。 杜 拉德 公式 :
到设 定 的温度 。 23 折 点 加氯 法 .
3 几种脱氮 工艺的比较
对 于 给定 浓 度 的废 水 ,合 理 的技 术 方 案取 决 于 :水 的性 质 、 处 理效 果 、经 济效 益 。汽提 为更 为合 理 的选择 ,表 1 出儿 种T 艺 给 的 比较 。 从 表 中看 出 ,采用 蒸 汽 汽提 法 为较 为 成熟 脱 氨 _艺 ,既能 回 T : 收 氨 用 于生 产 ,又避 免 了空 气吹 脱所 导 致 的 空气 污染 ,是一 项 技 术 可靠 ,经 济合 理 的清清 生产T 艺 。
煤颗 粒 在管 道 中随 着煤 泥水 平 均 流速 的 减小 分 布 愈来 愈不 均 匀 ,当 流 速 减 小 到 某 一 值 后 ,管 道 底 部 出现 固定 的 或 滑 动 的床
流 动 时 的水 头损 失 相 同 ,从而 参 照清 水 管路 特 性 曲线 ,绘 制 出煤 泥水 的管路 特性 曲线 。 4 渣浆泵 的性能 般 来 说 ,用 液柱 高度 表示 的扬 程 仅 与 液 体 的运 动 状 态 有 关 。 在泵 送 液体 时 ,由于 浆体 浓 度 、固体 颗 粒 的大 小 、粘 度 等 的 影 响 ,使 得 同一 台泵输 送 清水 与 输送 煤 泥水 时 扬 程和 效 率都 要 发 生 变 化 。与 泵输 送 清水 相 比 ,泵 送 高浓 度粗 颗 粒 的煤 泥水 时 ,泵 的扬 程 和效 率 有 明显 降低 ;泵送 细颗 粒煤 泥 水 时 ,在 有 些情 况 下 ,泵效 率 会有 所 提 高 。因此 ,在渣 浆 泵 的选 型 上除 必 须知 道 泵 ( 下转 第 13 ) 5页
臭 氧 氧 化氨 氮 的理 想 条件 是 高碱 性 环 境 ,中性环 境 中 臭氧 对 氨 氮 的 氧化 能力 较 差 ,因此 采用 臭 氧氧 化 氨 氮不 但成 本 会很 高 ,
且 还会 产生 许 多的后遗 症 。
下 ,对 氨氮 的吹 脱有利 ,可 以提 高氨 氮 的去 除率 ,反之 则不利 于氨 氮的去 除 。同时废水 中的氨氮浓 度越 高 ,越有 利于 氨氮 的去 除 。 吹脱 法 有 如 下特 点 :① 投 资相 对较 少 、运行 成 本 高 ,酸 碱投 加 量 大 ,吹 脱 后 得 到 的氨 废 水 的 处 理 也 是 个 难 题 ;② 去 除 率 较 低 ,必 须 与其 它 工艺 结 合才 能 取得 高 品质 的 出水 ;③适 用 场所 有 限 ,T 作 环境 恶 劣 。氨 氮 吹脱 进入 大 气 ,必 然会 对 环 境 造成 二次 污 染 ;④ 环境 温 度 要求 高 ,耗 能大 ,低 温不 利 于 吹脱 ,需 要 提高
4 结 论
折点 加氯 法 主要是 在废水 中投加 氯气 或者 N CO,利用其 强氧 aI 化性 去 除 废水 中的 氨氮 。 当投 加量 和 废水 的配 比达 到 一定 的 比例 时 ,废水 中的氨氮 的浓度 降至 最低 ,氨 氮 的去除 率达 到最 高 。 折 点加 氯 法适 用 于小 水 量 的废 水 ,如 果 水量 大 且 氨 氮的 浓度 高 ,根 据 投加 比例 ( 体次 氯 酸钠 的投加 量 根据 实 验 室 的小 试而 具 定 ), 1常 的运行 成本将 会很 高 ,并且 需配 置大 的储 罐 。 3
接 霸 赫
应 用 方 法 论
252具 氧氧化 ..
l 5 3
2. 吹 脱 法 2
吹脱 法 的反 应原 理为 :N O 一 N H0,投加 控f p 和 H + H H + , + l H i J l 温度 ,将氨氮 从水 中脱除 。根据反应 方程式 ,高温 和在 高p 的条件 H
中圈分类号 T 4 3 D 6
文献标识码 A 文章编号 17 — 6 1 ( 1)4 — 22 O 6 3 9 7 一2 2 2 0 2 一 l 0 0
在选 煤 厂 的生 产 过 程 中 ,需 要 使 用 大量 的水 作 为选 煤 介 质或 动 力 。此外 还 需 要 输送 大量 煤 浆及 重 介 质悬 浮液 等 矿 浆 ,因 此选 煤 厂需 装设 大 量 的 风 、水管 道 和各 种 流体 机 械 ,如 水 泵 、渣 浆泵 等 。这 些 流体 机 械 是选 煤 厂生 产 过程 中重要 的辅 助 机 械 ,更 是选 煤 厂能 耗 较 多的 机 械 ,它 们运 行 是否 正 常可 靠 ,选 用 是 否经 济合 理 ,将直 接影 响选 煤厂 的生 产好坏 和 各项技 术经 济指 标的 优劣 。 1 煤泥水的物理性质 煤 泥水 的 主要 物 理 性质 包括 煤 泥水 的密 度 、比重 和浓 度 。煤 泥 水 的密 度是 指 煤 颗粒 均 匀分 布 的单 位 体积 的煤 泥 水 所具 有 的质 量 ,以符号 p表 示 ,单 位k/ 泥 水密 度 与清 水密 度 的 比值定 g ;煤 m 义 为煤 泥 水 的 比重 ,以符 号s 表示 ;煤 泥水 的浓 度 有 两种 表 示方 法 ,一种 是 单位 时 间 流过 的煤 的 体积 与 煤 泥水 的体 积 之 比 ,定 义 为体 积浓 度 c ;另 一 种 是单 位 时 间流 过 的煤 的重 量 与 煤泥 水 重量
L V2
=
式 中 :c一体 积 浓度 ; C一重 量浓 度 ;
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面 。煤 颗粒 开 始 形成 床 面 时 的流速 称 为淤 积 流速 。在 正常 管 流条 件 下通 常是 紊 流 状态 ,所 以非 均质 悬 液在 淤 积流 速 下 的流 态几 乎 都 是紊 流状 态 。它 直接 与煤 颗 粒 的沉 降速 度 和 系统 中的紊 动 程度 有 关 , 因此 它 随 着煤 颗 粒粒 径 ,质量 和 固体 含量 的增 加而 增 加 。 淤 积流 速对 管 流 的重 要 性是 明显 的 ,它是 安 全运 行 的 下 限 。如果 流速 低 于淤 积 流 速将 导 致 管 内形成 固体颗 粒 床 面 ,摩擦 损 失 随之 相 应 地增 大 并 常 常具 有 脉动 性 ,甚 至 导致 管 道堵 塞 。 为保 证煤 泥
一
从 上面 计算 损 失 的公 式 可 以看 出 ,水 头损 失 可 以认 为 是与 流 速 的平 方 成 正 比 ,这 样 就取 速 度或 流 量 为横 坐标 ,水 头损 失 为纵 坐标 ,绘 制清 水 管路 特性 曲线 。根 据 实验 及 生 产经 验 , 当煤泥 水 的流 速 为 临界沉 降 流速 的07 时 ,煤 泥 的水头 损 失与 清水 以煤 泥 . 倍 水 的 临界 沉 降流 速 流动 时 的水 头损 失 相 同 ; 当煤泥 水 的流 速 为其 临 界沉 降 流速 的 1 泵 时 ,煤 泥水 的水 头损 失 与清 水 以同样 的流速 _ 3
最新 的反 渗透 技 术对 氨 氮 的去 除也 能 取 得接 近 离 子交 换 的效 果 ,其对预处 理 的要求较 高 ,工 程投 资和运 行费用 也较 高 ,同时 ,
次 污染 ,对 环境 造成影 响 。 生 物法 是 目前应 用最 广泛且 成熟 的氨 氮去 除 的处理 方法 。 但 是单 独 纯 粹 的使 用 物理 化 学法 或 者 生物 法 都很 难使 处 理 的 污 水 达标 排 放 。将 以 卜 法结 合 起来 ,是 大势 所 趋 。根据 不 同 T 方 业 废 水 的性 质及 特 点 ,将 物 理法 、化 学 法 和 生物 法相 结 合 ,找 到 运 行 成本 低 ,总投 资 费用 低 及处 理效 果 好 、避 免 二次 污 染 的1 艺 : 是 今后 的研 究重 点和 丁艺 优化 的方 向。
v 平 均流速 ( / ); 一 ms f 摩擦 损失 系数 。 _
式 中 :T 煤泥 水流 动时 产生 的切应 力 ( a 一 P );
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F4 g (. 1 L2DS 一) ,
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凯 夫公 式 :
V. ̄ n ” L0" 们耕 c =4( 13 DS , .
式 中 :V 临界流 速 ( l ); 广 ms g 一重力 加速 度 ( l ); ms D 管径 ( ); 一 m Fl 与粒 度 、浓度 等有关 的速 度 系数 ; l _
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2 wenku.baidu.com 2
理 论 研 究 苑
2 赫8 科2第霸 0年 期 1
选煤厂 渣 浆泵 的选型设 计
逯桂平
( 中煤科_ 集团武汉设计研究院 ,湖北武汉 4 0 6 ) T 30 2
摘 要 渣浆泵是选煤厂重要的生产和耗 能设备 ,渣 浆泵选型的合理性 、经济性直接影响着选煤厂的生产。本文首 先从理论 上分析 了煤泥水的物理性质 ,・ 沉降流速 ,管路 水头损 失及管路特性 曲线 ,然后介绍 了渣浆泵的性能,最后介 绍了选煤厂 临界 渣浆泵的选型步骤 ,对选煤厂的设 计和生产具有一 定的理论指导意义。 关t词 选煤厂 ;渣浆泵;选型
24 离子 交换 .
综 上 所述 ,氨 氮 的去 除办 法 分 为多 种 ,简单 的概 括 为物 理 化 学 法 和 生物 法 。物 理 化学 法 多用 于工 艺 的 预处 理 ,但 是 易造 成 二
离 子交 换 不仅 能去 除氨 氮 ,也 能吸 附 水 中除H+ 以外 的其 它 阳 离子 ,且对 预处 理的要求 较高 ,因此 其运行 费用 很高 ,其操作 也较 麻烦 。离子 交换 也只是进 行 了污 染 的转移 ,并未 消除污 染 ,更 值得 指 出的是 离子交 换采用 酸碱或盐 再生 ,加重 了再 生废 液 中氨 氮去除 的难度 。其致 命 的问题也是其再 生废液 中的 氨氮仍需 处理 。 25 其 他脱 氮技 术 . 2. .1反渗透 技术 5
Q 、Q_ 煤 、煤泥水 的体积流量 ,单位l或m/、r, / 3 ns s h 3。 煤 泥水 流 动 时 内部 产 生摩 擦 力或 切 应力 的这种 性 质 叫做 流体 的粘性 。对 于 牛顿煤 泥水 符合下 述关 系式 :
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式 中 :卜 管 路 的当量 长度 ( I I); T
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水 在 管道 中正常 流 动 ,必 须使 流 速超 过 某一 给 定 的最 小值 ,此速
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到设 定 的温度 。 23 折 点 加氯 法 .
3 几种脱氮 工艺的比较
对 于 给定 浓 度 的废 水 ,合 理 的技 术 方 案取 决 于 :水 的性 质 、 处 理效 果 、经 济效 益 。汽提 为更 为合 理 的选择 ,表 1 出儿 种T 艺 给 的 比较 。 从 表 中看 出 ,采用 蒸 汽 汽提 法 为较 为 成熟 脱 氨 _艺 ,既能 回 T : 收 氨 用 于生 产 ,又避 免 了空 气吹 脱所 导 致 的 空气 污染 ,是一 项 技 术 可靠 ,经 济合 理 的清清 生产T 艺 。
煤颗 粒 在管 道 中随 着煤 泥水 平 均 流速 的 减小 分 布 愈来 愈不 均 匀 ,当 流 速 减 小 到 某 一 值 后 ,管 道 底 部 出现 固定 的 或 滑 动 的床
流 动 时 的水 头损 失 相 同 ,从而 参 照清 水 管路 特 性 曲线 ,绘 制 出煤 泥水 的管路 特性 曲线 。 4 渣浆泵 的性能 般 来 说 ,用 液柱 高度 表示 的扬 程 仅 与 液 体 的运 动 状 态 有 关 。 在泵 送 液体 时 ,由于 浆体 浓 度 、固体 颗 粒 的大 小 、粘 度 等 的 影 响 ,使 得 同一 台泵输 送 清水 与 输送 煤 泥水 时 扬 程和 效 率都 要 发 生 变 化 。与 泵输 送 清水 相 比 ,泵 送 高浓 度粗 颗 粒 的煤 泥水 时 ,泵 的扬 程 和效 率 有 明显 降低 ;泵送 细颗 粒煤 泥 水 时 ,在 有 些情 况 下 ,泵效 率 会有 所 提 高 。因此 ,在渣 浆 泵 的选 型 上除 必 须知 道 泵 ( 下转 第 13 ) 5页
臭 氧 氧 化氨 氮 的理 想 条件 是 高碱 性 环 境 ,中性环 境 中 臭氧 对 氨 氮 的 氧化 能力 较 差 ,因此 采用 臭 氧氧 化 氨 氮不 但成 本 会很 高 ,
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下 ,对 氨氮 的吹 脱有利 ,可 以提 高氨 氮 的去 除率 ,反之 则不利 于氨 氮的去 除 。同时废水 中的氨氮浓 度越 高 ,越有 利于 氨氮 的去 除 。 吹脱 法 有 如 下特 点 :① 投 资相 对较 少 、运行 成 本 高 ,酸 碱投 加 量 大 ,吹 脱 后 得 到 的氨 废 水 的 处 理 也 是 个 难 题 ;② 去 除 率 较 低 ,必 须 与其 它 工艺 结 合才 能 取得 高 品质 的 出水 ;③适 用 场所 有 限 ,T 作 环境 恶 劣 。氨 氮 吹脱 进入 大 气 ,必 然会 对 环 境 造成 二次 污 染 ;④ 环境 温 度 要求 高 ,耗 能大 ,低 温不 利 于 吹脱 ,需 要 提高
4 结 论
折点 加氯 法 主要是 在废水 中投加 氯气 或者 N CO,利用其 强氧 aI 化性 去 除 废水 中的 氨氮 。 当投 加量 和 废水 的配 比达 到 一定 的 比例 时 ,废水 中的氨氮 的浓度 降至 最低 ,氨 氮 的去除 率达 到最 高 。 折 点加 氯 法适 用 于小 水 量 的废 水 ,如 果 水量 大 且 氨 氮的 浓度 高 ,根 据 投加 比例 ( 体次 氯 酸钠 的投加 量 根据 实 验 室 的小 试而 具 定 ), 1常 的运行 成本将 会很 高 ,并且 需配 置大 的储 罐 。 3
接 霸 赫
应 用 方 法 论
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l 5 3
2. 吹 脱 法 2
吹脱 法 的反 应原 理为 :N O 一 N H0,投加 控f p 和 H + H H + , + l H i J l 温度 ,将氨氮 从水 中脱除 。根据反应 方程式 ,高温 和在 高p 的条件 H
中圈分类号 T 4 3 D 6
文献标识码 A 文章编号 17 — 6 1 ( 1)4 — 22 O 6 3 9 7 一2 2 2 0 2 一 l 0 0
在选 煤 厂 的生 产 过 程 中 ,需 要 使 用 大量 的水 作 为选 煤 介 质或 动 力 。此外 还 需 要 输送 大量 煤 浆及 重 介 质悬 浮液 等 矿 浆 ,因 此选 煤 厂需 装设 大 量 的 风 、水管 道 和各 种 流体 机 械 ,如 水 泵 、渣 浆泵 等 。这 些 流体 机 械 是选 煤 厂生 产 过程 中重要 的辅 助 机 械 ,更 是选 煤 厂能 耗 较 多的 机 械 ,它 们运 行 是否 正 常可 靠 ,选 用 是 否经 济合 理 ,将直 接影 响选 煤厂 的生 产好坏 和 各项技 术经 济指 标的 优劣 。 1 煤泥水的物理性质 煤 泥水 的 主要 物 理 性质 包括 煤 泥水 的密 度 、比重 和浓 度 。煤 泥 水 的密 度是 指 煤 颗粒 均 匀分 布 的单 位 体积 的煤 泥 水 所具 有 的质 量 ,以符号 p表 示 ,单 位k/ 泥 水密 度 与清 水密 度 的 比值定 g ;煤 m 义 为煤 泥 水 的 比重 ,以符 号s 表示 ;煤 泥水 的浓 度 有 两种 表 示方 法 ,一种 是 单位 时 间 流过 的煤 的 体积 与 煤 泥水 的体 积 之 比 ,定 义 为体 积浓 度 c ;另 一 种 是单 位 时 间流 过 的煤 的重 量 与 煤泥 水 重量