三产品干扰床分选的制造方法
【专利摘要】一种三产品干扰床分选机，包括给料、给水、分选、排料系统；分选系统包括一段和二段分选腔，一段分选腔由内圆筒中空腔体构成，在内圆筒外套装有内径大于内圆筒外径的导流管；二段分选腔由导流管和外圆筒之间的腔体组成；给料系统包括插装在内圆筒内的入料井，入料井的夹层环腔通过给料管与混料桶相连通；给水系统由一段和二段给水系统组成；一段给水系统由与一段分选腔下端口相连通并与一段分选腔共同构成U型管路的进水管和供水管路组成；二段给水系统包括与二段分选腔下端相连通并与二段分选腔共同构成U型管路的进水管和供水管路组成；排料系统是由设置在一、二段给水管底部的阀门以及位于二段分选腔顶端的溢流槽组成。
【专利说明】三产品干扰床分选机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三产品干扰床分选机及其工作方法，具体来说是对细粒级物料进行分选，得到三个不同密度级物料的干扰床分选机及其实现方法。
【背景技术】
[0002]干扰床分选机是近年来得到广泛应用的粗煤泥分选设备。基于成熟的干扰沉降原理及流化床原理，干扰床分选机多被设计成柱形和方柱形。传统干扰床分选机一般由给料装置、给水装置、排料装置及自动控制装置组成。物料进入分选机内，在上升水流作用下形成自生流化床层。密度小于床层密度的矿粒在上升水流作用下成为溢流，密度大于床层密度的颗粒穿透床层形成底流，最终完成轻重颗粒的分离。传统干扰床分选机仅能将入选物料分成两个密度级的物料，即溢流和底流。以煤炭分选为例，可选性为易选、中等可选的入料可通过传统干扰床分选机得到较高产率的低灰精煤。但对于可选性为难选、极难选的粗煤泥，由于临近物含量较多，造成分选密度在一定范围内起不到改变灰分的作用。
[0003]针对难选物料和极难选物料，中间密度级物料含量较多，各粒级密度含量相对比较均匀，对这部分物料进行分选可采用窄密度级分选。若对底流进行二次分选，如图1所不，即一段分选米用低密度分选，二段米用高密度分选，在筒体结构一体情况下，一段分选得到的底流，进入二段分选。若对溢流进行二次分选，如图2所示，即一段分选采用低密度分选，二段仍采用更低密度分选，在筒体结构一体情况下，一段分选得到的溢流，进入二段分选。也就是说，从分选密度角度来说，较低密度分选更容易实现。
【发明内容】
[0004]本发明的目的正是针对中间密度级含量多的难选、极难选物料提供一种采用溢流二次分选方式进行高效分选的三产品分选机。
[0005]本发明的目的可通过下述技术措施来实现:
本发明的一种三产品干扰床分选机包括给料系统、给水系统、分选系统、排料系统以及辅助系统；
a、所述分选系统包括一段分选腔和二段分选腔，所述一段分选腔是由与分选机主体共轴线设置的内圆筒中空腔体构成，且内圆筒的下端止于外圆筒内腔的中下部，内圆筒的上端与外圆筒的上端平齐，在内圆筒外套装有内径大于内圆筒外径的导流管，且导流管的下端止于内圆筒下端外壁上固定设置的碗状防冲击装置上方，导流管上端高于外圆筒的上端、低于设置在外圆筒上端口处溢流槽的上缘口 ；所述二段分选腔由导流管和外圆筒之间的腔体组成；
b、所述给料系统包括以与内圆筒共轴线方式插装在内圆筒内的双层套筒结构的入料井，所述入料井的下端竖直向下延伸至内圆筒的中上部，入料井的上端竖直向上延伸至溢流槽的上方；所述入料井的夹层环腔通过给料管与混料桶相连通；
C、所述给水系统由一段给水系统和二段给水系统组成；所述一段给水系统是由与一段分选腔下端口相连通并与一段分选腔共同构成U型管路的一段进水管，以及与一段进水管进水口相连通的一段供水管路组成；所述二段给水系统包括与二段分选腔下端相连通并与二段分选腔共同构成U型管路的的二段进水管，以及与二段进水管进水口相连通的二段供水管路组成；
d、所述排料系统是由设置在一段给水管底部的水平管段的阀门d和设置在二段给水管底部的水平管段的阀门g，及溢流槽组成。
[0006]本发明在一段分选腔和二段分选腔的顶部和中部分别设置有作为辅助系统的分选强化轮。
[0007]本发明中所述一段供水管路是由给水泵a、阀门b、给水管a、给水箱a、给水管
b、阀门c组成；阀门b连接给水泵a和给水管a,给水管a连接起缓冲作用的给水箱a,给水箱a通过给水管b、阀门c连通一段进水管进水口 ；所述二段供水管路由给水泵b、阀门e、给水管d、给水箱b、给水管e、阀门f组成；阀门e连接给水泵b和给水管d，给水管d连接起缓冲作用的给水箱b，给水箱b通过给水管e、阀门f连通二段进水管进水口 ；且给水箱a、b位置均高于溢流槽上边缘。
[0008]更具体说:两段给水系统均为“U”型结构，利用连通器原理为两段分选腔提供稳定上升水流，水泵通过给水管和给水箱为一段分选腔提供上升水流，阀门设置于给水箱和水泵之间，可以起到调节给水流量的作用。给水箱位置高于溢流槽上边缘，在给水过程中起到缓冲流量作用；二段给水系统和一段给水系统组成和布置一致。
[0009]本发明在所述入料井的夹层环腔通过给料管以及给料管阀门与混料桶相连通，通过调节阀门实现对入料速率的控制。
[0010]进一步讲，本发明中所述的防冲击装置为一碗状结构，套于内圆筒外壁上，该装置可避免二段水流直接冲击导流管内的一段溢流，使一段溢流顺利进入二段分选腔。二段分选腔为导流管与外圆筒构成的环形柱状腔结构，横截面为一圆环；经一段分选腔的溢流进入二段分选腔后，在二段上升水流的作用下干扰沉降，得到二段溢流和二段底流。二段底流通过底流排放阀门排出，二段溢流进入溢流槽后，汇于溢流排放口，最终通过溢流管排出。
[0011]所述的强化轮为长齿齿轮，齿轮布置于靠近管壁侧，与管壁之间留有一定距离。由于流体粘性的作用，强化轮两侧水流流速不同，强化轮沿着一定方向转动，使沉降速度受管壁效应影响的颗粒减小附着于边壁的概率，从而最大程度提高精煤产率。
[0012]本发明的有益效果如下:
相对于传统干扰床分选机，本设备具有以下优点:
1、本发明具有两个独立的分选腔，能得到三个不同密度级别产品，物料能够在本分选机中实现两段低密度分选，提高精煤产率和精煤质量，符合精煤产率最大化原则；
2、本发明的两段给水系统均采用连通器原理，使得给水均匀稳定；
3、本发明的辅助系统能减小管壁效应对精煤产率的影响；
4、本发明可以根据现场需求，安装密度、压力传感器及PID控制系统，以更精确地控制
产品质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1底流再选方案不意图。[0014]图2溢流再选方案示意图。
[0015]图3本发明的结构示意图。
[0016]图3中序号如下:1-混料桶，2-给料管阀门a，3_给料管，4-入料井，5-内圆筒，6-导流管，7-碗状防冲击装置，8-外圆筒，9-给水泵a，10-阀门b，11-给水管a，12_直角弯头a，13-给水箱a，14-给水管b，15-阀门C，16-进水管C，17-直角弯头b，18-阀门d，19-直角弯头C，20-给水泵b，21-阀门e，22-给水管d，23-直角弯头d，24-给水箱b，25-给水管e，26-阀门f，27-进水管f，28-直角弯头e，29-阀门g，30-溢流槽，31-溢流管，32- —段分选腔，33- 二段分选腔，34-设置在一段分选腔顶部和中部的分选强化轮，35-设置在二段分选腔顶部和中部的分选强化轮。
【具体实施方式】
[0017]本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述:
如图3所示，本发明的三产品干扰床分选机包括给料系统、给水系统、分选系统、排料系统以及辅助系统；所述分选系统包括一段分选腔32和二段分选腔33，所述一段分选腔32是由与外圆筒8共轴线设置的内圆筒5中空腔体构成，且内圆筒5的下端止于外圆筒8内腔的中下部，内圆筒5的上端与外圆筒8的上端平齐，在内圆筒5外套装有内径大于内圆筒5外径的导流管6，且导流管6的下端止于内圆筒5下端外壁上固定设置的碗状防冲击装置7上方，导流管6上端高于外圆筒8的上端、低于设置在外圆筒8上端口处溢流槽30的上缘口 ；所述二段分选腔33由导流管6和外圆筒8之间的腔体组成；所述给料系统包括以与内圆筒5共轴线方式插装在内圆筒5内的双层套筒结构的入料井4，所述入料井4的下端竖直向下延伸至内圆筒5的中上部，入料井4的上端竖直向上延伸至溢流槽30的上方；所述入料井4的夹层环腔通过给料管3与混料桶I相连通；所述给水系统由一段给水系统和二段给水系统组成；所述一段给水系统是由与一段分选腔32下端口相连通并与一段分选腔32共同构成U型管路的一段进水管，以及与一段进水管进水口相连通的一段供水管路组成；所述二段给水系统包括与二段分选腔33下端相连通并与二段分选腔33共同构成U型管路的的二段进水管，以及与二段进水管进水口相连通的二段供水管路组成；所述排料系统是由设置在一段进水管底部的水平管段的阀门dl8和设置在二段进水管底部的水平管段的阀门g 29，以及位于二段分选腔顶端的溢流槽30组成。所述一段供水管路是由给水泵a 9、阀门b 10、给水管a 11、给水箱a 13、给水管b 14、阀门c 15组成；阀门b 10连接给水泵a和给水管a 11,给水管all连接起缓冲作用的给水箱a 13,给水箱a 13通过给水管b 14、阀门c 15连通一段进水管进水口，且给水箱a 13位置高于溢流槽上边缘；所述二段供水管路由给水泵b 20、阀门e 21、给水管d 22、给水箱b 24、给水管e 25、阀门f 26组成；阀门e 21连接给水泵b和给水管d 22，给水管d 22连接起缓冲作用的给水箱b 24，给水箱b 24通过给水管e 25、阀门f 26连通二段给进水管进水口，且给水箱b 24位置高于溢流槽上边缘。
[0018]本发明在一段分选腔32和二段分选腔33的顶部和中部分别设置有作为辅助系统的四组分选强化轮34、35 ;所述的强化轮为长齿齿轮，齿轮布置于靠近管壁侧，与管壁之间
留有一定距离。
[0019]所述入料井4的夹层环腔通过给料管3以及给料管阀门a2与混料桶相连通_。[0020]本发明工作原理如下:设备工作时，给水泵a 9、阀门b 10、阀门c 15打开，阀门d18、阀门g 29关闭。整个系统里充满水。根据所给入料的性质，调整底部给水系统的阀门b10，确定上升水流流速。料浆通过混料桶I及给料管3进入到入料井夹层环腔，使料浆沿套筒壁切线方向绕着环腔向下旋转并均匀给入一段分选腔32中上部，与一段给水系统产生的上升水流相遇。料浆中沉降速度恰等于上升水流流速的矿粒群悬浮在一段分选腔32内，形成一定密度的悬浮液干扰床层，分选机的密度由上升水流流速决定。分选腔内流体达到稳定状态后，入料中密度低于床层密度的矿粒沉降速度小于上升水流流速，继而成为溢流，入料中密度大于床层密度的矿粒沉降速度大于上升水流流速，成为底流。一段溢流通过导流管6进入二段分选腔33内，二段分选腔33内物料进行干扰沉降可得到二段溢流和二段底流，分别通过溢流管31和阀门g 29排出。位于两段分选腔中部和顶部的四组强化轮具有减少管壁效应造成存料，提高精煤产率的作用。
【权利要求】
1.一种三产品干扰床分选机，其特征在于:所述分选机包括给料系统、给水系统、分选系统、排料系统以及辅助系统； a、所述分选系统包括一段分选腔和二段分选腔，所述一段分选腔是由与分选机主体共轴线设置的内圆筒中空腔体构成，且内圆筒的下端止于外圆筒内腔的中下部，内圆筒的上端与外圆筒的上端平齐，在内圆筒外套装有内径大于内圆筒外径的导流管，且导流管的下端止于内圆筒下端外壁上固定设置的碗状防冲击装置上方，导流管上端高于外圆筒的上端、低于设置在外圆筒上端口处溢流槽的上缘口 ；所述二段分选腔由导流管和外圆筒之间的腔体组成； b、所述给料系统包括以与内圆筒共轴线方式插装在内圆筒内的双层套筒结构的入料井，所述入料井的下端竖直向下延伸至内圆筒的中上部，入料井的上端竖直向上延伸至溢流槽的上方；所述入料井的夹层环腔通过给料管与混料桶相连通； C、所述给水系统由一段给水系统和二段给水系统组成；所述一段给水系统是由与一段分选腔下端口相连通并与一段分选腔共同构成U型管路的一段进水管，以及与一段进水管进水口相连通的一段供水管路组成；所述二段给水系统包括与二段分选腔下端相连通并与二段分选腔共同构成U型管路的的二段进水管，以及与二段进水管进水口相连通的二段供水管路组成； d、所述排料系统是由设置在一段给水管底部的水平管段的阀门d和设置在二段给水管底部的水平管段的阀门g，以及位于二段分选腔顶端的溢流槽组成。
2.根据权利要求1所述的三产品干扰床分选机，其特征在于:在一段分选腔和二段分选腔的顶部和中部分别设置有作为辅助系统的分选强化轮。
3.根据权利要求1所述的三产品干扰床分选机，其特征在于:所述一段供水管路是由由给水泵a、阀门b、给水管a、给水箱a、给水管b、阀门c组成；阀门b连接给水泵a和给水管a，给水管a连接起缓冲作用的给水箱a，给水箱a通过给水管b、阀门c连通一段进水管进水口，且给水箱a位置高于溢流槽上边缘；所述二段供水管路由给水泵_b、阀门e、给水管d、给水箱b、给水管e、阀门f组成；阀门e连接给水泵b和给水管d，给水管d连接起缓冲作用的给水箱b，给水箱b通过给水管e、阀门f连通二段进水管进水口，且给水箱b位置高于溢流槽上边缘。
4.根据权利要求1所述的三产品干扰床分选机，其特征在于:在所述入料井的夹层环腔通过给料管以及给料管阀门与混料桶相连通。
【文档编号】B03B5/66GK103785522SQ201410076132
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】张义顺, 张岭, 马娇, 刘远杨, 史长亮 申请人:河南理工大学