分选装置及具有其的分选设备的制作方法

本发明涉及物料分选领域，具体涉及一种分选装置和具有该分选装置的分选设备。

背景技术：

对于不同密度颗粒混合物的分选一般采用气流或水流等分选介质进行分选，不同密度的物料颗粒将在气流或水流作用下振荡分层，实现以物料密度差异为主导的有效分选。

相关技术中的分选装置内的气流或水流流速存在分布不均匀的问题，例如，当气流或水流由分选装置的底部通入时，在随着气流或水流由下向上流动的过程中，气流或水流的流速将会逐渐降低，由此造成分选装置的分选精度和分选效率低，且适应性差。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种分选装置，所述分选装置通过使每个子分选室均具有适于连通分选介质源的进口，使得分选室内的分选介质流速更加均匀，由此提高分选精度和分选效率，且分选装置的适应性好，可以适用于更大密度范围的颗粒物料的分选。

本发明还提出一种具有上述分选装置的分选设备。

根据本发明第一方面实施例的分选装置，包括：本体，所述本体内限定出分选室，所述本体上设有分别与所述分选室连通的入料口、第一出料口和第二出料口，所述第一出料口位于所述分选室的底部，所述第二出料口位于所述分选室的顶部，其中，所述分选室包括沿上下方向依次并排设置且彼此连通的多个子分选室，每个所述子分选室均具有适于连通分选介质源的进口。

根据本发明实施例的分选装置，通过使每个子分选室均具有适于连通分选介质源的进口，使得分选室内的分选介质流速更加均匀，不同密度的有机固体在分选介质的作用下振荡更加充分以便得到精度更高的低灰有机固体和高灰有机固体，且分选效率高，分选装置的适应性好，可以适用于更大密度范围的有机固体的分选。

另外，根据本发明实施例的分选装置，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，至少一个所述子分选室的横截面积由下至上逐渐增大。

可选地，每个所述子分选室均为锥台形。

可选地，所述子分选室的锥角的取值范围为0～120°。

优选地，相邻的两个所述子分选室中位于上方的所述子分选室的锥角小于位于下方的所述子分选室的锥角。

根据本发明的一个实施例，所述子分选室为两个，位于下方的所述子分选室在上下方向的高度h1≥0.1m，位于上方的所述子分选室在上下方向上的高度h2≥1.0m。

根据本发明的一个实施例，所述本体包括：沿上下方向延伸的筒状外壳体；沿上下方向延伸的筒状内壳体，所述筒状内壳体设在所述筒状外壳体内，所述筒状内壳体内限定出所述分选室，所述筒状外壳体和所述筒状内壳体之间限定出分选介质室，所述分选介质室包括与多个所述子分选室一一对应的多个子分选介质室，多个所述进口与多个所述子分选介质室一一对应连通，每个所述子分选室和相应的所述子分选介质室之间通过设在所述内壳体上的多个通孔连通。

可选地，所述子分选室为两个，位于下方的所述子分选室的侧壁上的多个所述通孔的总面积与相应的所述子分选室的侧壁的面积的比值范围为20％～40％；位于上方的所述子分选室的侧壁上的多个所述通孔的总面积与相应的所述子分选室的侧壁的面积的比值范围为10％～30％。

根据本发明的一个实施例，所述本体上端设有沿上下方向延伸的导引段，所述导引段内限定出与所述分选室连通的导引腔室，所述第二出料口设在所述导引段的上端。

根据本发明第二方面实施例的分选设备，包括根据本发明上述第一方面实施例的分选装置。

根据本发明第二方面实施例的分选设备，通过设置根据本发明上述第一方面实施例的分选装置，使得所述分选设备具有上述分选装置具有的全部优点，这里不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的分选装置的结构示意图；

图2是图1中所示分选装置沿a-a线的剖面图；

图3是图1中所示分选装置沿b-b线的剖面图；

图4是图1中所示分选装置沿c-c线的剖面图；

图5是根据本发明另一个实施例的分选装置的结构示意图；

图6是图5中所示分选装置沿d-d线的剖面图；

图7是图5中所示分选装置沿e-e线的剖面图；

图8是图5中所示分选装置沿f-f线的剖面图。

附图标记：

分选装置100；

本体1；外壳体11；进口111；

内壳体12；分选室121；子分选室1211；通孔122；

导引段2；导引腔室21；第二出料口22；入料口23；

分选介质室101；子分选介质室1011；第一出料口102。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图8描述根据本发明第一方面实施例的分选装置100，所述分选装置100可以用于不同密度颗粒混合物的分选，例如，分选装置100可以将有机固体进行分选处理，以便得到低灰有机固体和高灰有机固体。在本申请下面的描述中以分选装置100用于有机固体的分选为例进行说明。

本申请中所说的“有机固体”是指煤、垃圾和生物质。有机固体中的灰分包括氧化硅、氧化铝、氧化镁或氧化铁等无机成分。有机固体的密度反映了灰分的高低，有机固体中灰分含量不同则密度不同，灰分高则密度大，灰分低则密度小。分选装置100可以将不同灰分的有机固体分选出高灰有机固体和低灰有机固体。

具体的，有机固体中含有较高含量的还原性碳、氢和灰分(例如挥发分、无机盐和氧化物等杂质)，通过将有机固体进行分选处理，可以将低灰有机固体与高灰有机固体分离，其中低灰有机固体经处理后可以用作制备电石的还原剂，高灰有机固体经处理后可以用作制备煤炭气化气的气化原料、火力发电原料等。

需要说明的是，本申请中的术语“高灰”和“低灰”并不是绝对概念，而是相对概念，具体是指有机固体中灰分的相对含量，也即是说，上述“低灰有机固体”相对于“高灰有机固体”具有较低的灰分含量，上述“低灰有机固体”和“高灰有机固体”中的具体灰分含量均不受特别限制。

如图1和图5所示，根据本发明实施例的分选装置100包括本体1，本体1内限定出分选室121，本体1上设有分别与分选室121连通的入料口23、第一出料口102和第二出料口22，第一出料口102位于分选室121的底部，第二出料口22位于分选室121的顶部，有机固体原料由入料口23进入分选室121内，入料口23可以设在分选室121的顶壁和侧壁上，优选地，入料口23邻近分选室121的顶部设置或者设在分选室121的顶壁上，这样有机固体在分选室121内的分选路径较长，由此可以提高有机固体的分选精度和分选效率。

分选室121内通入分选介质，分选介质可以为空气也可以为水，即通过气流和水流对不同密度颗粒混合物进行分选。在本申请中以空气作为分选介质为例进行说明。有机固体进入分选室121内在气流的作用下不同密度的固体颗粒获得加速、减速效应，从而实现振荡分层，低密度的轻物料产物和高密度的重物料产物在气流的作用分离开，低密度的轻物料产物在分选室121内上升并通过第二出料口22排出，高密度的重物料产物在分选室121内下沉至分选室121底部并通过第一出料口102排出，从而分选出低灰有机固体和高灰有机固体。

可以理解的，将低灰有机固体和高灰有机固体分选开的原理是，通过调节分选室121内的风速，可以将不同密度的物料颗粒分选开，风速的大小直接影响到分选出的物料产物密度的高低。由此分选室121内风速的大小以及风速在分选室121内分布的均匀性将直接影响着有机固体的分选精度。

现有技术中，分选室仅具有一个用于通入气流的进口，且所述进口一般设在分选室的底壁上或者邻近分选室的底部设置，可以想到的，气流在由底部进入分选室后并在分选室内由下至上流动的过程中，气流的流速将会降低，也就是说，分选室上部的气流流速小于分选室下部的气流流速，分选室内通入气流的流速和有机固体的颗粒大小、颗粒的形状和物料的密度有关，若要使分选室上部的气流流速大小满足有机固体的分选要求，那么分选室下部的气流流速将会大于实际所需要的气流流速，由此将会造成沉降至分选室底部的高灰有机固体在气流的作用下上升与低灰有机固体重新混合在一起，若要使分选室下部的气流流速大小满足物料分选要求，那么分选室上部的气流流速大小将会小于实际所需要的气流流速，由此将会造成低灰有机固体下沉与高灰有机固体重新混合在一起，由此大大降低了分选精度和分选效率。另外，上述的分选装置，对于密度相差较小的有机固体的分选效果较差，由此降低了分选装置的适应性。

为了解决上述问题，本申请的分选装置100的分选室121包括沿上下方向依次并排设置且彼此连通的多个子分选室1211，每个子分选室1211均具有适于连通分选介质源的进口111。具体而言，分选室121包括多个子分选室1211，需要说明的是，“多个”的含义是两个或两个以上，例如，分选室121可以包括两个、三个、四个或更多个子分选室1211，多个子分选室1211沿上下方向并排设置且彼此连通，每个子分选室1211均具有适于连通分选介质源的进口111，也就是说，每个子分选室1211均可以直接通入气流，由此使得子分选室1211之间的气流流速更加均匀，即分选室121内的气流流速更加均匀，分选室121上部的气流流速和分选室121下部的气流流速大致相等，由此使得物料的分选精度和分选效率更高，分选装置100的适应性也更好。

需要说明的是，每个子分选室1211内通入的气流的流速可以相等，也可以不相等，每个子分选室1211内通入的气流的流速可以根据有机固体的密度特性、颗粒形状、颗粒大小等来计算。由于气流具有向上流动扩散的特性，优选地，通入位于上部的子分选室1211内的气流的流速小于通入位于下部的子分选室1211内的气流的流速，由此可以使得分选室121内的气流流速更加均匀，分选装置100的分选效果更好。

由于有机固体类型不同，其灰分之外的成分也不同，因此，对于不同类型的有机固体，灰分含量相同时密度也会不同，使得对于不同类型的有机固体，要分选出相同灰分含量的低灰有机固体，其分选室的进风量是不同的。因此，能够分选出相同灰分含量的有机固体的分选室的进风量难以界定，需要针对具体的有机固体进行调整。

根据本发明实施例的分选装置100，通过使每个子分选室1211均具有适于连通分选介质源的进口111，使得分选室121内的分选介质流速更加均匀，不同密度的有机固体在分选介质的作用下振荡更加充分以便得到精度更高的低灰有机固体和高灰有机固体，且分选效率高，分选装置100的适应性好，可以适用于更大密度范围的有机固体的分选。

需要说明的是，有机固体中的灰分主要为氧化硅、氧化铝、氧化镁或氧化铁等无机成分，有机固体经处理后低灰有机固体可以用作制备电石的还原剂，当灰分含量过高，则会严重影响电石炉的性能，会引发电石炉的爆炸，产生致命的后果，因此，必须要控制电石炉中有机固体的灰分，申请人经验发现，当有机固体的灰分含量小于或等于12％时，能够保证电石炉的性能不受影响，在安全范围内。利用本申请的分选装置100，通过调整每个子分选室1211内通入风量的大小，可以由有机固体原料中分选出灰分含量小于或等于12％的低灰有机固体，进而保证后续电石的安全顺利生产。在本发明的一个实施例中，至少一个子分选室1211的横截面积由下至上逐渐增大，也就是说，在多个子分选室1211中，可以仅有一个子分选室1211的横截面积由下至上逐渐增大，也可以是多个子分选室1211的横截面积均由下至上逐渐增大。由此，可以提高分选装置100的分选精度和分选效率。

优选地，如图1和图5所示，每个子分选室1211均为锥台形，横截面可以均是圆形或方形。由此，可以提高分选装置100的分选精度和分选效率。子分选室1211的锥角的取值范围为0～120°，也就是说，子分选室1211的锥角大于0且小于或等于120°，例如锥角可以为10°、20°、25°、40°、60°或120°等。

在本发明的一个具体示例中，如图1所示，每个子分选室1211的锥角均相等，分选效果好，且生产加工方便。优选地，每个子分选室1211的锥角的范围均为10°～60°，也就是说，每个子分选室1211的锥角大于或等于10°且小于或等于60°。

在本发明的另一个具体示例中，如图5所示，相邻的两个子分选室1211中位于上方的子分选室1211的锥角小于位于下方的子分选室1211的锥角，分选效果更好、分选装置100的结构更加多样化。优选地，位于下方的子分选室1211的锥角的范围为60°～120°，位于上方的子分选室1211的锥角范围为0～30°，也就是说，位于下方的子分选室1211的锥角大于或等于60°且小于或等于120°，位于上方的子分选室1211的锥角大于0且小于或等于30°，由此使得分选装置100的分选效率更好。

在本发明的一个具体实施例中，如图1和图5所示，子分选室1211为两个，位于下方的子分选室1211在上下方向的高度h1≥0.1m，位于上方的子分选室1211在上下方向上的高度h2≥1.0m。也就是说，位于下方的子分选室1211在上下方向的高度h1大于或等于0.1m，例如高度h1可以为0.1m、0.2m、0.25m或0.4m等，位于上方的子分选室1211在上下方向上的高度h2大于或等于1.0m，例如，高度h2可以为1.0m、1.5m或1.8m等，由此使得分选装置100的分选效果更好。

在本发明的一个实施例中，如图1-图3和图5-图7所示，本体1包括沿上下方向延伸的筒状外壳体11和沿上下方向延伸的筒状内壳体12，筒状内壳体12设在筒状外壳体11内，筒状内壳体12内限定出分选室121，筒状外壳体11和筒状内壳体12之间限定出分选介质室101，分选介质室101包括与多个子分选室1211一一对应的多个子分选介质室1011，多个进口111与多个子分选介质室1011一一对应连通，每个子分选室1211和相应的子分选介质室1011之间通过设在内壳体12上的多个通孔122连通。同通过在内壳体12上设置多个通孔122，这样气流首先通过进口111进入分选介质室101，接着气流通过多个通孔122均匀流入分选室121内，从而使得分选室121内的气流流速更加均匀，由此进一步提高分选装置100的分选精度。

在本发明的一个具体示例中，如图1和图5所示，子分选室1211为两个，位于下方的子分选室1211的侧壁上的多个通孔122的总面积与相应的子分选室1211的侧壁的面积的比值范围为20％～40％，例如可以是20％、30％或40％；位于上方的子分选室1211的侧壁上的多个通孔122的总面积与相应的子分选室1211的侧壁的面积的比值范围为10％～30％，例如可以是10％、20％或30％。由此，使得分选室121内的气流流速更加均匀，由此可以进一步提高分选装置100的分选精度。多个通孔122的孔径优选为2-5mm，即通孔122的孔径大于或等于2mm且小于或等于5mm，例如可以为2mm、3mm、4mm或5mm等，从而使得进风更加均匀和顺畅。

在本发明一个实施例中，本体1上端设有沿上下方向延伸的导引段2，导引段2内限定出与分选室121连通的导引腔室21，第二出料口22设在导引段2的上端，导引段2将分选后的低密度的轻产物导引出分选室121，由此可以提高分选效率。如图1、图4、图5和图8所示，导引腔室21的横截面积由下至上逐渐减小，分选后的低密度的轻产物在导引段2的导引下排出分选室121，通过使导引腔室21的横截面积由下至上逐渐减小，轻产物排出顺畅，并且导引段2结构简单。可选地，第二出料口22可以连接旋风除尘器，且导引段2内还可以设有抽风机，由此可以使得轻产物更加快速的排出，并且通过旋风除尘器可以对第二出料口22排出的产物进行固气分离，由此分选介质可以循环利用，从而节省能源。可选地，如图1和图5中所示，入料口23可以设在导引段2的侧壁上，由此使得物料的分选路径更长，分选效果更好。

如图1和图5所示，导引腔室21可以形成为锥台形，横截面可以均是圆形或方形。优选地，导引腔室21的锥角范围为5°～60°。也就是说，导引腔室21的锥角大于或等于5°且小于或等于60°，例如，导引腔室21的锥角可以为5°、6°、10°、30°、50°、55°或60°等，导引效果更好。

根据本发明第二方面实施例的分选设备，包括根据本发明上述第一方面实施例的分选装置100。

根据本发明第二方面实施例的分选设备，通过设置根据本发明上述第一方面实施例的分选装置100，使得所述分选设备具有上述分选装置100具有的全部优点，这里不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。