CN101569873B - 一种可调节沉淀面积的水力分级装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调节沉淀面积的水力分级装置及方法，通过把水力分级装置沉淀区分隔成多组能各自独立的工作区，工作中通过调节使用独立工作区的工作组数，来调节参加工作的沉淀面积，改变水力工作流速，使设备总能在需要的最佳流速范围内使用。采用上述结构和方法来进行水力分级和浓缩，能适应精细分级或浓缩的要求，效果有保证，适应工作条件宽，工作稳定，是一种行业内全新的水力分级装置及方法。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种选煤用浓缩分级装置和方法，尤其是涉及一种可调节沉淀面积的水力分级装置及方法。
背景技术
目前，国内外选煤厂普遍使用的水力分级和浓缩方法及装置，有如中国矿业大学出版社2002年10月第二次印刷出版的《选矿学》一书P127-137页、P547-568页所载，公知公用并在该行业具有代表性的捞坑、浓缩漏斗、深锥等分级和浓缩方法及装置，均是在一台设备中有固定的沉淀面积，在设计完成并投入使用后，设备的沉淀面积不能随使用条件的变化而改变，来料性质的变化会带来使用效果无保证的情况。常见的有：当来料中出现细颗粒的高灰产物增加的情况时，流速显小，过多的细颗粒的高灰产物必然过多沉淀，增加了底流灰份，影响到底流产品的质量；当来料中出现极细粒的含量过多的情况时，过多的极细粒物料会增加了仓中的浓度，流速显高，使得粗颗煤不能很好沉淀，出现跑粗，影响到产品回收；总的来说，这些装置在生产使用中作为很粗的浓缩或分级设备使用还可以，要作为有一定精度要求的浓缩或分级设备使用就不适用了，原因就是使用中物料结构条件变化后，设备的沉淀面积不能随需要变化，不能保证需要的使用工作环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种在工作中可通过调节沉淀面积的大小，及时改变水力工作流速的大小，使设备总在需要的最佳流速范围内使用，具有分级或浓缩效果有保证，适应条件宽，工作稳定的可调节沉淀面积的水力分级装置。
本发明的另一目的是提供一种使用上述装置的方法。
本发明的技术方案概述如下：
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置，包含现有水力分级装置，一机内把沉淀区分隔成2组以上能各自独立工作的独立工作区，并在所述各独立工作区内分别设置独立的可控溢流装置。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置，其中：所述独立工作区为2到30组。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置，其中：所述独立工作区采用等份法进行分区。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置，其中：所述独立工作区采用不等份法，并按一定规律进行分区。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置，其中：所述沉淀面积可调节的水力分级装置的平面为圆型结构。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置，其中：所述沉淀面积可调节的水力分级装置的平面为方型结构。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置，其中：所述各独立工作区内设置有助沉淀的斜管或斜板装置。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置，其中：所述进料区布置在一侧。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置的水力分级方法，包含现有水力分级方法，工作中所述的某一个独立工作区可按需要在参与沉淀或不参与沉淀两种状态其中的一种状态下工作，一机内参与工作的独立工作区的数量由需要的沉淀效果来设定。其包含如下步骤：
①准备好沉淀面积可调节的水力分级装置，加入水，并正常循环；
②初调独立工作区使用组数，进入工作状态；
③向沉淀面积可调节的水力分级装置中加料；
④根据实际沉淀效果，调节需要开启的独立工作区组数，达到需要目标；
⑤进入正常工作状态，按实际开启独立工作区面积进行分级和浓缩。
采用上述结构和方法的可调节沉淀面积的水力分级装置和方法，使得工作中可通过调节沉淀面积的大小，改变水力工作流速的大小，让设备总在需要的最佳流速范围内使用，具有分级或浓缩效果有保证，能适应精细分级或浓缩的要求，适应工作条件宽，工作稳定，能取得现有技术所不能达到的效果。
本发明与现有技术相比，主要克服了多年来现有技术在一台设备上沉淀面积不能调节的技术偏见，通过调节参与工作的独立工作区的多少来实现对沉淀面积的调节，这样做取得了意想不到的效果，使水力分级或浓缩达到了更高水平。
附图说明
图1表示一种现有水力分级装置的平面结构示意图
图2为图1的剖面结构示意图
图3表示本发明的一种可调节沉淀面积的水力分级装置的平面结构示意图
图4为图3的剖面结构示意图
图5表示本发明另一种可调节沉淀面积的水力分级装置的平面结构示意图
图6为图5的剖面结构示意图
图中：
1.集流槽，2.沉淀区，3.进料区，4.总排水口，5.压缩区，8.排料装置。
11.第一分区集流槽，21.第一分区沉淀区，61.第一分区排放装置，12.第二分区集流槽，22.第二分区沉淀区，62.第二分区排放装置，13.第三分区集流槽，23.第三分区沉淀区，63.第三分区排放装置，14.第四分区集流槽，24.第四分区沉淀区，64.第四分区排放装置，15.第五分区集流槽，25.第五分区沉淀区，65.第五分区排放装置，16.第六分区集流槽，26.第六分区沉淀区，66.第六分区排放装置，17.第七分区集流槽，27.第七分区沉淀区，67.第七分区排放装置，18.第八分区集流槽，28.第八分区沉淀区，68.第八分区排放装置，7.总集流槽，9.立隔板。
10.立隔板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1和图2中，一种现有最常用的中央进料周边溢流式圆型平面的水力分级装置，它主要包括上下开口的桶状沉淀区2，布置在沉淀区2中央的上下开口的管状进料区3，围绕在沉淀区2上部周边的集流槽1，设在集流槽1上的总排水口4，以及设在沉淀区2下部的上开口的倒锥台型压缩区5，设在压缩区5底部的排料装置8。所述沉淀区2下口和所述压缩区5上口相适配，并采用密封连接。
工作中，待分级或浓缩的煤泥水，从进料区3的上口进入，向下运行并通过进料区3下口进入沉淀区2下部；进入到沉淀区2的煤泥水中一部分大颗粒继续向下运动，其它的则开始向上运行；向上运行部分中，重力产生的向下速度大于向上水流速的颗粒将向下运行，并从煤泥水中分出来，进入压缩区5，通过压缩区5的进一步浓缩，浓缩底流从压缩区5底部的排料装置8排出；在沉淀区2中能向上运行到顶部的煤泥水，通过四周的集流槽1收集，从总排水口4排出，完成了水力分级或浓缩目的。
实施例1，在图3和图4中，一种中央进料周边溢流式圆型平面的可调节沉淀面积的水力分级装置，它与图1和图2除沉淀区和集流槽有差别外，有着相同的结构，其相同的各大部分的形状、构造、所用材料、作用、工作方式等为现有技术，这里不再叙述。所不同的是把图1所述沉淀区2和集流槽1用八块立隔板9沿径向等分为八个扇型区域；所述立隔板9的内立边与所述进料区3外表面完全接触并密封连接，所述立隔板9的外立边穿过所述集流槽并与所述沉淀区的内表面完全接触并密封连接，所述立隔板9的上边与所述沉淀区的上口平齐，所述立隔板9的下边与所述进料区的下口平齐；分隔后所述集流槽形成了第一分区集流槽11、第二分区集流槽12、第三分区集流槽13、第四分区集流槽14、第五分区集流槽15、第六分区集流槽16、第七分区集流槽17、第八分区集流槽18八个独立的部分；分隔后所述沉淀区形成了第一分区沉淀区21、第二分区沉淀区22、第三分区沉淀区23、第四分区沉淀区24、第五分区沉淀区25、第六分区沉淀区26、第七分区沉淀区27、第八分区沉淀区28八个独立的部分；在所述各分区集流槽底部分别设置可控的排放装置，分别为第一分区排放装置61、第二分区排放装置62、第三分区排放装置63、第四分区排放装置64、第五分区排放装置65、第六分区排放装置66、第七分区排放装置67、第八分区排放装置68；在所述各排放装置的下方设置总集流槽7，并在总集流槽7上设置总排水口4。分隔后的所述沉淀区成了八个能各自独立工作的独立工作区，每个独立工作区则通过控制所述该区的排放装置的开或关实现该区参与或不参与工作。即把某独立工作区的排放装置开启后，该区内水能正常流动，煤泥水能正常进入，实现正常水力分级或浓缩；而把某独立工作区的排放装置关闭后，该区内水不能流动，煤泥水不能进入，该区成了死区，不参与水力分级或浓缩工作。
工作中，该实施例的工作方式同图1，所不同的是：工作中根据需要的沉淀面积，选择开启和关闭独立工作区的数量，达到按需要随时调节沉淀面积的大小的目的，即按需要可随时改变水力工作流速的大小，让装置总在需要的最佳流速范围内使用。另外，工作中从所述开启的排料装置排出的水进入总集流槽7，再经过总排水口4排出。
基于同样的原理和方法，本发明也可以将图3和图4中的原理和方法应用到中央进料周边溢流式的正方型或长方型，以及其它型状的水力分级装置中，其它型状的可调节沉淀面积的水力分级装置，同样能达到发明目的和效果。
实施例2，在图5和图6中，一种一侧进料另一侧溢流式正方型的可调节沉淀面积的水力分级装置。其沉淀区为上下开口的方桶状结构，其压缩区5为上开口的倒方锥台型结构，所述沉淀区下口和所述压缩区上口相适配，并采用密封连接，在所述压缩区底部设有排料装置8，在所述沉淀区的左侧顶部安设有集流槽。进料区布置在沉淀区的右侧，其长度为总长度的十分之一到三分之一，其宽度为设备的宽度；所述沉淀区沿纵向用三块立隔板10等分隔为四个长方型区域；所述立隔板10的右立边与所述进料区3左面完全接触并密封连接，所述立隔板10的左立边穿过所述集流槽并与所述沉淀区的内表面完全接触并密封连接，所述立隔板10的上边与所述沉淀区的上口平齐，所述立隔板10的下边与所述进料区的下口平齐；分隔后所述集流槽形成了第一分区集流槽11、第二分区集流槽12、第三分区集流槽13、第四分区集流槽14四个独立的部分；分隔后所述沉淀区形成了第一分区沉淀区21、第二分区沉淀区22、第三分区沉淀区23、第四分区沉淀区24四个独立的部分；在所述各分区集流槽底部分别设置可控的排放装置，分别为第一分区排放装置61、第二分区排放装置62、第三分区排放装置63、第四分区排放装置64；在所述各排放装置的下方设置总集流槽7，并在总集流槽7上设置总排水口4。分隔后的所述沉淀区成了四个能各自独立工作的独立工作区，每个独立工作区则通过控制所述该区的排放装置的开或关实现该区参与工作或不参与工作。即把某独立工作区的排放装置开启后，该区内水能正常流动，煤泥水能正常进入，实现正常水力分级或浓缩；而把某独立工作区的排放装置关闭后，该区内水不能流动，煤泥水不能进入，该区成了死区，不参与水力分级或浓缩工作。
该实施例与实施例一有相同之处，其各部分所用材料、作用、工作方式等如图3所述，这里不再叙述。
基于同样的原理和方法，本发明也可以将图5和图6中的原理和方法应用到一侧进料另一侧溢流式的长方型或其它型状的水力分级装置中，同样能达到发明目的和效果。
基于同样的原理和方法，本发明也可以将上述的原理和方法应用到其它型式的水力分级装置中，同样能达到发明目的和效果。
基于同样的原理和方法，本发明也可以将上述的原理和方法应用到具有常规技术的其它型式的底流排料装置，如斗提机、渣浆泵、螺杆泵、阀门等的水力分级装置中，同样能达到发明目的和效果。
基于同样的原理和方法，本发明也可以用上述的原理和方法实现2到30组独立工作分区的其中任何一种分区的可调节沉淀面积的水力分级装置，同样能达到发明目的和效果。
基于同样的原理和方法，本发明也可以在上述的原理和方法中采用不等份法，并按一定规律进行分区，同样能达到发明目的和效果。
基于同样的原理和方法，本发明也可以在上述的原理和方法中在各独立工作区内设置有助于沉淀的斜管或斜板装置，同样能达到发明目的和效果。
本发明的可调节沉淀面积的水力分级装置的水力分级方法，包含现有水力分级方法，工作中所述的某一个独立工作区可按需要在参与或不参与沉淀两种状态中的一种状态下工作，一机内参与工作的独立工作区的数量由需要的沉淀效果来决定。其包含如下步骤：
①准备好沉淀面积可调节的水力分级装置，加入水，并正常循环；
②初调独立工作区使用组数，进入工作状态；
③向沉淀面积可调节的水力分级装置中加料；
④根据实际沉淀效果，调节需要开启的独立工作区组数，达到需要目标；
⑤进入正常工作状态，按实际开启独立工作区面积进行分级和浓缩。
本发明不限于上述实施方式，不论什么形式的水力分级或浓缩装置，或者上述实施方式作任何组合变化，凡是利用了把沉淀区分隔成多组能各自独立的工作区，来调节沉淀面积的均落在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种沉淀面积可调节的水力分级装置，包括沉淀区和集流槽，其特征在于：把所述沉淀区和所述集流槽分隔成2组到8组各自独立的区域，并在各分区集流槽的底部分别设置各自独立可控的排放装置，在所述各排放装置的下方设置总集流槽，所述各自独立的分区是按一定规律采用不等分法进行分区的，工作中所述的某一独立工作区可按需要在参与沉淀或不参与沉淀两种状态中的一种状态下工作，一机内参与工作的独立工作区的数量由需要沉淀效果来设定，工作中可随时按需要在线调节参与工作的沉淀面积。
2.如权利要求1所述的一种沉淀面积可调节的水力分级装置，其特征在于：所述水力分级装置的平面为圆形结构，进料区在中间。
3.如权利要求1所述的一种沉淀面积可调节的水力分级装置，其特征在于：所述水力分级装置的平面为方形结构，进料区在一侧。
4.权利要求1所述装置的一种沉淀面积可调节的水力分级方法，包括如下步骤：
①准备好沉淀面积可调节的水力分级装置，加入水，并正常循环；
②初调独立工作区使用组数，进入工作状态；
③向沉淀面积可调节的水力分级装置中加料；
④根据实际沉淀效果，调节需要开启的独立工作区使用组数，达到需要目的；
⑤进入正常工作状态，按实际开启的独立工作区面积进行分级和浓缩。
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