CN104588200A

CN104588200A - 双面利用变倾角斜板煤泥分级装置

Info

Publication number: CN104588200A
Application number: CN201510031043.0A
Authority: CN
Inventors: 马力强; 李吉辉; 李龙辉
Original assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2015-05-06

Abstract

本发明公开了一种双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，包括通过穿孔墙分割并连通的配水槽和分级槽，分级槽内设有多块变倾角倾斜板，分级槽的内壁设有定位支撑梁，每块变倾角倾斜板镶嵌于一个下部开口的方形框架内，方形框架的侧面中点通过轴连接在定位支撑梁上，方形框架的上端固定在柔性钢索上，柔性钢索与驱动装置连接。分级槽的下部设有集泥斗、排泥管和渣浆泵，分级槽的侧壁的上部设有集水槽。分级粒度可随倾斜板角度变化而调整；斜板双面工作，受力均匀，变形小；机械强制卸料，排泥及时，不宜堵塞。

Description

双面利用变倾角斜板煤泥分级装置

技术领域

本发明涉及一种用于煤泥水的分级装置，尤其涉及一种双面利用变倾角斜板煤泥分级装置。

背景技术

颗粒的自由沉降末速为：

颗粒在颗粒群中的干扰沉降末速为：

如图1所示，设斜板长度为l，倾斜角度为θ。水中颗粒沿水流方向的上升流速为υ，受重力作用往下沉降的速度为u₀。颗粒沿两者矢量之和的方向移动，碰到斜板就认为是已被除去。由a移动到b的那种颗粒的沉速为u₀，这种情况相当于:当颗粒以υ的速度上升(l₁+l)的距离所需时间和以u₀的速度沉降l₂的距离所需时间相同，颗粒恰好从a运动到b。所以有下式：

\frac{l_{2}}{u_{0}} = \frac{l_{1} + l}{{&upsi;}_{g}};

最后的分级临界粒度为：

作为选煤厂脱水设备滤出液的分级设备，分级后的粗、细煤泥分别进入不同的再处理设备。煤泥水处理是实现选煤厂洗水闭路循环和煤泥厂内回收的决定性环节，同时也对节约利用水资源和保护矿区环境具有重要意义。

但是现有技术在实际生产过程中，至少存在以下问题：

①由于倾斜板角度固定，如此难以适应处理量、产品质量要求等的变化对分级粒度的不同要求。②由于斜板变形、排泥不及时、絮凝剂用量大等原因，常常出现斜板间的堵塞现象,造成短路流，使进入分级池的水流一部分停留时间小于设计停留时间，很快溢流出池外，得不到充分分级，降低分级效率；另一部分则停留时间大于停留时间，甚至可能很长，出现水流基本停滞不动的死水区，减少了分级池的有效容积，死水区还易滋生藻类。③板间堵塞影响斜板正常运行，使分级效果明显降低，出水浓度严重超标，恶化水质。以上问题极大地影响了选煤厂的正常工作，严重时甚至造成整个选煤系统瘫痪。

发明内容

本发明的目的是提供一种斜板变形小、排泥及时、不宜堵塞的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，包括通过穿孔墙分割并连通的配水槽和分级槽，所述分级槽内设有多块变倾角倾斜板，所述分级槽的内壁设有定位支撑梁，每块变倾角倾斜板镶嵌于一个下部开口的方形框架内，所述方形框架的侧面中点通过轴连接在所述定位支撑梁上，所述方形框架的上端固定在柔性钢索上，所述柔性钢索与驱动装置连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，包括通过穿孔墙分割并连通的配水槽和分级槽，所述分级槽内设有多块变倾角倾斜板，所述分级槽的内壁设有定位支撑梁，每块变倾角倾斜板镶嵌于一个下部开口的方形框架内，所述方形框架的侧面中点通过轴连接在所述定位支撑梁上，所述方形框架的上端固定在柔性钢索上，所述柔性钢索与驱动装置连接。分级粒度可随倾斜板角度变化而调整；斜板双面工作，受力均匀，变形小；机械强制卸料，排泥及时，不宜堵塞。

附图说明

图1为现有技术中煤泥分级装置斜板的等效示意图；

图2为本发明实施例提供的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中斜板的结构示意图。

图中：

1、配水槽，2、穿孔墙，3、分级槽，4、斜板，5、定位支撑梁，6、驱动装置，7、柔性钢索，8、集泥斗，9、排泥管，10、渣浆泵，11、集水槽。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，其较佳的具体实施方式是：

包括通过穿孔墙分割并连通的配水槽和分级槽，所述分级槽内设有多块变倾角倾斜板，所述分级槽的内壁设有定位支撑梁，每块变倾角倾斜板镶嵌于一个下部开口的方形框架内，所述方形框架的侧面中点通过轴连接在所述定位支撑梁上，所述方形框架的上端固定在柔性钢索上，所述柔性钢索与驱动装置连接。

所述驱动装置位于分级池上方，包括电动机、减速器、变频器。

所述分级槽的内壁设有两个转向轮，所述柔性钢索绕过所述两个转向轮，所述方形框架的上端固定在两个转向轮之间的柔性钢索上。

所述驱动装置的变频器连接有可编程控制器，所述可编程控制器设有手动控制单元和自动控制单元。

所述分级槽的下部设有集泥斗、排泥管和渣浆泵，所述分级槽的侧壁的上部设有集水槽。

本发明的各部件优选的结构和功能是：

配水槽，将入料进行缓冲后，透过穿孔墙上的开孔以水平方向进入分级区；

分级槽，设备的主体单元，主要结构为变倾角倾斜板、传动机构等，对入料进行分级处理；

集水槽，用来收集分级后的溢流水；

集泥斗，集泥斗底部管道连接渣浆泵，用以将粗颗粒或者高浓度底流排出并输送至压滤机等环节。

优选地，所述变倾角倾斜板镶嵌在下开口的方形框架内。

优选地，所述框架在侧面高度中点位置以轴连接方式固定在定位支撑梁上，每块倾斜板可在平面法线方向往复旋转。

优选地，所述倾斜板框架的上端均以轴连接方式固定在柔性钢索上，柔性钢索由驱动装置驱动下进行往复运动，从而可以改变倾斜板的倾角。

优选地，所述驱动装置主要有电动机、减速器、变频器等。

优选地，所述驱动装置由可编程控制器控制，可实现手动控制与自动控制，手动控制可以使倾斜板位于任何所需倾斜角度，自动控制可以使柔性钢索或者倾斜板在一定行程范围内或角度范围内，以匀速或者变速方式自动进行往复运动。

优选地，集泥斗底部排泥管道连接渣浆泵，渣浆泵可以连续或者断续工作，将粗颗粒或者高浓度底流水强制排出并输送至其它设备。

本发明的倾斜板分级装置具有以下优点：

分级粒度可随倾斜板角度变化而调整；斜板双面工作，受力均匀，变形小；机械强制卸料，排泥及时，不宜堵塞。

具体实施例：

应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，产生了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

如图2、图3所示，示出了根据本发明的一个实施例的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置。该双面利用变倾角斜板煤泥分级装置包括配水槽1、分级槽3、斜板4、集泥斗8和排泥管9。本发明所述的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置横纵截面均长方形，但是其具体形状不限于此，本领域技术人员可以根据需要进行相应地选择。除了包括上述的部件之外，在本发明的一个实施例中，该双面利用变倾角斜板煤泥分级装置还可以包括穿孔墙2、定位支撑梁5、驱动装置6、渣浆泵10等部件，这将在下文中进行详细描述。

具体地，配水槽1的结构为长方体。入料一般为块煤经过脱水或脱泥设备的粒度小于0.75mm的煤泥水，但具体粒度组成不限于此。脱水和脱泥设备包括离心脱水机、脱泥筛、脱介筛、脱水筛，但不限于此。

通常，配水槽1与分级槽3由穿孔墙2相连，入料经过配水槽1的缓冲稳流之后，通过穿孔墙2的孔洞以水平方向进入分级槽。

另外，该双面利用变倾角斜板煤泥分级装置还包括驱动装置6，所述驱动装置6包括电动机、减速器、变频器(未示出)等，最终输出旋转轴与柔性钢索连接，牵引柔性钢索进行往复运动。

参见图3，设备的主要工作单元为斜板(组)，每块斜板31镶嵌于一个下部开口的方形框架32内，在框架侧面中点位置33以可任意翻转的轴连接方式固定在定位支撑梁5上，斜板框架的上端34以轴连接方式固定在柔性钢索7上，柔性钢索7由电机驱动进行往复运动，从而可以改变倾斜板的倾角，实现细粒物料分级粒度调整和倾斜板的卸料、换面工作。

再次返回参考图2，分级槽3的下端由方形渐变为锥形，形成集泥斗8，集泥斗8的倒锥形底部连接排泥管9，排泥管9下端连接渣浆泵10，渣浆泵10可以根据现场情况以及用户对底流浓度的需要连续或者断续工作，将粗颗粒或者高浓度底流水强制排出并输送至其它设备。

集水槽11设于设备的上端，通过斜板(组)4后的细粒度煤泥水或者澄清液漫过溢流堰进入集水槽11排出，进入下一个处理环节。

所述驱动装置6包括电机、减速器和变频器(未示出)等，可通过利用变频器的编程控制器实现驱动电机的启停车、正反转和转速等参数，用于对柔性钢索7也就是斜板(组)4的往复运动进行控制，具体为控制斜板(组)4的工作角度、工作角度停留时间、角度变化速度、垂直角度停留时间、翻转至另一工作面的速度等。

以下对本发明的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置的工作原理及工作过程进行说明：

首先对选煤厂脱水和脱泥设备包括离心脱水机、脱泥筛、脱介筛、脱水筛等设备产生的煤泥水充分混合作用后作为入料给入到配水槽1中。

如图2所示，在配水槽1的缓冲稳流作用之后通过穿孔墙2进入到分级池3，在分级池3内，液体流向由水平改为向上，进入斜板(组)区域后改为斜向上，期间颗粒由于受到重力、浮力、曳力以及颗粒群的干扰碰撞等，在粒度等因素影响下进行干扰沉降，粒度越大的颗粒越容易沉降到斜板上或者直接分级至池底成为底流产品，粒度小或者密度小的颗粒随水流穿过斜板间隙，进入集水槽11形成溢流水，而形成底流或者溢流的分界粒度就成为了分级粒度。

理论上，斜板4的水平夹角越小，分级面积越大，分级效率也就越高，但是为了使分级在斜板4上的煤泥顺畅下滑，水平夹角不可能很小，一般取60°。在此实施例中，因为斜板4的角度为可变，在斜板4表面煤泥分级较多后，可以使斜板4垂直排泥，排泥过后可以继续翻转斜板4，直至在另一侧形成新的分级角度，这样可以利用斜板4的另一面继续工作，如此循环。这样，不仅可以将斜板4的工作角度继续减小，例如50°，不必担心排泥不畅问题；而且，斜板4两面交替工作，交替承担煤泥压力，可以降低斜板4的变形率，保障斜板4的工作效率和使用寿命。

经分级后的溢流水被集水槽11收集，然后进入下一步处理环节；经分级后的高浓度底流水则被集泥斗8收集，被渣浆泵10强制排出并送至下一处理环节。

需要说明的是，在上述的煤泥水分级过程中，渣浆泵10在底流浓度达到要求后开启，底流浓度较低时候一般保持关闭。

本发明的分级装置具有以下优点，斜板双面分级，受力均匀，变形小；分级粒度可以随斜板倾斜角度变化而调整，适应性强；排泥及时，不宜堵塞。

虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.根据权利要求1所述的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，其特征在于，包括通过穿孔墙分割并连通的配水槽和分级槽，所述分级槽内设有多块变倾角倾斜板，所述分级槽的内壁设有定位支撑梁，每块变倾角倾斜板镶嵌于一个下部开口的方形框架内，所述方形框架的侧面中点通过轴连接在所述定位支撑梁上，所述方形框架的上端固定在柔性钢索上，所述柔性钢索与驱动装置连接。

2.根据权利要求1所述的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，其特征在于，所述驱动装置位于分级池上方，包括电动机、减速器、变频器。

3.根据权利要求2所述的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，其特征在于，所述分级槽的内壁设有两个转向轮，所述柔性钢索绕过所述两个转向轮，所述方形框架的上端固定在两个转向轮之间的柔性钢索上。

4.根据权利要求3所述的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，其特征在于，所述驱动装置的变频器连接有可编程控制器，所述可编程控制器设有手动控制单元和自动控制单元。

5.根据权利要求1至4任一项所述的双面利用变倾角斜板煤泥分级装置，其特征在于，所述分级槽的下部设有集泥斗、排泥管和渣浆泵，所述分级槽的侧壁的上部设有集水槽。