CN106457262A

CN106457262A - 用于浮选槽的阀装置

Info

Publication number: CN106457262A
Application number: CN201580025314.XA
Authority: CN
Inventors: A.卡莫迈尔; M.沃克; B.格克
Original assignee: FLSmidth AS
Current assignee: FLSmidth AS
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-05-15
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2035-05-15
Also published as: FI20165848A; CN106457262B; WO2015175862A1; PE20161504A1; CL2016002884A1

Abstract

公开了一种用于浮选槽的翻新阀装置，包括：阀组件，其具有附接至线性致动阀杆远端的箭头部；该阀组件设置在所述浮选槽的上游侧，其中该阀组件包括与上游浮选槽流体连通的箱。还公开了浮选方法，包括：提供阀组件，其具有附接至线性致动阀杆远端的箭头部；所述阀组件设置在所述浮选槽的上游侧，其中所述阀组件包括与上游浮选槽流体连通的箱；以及线性调节所述线性致动阀杆，以增大或减小在所述浮选槽与所述上游浮选槽之间的浆料或矿浆的流速。

Description

用于浮选槽的阀装置

交叉引用

本申请要求申请日为2014年5月13日，标题为“VALVE APPARATUS FOR FLOTATIONCELLS”，申请号为61/992,491的美国临时专利申请的优先权。在此接合其全部内容用于任何和/或所有目的。

技术领域

本发明涉及浮选槽，且更具体地涉及用于以可控方式从一个浮选槽池输送浆料或矿浆至另一个浮选槽池的阀装置。

背景技术

图1示出了现今已经用于浮选设备的多种常规阀装置的性能特征。如图2-14所示，用于浮选槽的现有阀装置设计使用箭头阀(dart valve)，但是由于其物理构造/设置而具有一定限制和缺点。

现有技术中的下游箭头阀设计和/或配置的问题是，如图12所示，浮选池基座需要移动至上游或者以另外的方式移除和/或通过混凝土桩和钢框架升高，从而为下游管道提供间隙，使之连接至随后的下游浮选池。由于填充有大量浆料或矿浆的浮选槽的重量很大，这引起了所引起的工程障碍和可能的安全问题。

现有技术中的上游箭头阀设计和/或配置的另一个问题是，如图13所示，具有铰接设计的浮选池之间的浆料或矿浆流不容易控制。提供至浮选槽池上游侧的铰接设计(也参见图6和7)不允许重新设置箭头部的尺寸以用于不同应用或改变的工艺。此外，由于箭头阀的开口包括弯曲路径而不是线性路径，所以流体的动态会发生改变。因此，由于铰接箭头阀的底部分以与上部分不同的速度打开，所以难以精确地控制流速。因为不需要如图12所示设计中的切口或者基座“位移”或“柱支撑(pillaring)”，该铰接设计有利地便于安装。由于池之间的压力降，所以该铰接设计还是有利的。然而，该铰接设计会出现箭头部和孔口之间的“未对准”或者“撞击”。此外，该铰接设计会出现寿命问题，例如长时间后由于大的压力引起的间歇性铰链失效。此外，改变箭头阀的尺寸非常困难(即，难以将箭头部更换为更大或更小的箭头部，而不改变正确关闭或打开或者完全密封孔口衬垫而不引起障碍的能力)。

现有技术中的外部阀装置的另一个问题在于，如图8，9，11和14所示，由于阀组件管道和致动器被显著地加压(由于填充有重的浆料或矿浆的相邻高的浮选槽的水头压力)，所以在密封件，密封环和垫圈周围会发生泄漏，特别是设置在两个移动部件(例如，制动器阀杆和套筒)之间的密封件，垫圈，或密封环。图8示出了泄露的外部箭头阀设计，且图9示出了失效的填料箱。尽管该装置有利地允许在浮选槽外侧对阀装置进行维护，以及允许箭头阀机构的直线性(而不是曲线)致动，然而其通常设置在走道和平台下方，使得很难用吊架移除。并且，众所周知，它们使用的加压填料箱容易磨损。此外，由于加压箱的几何形状，所以正确设置箭头阀的尺寸具有显著困难。各箱和箭头阀的组合需要被尺寸设置成适用于驱动头部和浆料流。当使用该装置时，在浮选池之间具有显著的压降。该外部阀装置的较高成本是另一缺陷。

图10示出了用于克服与图11所示的外部加压设计相关的问题的外部大气压设计。图10所示的该外部阀装置包括向上延伸的长管道，以允许与环境条件实现压力均衡，并在高于周围过滤池填充水平的环境压力下，提供维护和操作阀装置机械构件的能力。该升高设计通常位于走道和平台下方，使得不易用吊架移除。此外，由于箱的几何形状，使得难以设置箭头阀构件的尺寸。因此，尽管外部大气压阀装置设计/配置会减小密封件、垫圈或密封环上的应力以及减小泄露的潜在可能性，然而其显著增加了成本，复杂性，重量(由于浆料或矿浆的缓冲填充)，并且显著增加了对空间的需求且仍然没有克服一些缺陷(例如，移除和尺寸设置问题)。如上述外部加压阀装置，图10和14所示的外部大气压系统比在此提出的方案需要更高的成本。

需要提供用于浮选槽的牢固阀装置，并克服现有技术的问题。

发明内容

因此，本发明的一些实施方式的目的是提供用于浮选槽的牢固阀装置，并克服现有技术的问题。

本发明的一些实施方式的另一目的是减少或消除对切开，位移，增加柱/支柱，支架，或以其它方式修改支撑一个或多个浮选槽或池混凝土基座的需要。

本发明的一些实施方式的另一目的是提供阀装置，其有利地结合有线性移动而不是曲线移动的阀杆，从而更加精确地预测和控制流速。

此外，本发明的一些实施方式的目的是有助于流速改变引起的箭头阀和孔口衬垫改变。

本发明的一些实施方式的另一目的包括提供阀装置，其显著改进和便于箭头阀箱更换，翻新，操作和/或维护。

本发明的一些实施方式的另一目的是更加精确地计算作为箭头阀/阀杆提升的函数的流速。

根据附图和这里的说明，本发明的这些和其它目的将是明显的。尽管相信本发明的每个目的都至少由本发明的一个实施方式实现，然而不需要本发明的任何一个实施方式实现本发明的所有目的。

公开了一种用于浮选槽的可更换阀装置。该可更换阀装置可包括阀组件，其具有附接至线性致动阀杆的远端的箭头部。该阀组件可设置在所述浮选槽的上游侧上。该阀组件可包括与上游浮选槽流体连通的箱。在一些实施方式中，阀装置还包括设置在所述箱的下端的箱出口管道。在一些实施方式中，阀装置还包括连接至所述箱的上游部分的入口法兰。在一些实施方式中，所述入口法兰可被配置成密封所述箱，避免所述浮选槽中的浆料或矿浆进入。在一些实施方式中，所述入口法兰可被配置成连接至上游浮选槽的出口法兰。

还公开了一种浮选的方法。在一些实施方式中，该方法可包括提供阀组件，其具有附接至线性致动阀杆的远端的箭头部。所述阀组件可设置在所述浮选槽的上游侧。所述阀组件包括与上游浮选槽流体连通的箱。所述线性致动阀杆可被线性调节，以加快或减慢浆料或矿浆的流速，例如在所述浮选槽与所述上游浮选槽之间的浆料或矿浆的流速。

从本公开和附图应理解，可对这里所述的多个特征/构件和方法步骤进行改变而不显著地偏离本发明的范围。

附图说明

为了使本说明书完整，且为了更好地理解本发明的特征，随同本说明书附上示出了优选阀装置及使用其的方法的附图作为其整体部分，其中以下是示意地示出的非限制特征。应理解，在附图中相同附图标记表示相同构件。在附图中：

图1-14描述或示出了现有技术的多个方面；

图15是根据一些实施方式的阀组件的侧剖切视图；

图16是根据一些实施方式的阀组件的上等轴测视图；

图17是示出了根据一些实施方式的阀组件的设置的池的剖切视图；

图18是根据一些实施方式的阀组件的放大等轴测视图；

图19是根据一些实施方式的阀组件的第一放大剖切视图；

图20是根据一些实施方式的阀组件的第二放大剖切视图；

图21是根据一些实施方式的浮选回路/浮选槽池内的阀组件的剖切视图；

图22是根据一些实施方式的阀组件的致动器机构的放大剖切视图；

图23是根据一些实施方式的阀组件的支撑结构的等轴测视图；

图24是根据一些实施方式的阀组件的致动器机构的放大剖切视图；

图25是图24的致动器机构的第二放大剖切视图；

图26是根据一些实施方式的阀组件的剖切视图；

图27和28是示出了根据一些实施方式的致动器机构的机械构件的阀组件的局部剖切视图；

图29示出了根据一些实施方式的阀组件的剖切视图；和

图30和31示出了根据一些实施方式的阀组件配置的不同的等轴测剖视图。

在以下，将参考附图接合示例性实施方式对本发明进行更详细的说明。

具体实施方式

图中示出了第一浮选槽10(例如，“上游”浮选槽池)，其具有底板11和可选的倾斜下挡板12。第一浮选槽池10经由第一浮选槽池10的出口法兰49与第二浮选槽池20的入口法兰41之间的连接件40而溢入第二浮选槽池20(例如，“上游”浮选槽池)。如所示，第二浮选槽池20可具有底板21和/或倾斜下挡板22。尽管没有明确地示出，但第三、第四和/或第五浮选槽池20可连续地设置在第二浮选槽池20的下游，以形成浮选槽组/浮选回路(例如，粗选机/清除器回路)。

第二浮选槽池20包括在其上游部分的阀组件30，该阀组件30与第一浮选槽池10的出口法兰49相邻且与第二浮选槽池20的入口法兰41最相邻，该阀组件30可如所示径向向内延伸进入第二浮选槽池20内和径向向外延伸至第二浮选槽池20外。阀组件30可竖直向上延伸至罩，该罩具有罩顶板37，罩侧板32，和罩接近板33。支撑结构31，例如钢构架，可用于将阀组件30支撑在与第二浮选槽池20的上游侧相邻处。额外的框架35元件可根据需要用作分配重量和/或载荷，和/或支撑为了清楚起见未示出的其它浮选槽构件(例如，电机，齿轮箱，转子，定子，轴，行走平台，轨道，壳体，驱动器，空气入口，挡板等)。

阀组件30可包括第一致动器34和/或第二致动器36，其分别被设置在支撑罩中。尽管没有示出，然而可使用单个阀组件30，或者可使用多个阀组件30，其中各阀组件30可具有至少一个箭头部60，孔口66，和/或孔口衬垫(grommet)63的组合。在该情况中，单个阀组件30包括两个箭头部60/孔口66/孔口衬垫63的组合。

可将一个或多个连杆38和/或阀杆连接件38A用于致动杆34A、36A与阀杆39之间，从而补偿距离、间隔、公差、角度、跳动(run out)等。可设置浸没箱，其包括一个或多个箱侧板42，箱顶板43，箱前板44，被配置成与下箱出口管道46连接的下安装法兰45。箱48可采用很多形状，形式，和/或尺寸，且可包括一个或多个弯曲箱侧板42，箱顶板43，箱前板44，下安装法兰45和/或入口法兰41，但不限于此。例如，可使用但不限于圆形箱48(未示出)；其中可将平坦格栅底用于圆形箱以有助于孔口衬垫63的安装和/或以有助于孔口66的提供。在一些非限制实施方式中，箱48可包括管道或管形腔，而不是所示的矩形腔。

下箱出口管道46可配置有出口管道开口47，其可促使浆料或矿料从第一浮选槽池10流向第二浮选槽池20的底板21。如所示，第一阀杆壳体53和第二阀杆壳体57可在箱48和致动器之间延伸。阀杆壳体53、57可包括一个或多个上套筒箱52、56和/或一个或多个下套筒箱54、58，但不限于此。该套筒箱52、54、56、58(如果使用)可包括环形套筒55，例如HDPE套筒，UHMWPE套筒，铜套筒等，但不限于此。套筒55可保持阀杆39与阀杆壳体53、57对齐，且使得阀杆39平滑地线性移动以致动阀构件。

阀组件的箭头部60可设置在各阀杆39的末端。箭头部60可具有多种形状，轮廓，形式和尺寸，且可由多种材料构成(例如，HDPE，UHMWPE，天然或合成橡胶，或者其他聚合物或者其组合)。如所示各箭头部60可包括上截头圆锥表面61和下截头圆锥表面62。下截头圆锥表面62可被配置成匹配或可操作地接合孔口衬垫63，其具有匹配箭头部的形状或轮廓(例如，如所示的圆形)。因此，当箭头部60被推靠在孔口衬垫63上时，阀可被关闭且限制在第一和第二浮选槽池10、20之间的流动。应理解，可预期多种轮廓和横截面形状的箭头部60，以及匹配形状和横截面形状的孔口衬垫63。该孔口衬垫可具有多种形状、轮廓、形式和尺寸，且可由多种材料构成(例如，HDPE，UHMWPE，天然或合成橡胶，或者其他聚合物或其组合)。孔口衬垫63优选地匹配相应箭头部60的轮廓。可使用诸如卡配合，快速连接，螺纹接口，焊接，粘接，钳夹等一种或多种紧固件64或特征来将孔口衬垫63连接至安装环/法兰65。在一些实施方式中，孔口衬垫63围绕预定尺寸的孔口66，其允许浆料流从第一浮选槽池10进入第二浮选槽池20.

尽管没有具体示出，然而应理解，可以提供两个阀装置，阀组件和/或其构件。例如，可以串联和/或并联的方式提供多个浮选槽20，且所述多个浮选槽20的每一个可包括阀装置，阀组件和/或其阀构件。应理解，为了促进流动且防止底板11、21上/周围，以及底板11、21与阀组件30(参见图31的左侧和图21中部的示意虚线)上游的倾斜下挡板12、22之间延伸的区域的磨毛，可使用一个或多个倒角，弯曲，挡板，文丘里管，和/或可优化浮选槽池10之间的流体动力的其它装置(尽管为清楚起见没有示出这些特征)。在一些实施方式中，该装置可用于前述浮选槽池10中，例如浮选槽池20的箱48的上游，但不限于此。在一些实施方式中，该装置可用于浮选槽池20的箱48中，但不限于此。在一些实施方式中，该装置可用于浮选槽池20的入口法兰41的上游，例如，浮选槽池10的出口法兰49的上游。

简而言之，所提出的设计包括从第一浮选槽池10延伸并且进入第二浮选槽池20的通道。该通道延伸足够远进入第二浮选槽池20，线性箭头阀可设置在其中。通道端部是关闭的，从而防止浆料在经过线性箭头阀离开之前进入第二浮选槽池20。优选地，线性箭头阀包括箭头阀组件，其可在大体竖直的方向向上和向下致动。离开线性箭头阀的流体可通过箭头部60与孔口衬垫63之间，通过孔口66，进入下出口管道46，且接着进入第二浮选槽池20。通过将线性箭头阀经由箱48设置在浮选槽池20的上游部分，可避免现有技术设计出现的问题。

承包商或者其它组织可如所示和所述地提供浮选阀装置，或者操作浮选阀装置整体或部分。例如，承包商可接受与设计或操作浮选阀装置相关的项目的招标请求，或者承包商可承诺为顾客设计包括这里所示和所述的一个或多个特征的任何数量的阀装置或其构件，或者工艺。接着，例如，承包商可提供如上所述的实施方式中所示和/或所述的任何一个或多个装置或其特征。承包商可通过销售这些装置或者通过许诺销售这些装置而提供该装置。承包商可提供多种实施方式，其被尺寸设计，形状设计和/或另外地配置成符合特定顾客或客户的设计要求。承包商可分包所公开的装置或者用于提供所述装置的其它装置的构件的制造，运输，销售或者安装。承包者还可调查场地，并且设计或者分配一个或多个存储区域，以用于存储用于制造所述装置的材料或者用于存储装置和/或其部件。承包者还可维护、修改或者升级所提供的装置。承包者可通过转包来提供该维护或修改，或者直接提供所述维护或修改所需要的服务或部件，且在一些情况下，承包者可通过一个或多个“翻新套件”而修改预先存在的浮选回路的浮选槽或阀装置，其子组件，其构件，和/或其部件，以得到修改的阀装置，或者操作包括这里所述的系统和过程的一个或多个方法、步骤、装置、构件或特征的设备的方法。

尽管已经以具体事实方式和应用的方式对本发明进行了说明，然而本领域技术人员在该教导下可想到另外的实施方式和修改而不偏离所要求的实质或者超出所要求的范围。因此，可理解这里的附图和说明书作为示例的方式而提供，以有助于理解本发明且不应构成对范围的限制。

附图标记

10 浮选槽池

11 底板

12 倾斜下挡板

20 浮选槽池

21 底板

22 倾斜下挡板

30 阀组件

31 支撑结构

32 罩侧板

33 罩接近板

34 第一致动器

35 框架

36 第二致动器

36A 制动杆

37 罩顶板

38 连杆

38A 阀杆连接件

39 阀杆

40 连接件

41 入口法兰

42 箱侧板

43 箱顶板

44 箱前板

45 箱下安装法兰/箱-管道接口

46 箱出口管道

47 出口管道开口

48 箱

49 出口法兰

52 上套筒箱

53 阀杆壳体

54 下套筒箱

55 套筒

56 上套筒箱

57 阀杆壳体

58 下套筒箱

60 箭头部

61 上截头圆锥表面

62 下截头圆锥表面

63 孔口衬垫

64 安装紧固件

65 安装环/法兰

66 孔口

Claims

1.一种用于浮选槽(20)的翻新阀装置，包括：

阀组件(30)，其具有附接至线性致动阀杆(39)远端的箭头部(60)；该阀组件(30)设置在所述浮选槽(20)的上游侧，其中该阀组件(30)包括与上游浮选槽(10)流体连通的箱(48)。

2.如权利要求1所述的阀装置，还包括设置在所述箱(48)的下端的箱出口管道(46)。

3.如权利要求1所述的阀装置，还包括连接至所述箱(48)的上游部分的入口法兰(41)。

4.如权利要求3所述的阀装置，其中所述入口法兰(41)被配置成密封所述箱(48)，避免所述浮选槽(20)中的浆料或矿浆进入。

5.如权利要求3所述的阀装置，其中所述入口法兰(41)被配置成连接至上游浮选槽(10)的出口法兰(49)。

6.一种浮选方法，包括：

提供阀组件(30)，其具有附接至线性致动阀杆(39)远端的箭头部(60)；所述阀组件(30)设置在所述浮选槽(20)的上游侧，其中所述阀组件(30)包括与上游浮选槽(10)流体连通的箱(48)；以及

线性调节所述线性致动阀杆，以增大或减小在所述浮选槽(20)与所述上游浮选槽(10)之间的浆料或矿浆的流速。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述阀组件(30)还包括设置在所述箱(48)的下端的箱出口管道(46)。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述阀组件(30)还包括连接至所述箱(48)的上游部分的入口法兰(41)。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述入口法兰(41)被配置成密封所述箱(48)，以防止所述浮选槽(20)内的浆料或矿浆进入。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述入口法兰(41)被配置成连接至所述上游浮选槽(10)的出口法兰(49)。