CN111359769A - 煤炭浮沉分离系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤炭浮沉分离系统及其方法，其容器罐内浮煤漏斗，浮煤漏斗连接轴杆，轴轩穿出容器罐并连接升降气缸的活塞杆，升降气缸驱动浮煤漏斗产生浮沉运动，容器罐里的浮煤漏斗与真空罐之间相互连通，真空罐连通真空泵，当搅拌完毕后，浮煤漏斗向下移动到重液面以下合适位置，重液和浮煤溢流到浮煤漏斗里，此时启动真空泵产生负压以将重液及浮煤抽送至真空罐，实现自动分离作业，代替了人工作业也取代了三坐标机械臂的复杂分离机构，提高了煤炭浮沉实验的工作效率，分离效果彻底，有利于提升实验精度。
Description
技术领域
本发明属于分离设备领域，具体是涉及用于煤炭浮沉实验时浮煤在重液中实现搅拌分离的系统和方法。
背景技术
煤炭浮沉实验是检验煤炭质量的一项重要指标，该实验需要多种不同密度重液对煤炭进行漂浮分离，那么就需要将各种不同密度的重液加入到浮沉分离装置里并做回收。目前，关于煤炭浮沉实验设备的研究有使用机械臂或者三坐标机械模拟人手动作进行浮煤捞取，也有在容器上开有阀门，通过溢流的方式实现浮煤分离，而更多的则是用人工的方法在各密度级的容器里进行浮煤捞取。用机械臂和三坐标机械固然可以实现浮煤分离，但是由于制造成本过高，且使用环境较为恶劣，后续的故障率也会较高，维修困难。通过在容器旁边开有孔，通过打开阀门的形式实现浮煤的分离，这种方式对浮煤的分离不彻底，需要经过很多次的分离才能达到实验效果，效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种分离效率高、分离彻底的煤炭浮沉分离系统及其方法。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种煤炭浮沉分离系统，包括容器罐和真空罐，所述容器罐内浮煤漏斗；所述浮煤漏斗连接轴杆，轴轩穿出容器罐并连接升降气缸的活塞杆，升降气缸驱动浮煤漏斗产生浮沉运动；所述容器罐里的浮煤漏斗与真空罐之间相互连通；真空罐连通真空泵。
优选的，所述容器罐里的浮煤漏斗下方设置网孔板。
优选的，所述网孔板套装旋转轴，旋转轴安装齿轮，齿轮啮合传动齿条，齿条连接旋转气缸。
优选的，所述容器罐内侧的位于网孔板上方均匀分布若干个气体喷嘴。
优选的，所述容器罐的顶部安装圆形筒，圆形筒可供轴杆穿过。
优选的，所述圆形筒均匀分布若干个液体喷嘴，液体喷嘴朝向浮煤漏斗。
本发明采用另一技术方案为：一种煤炭浮沉分离方法，步骤是：(1)煤炭掉落至网孔板；(2)向容器罐注入水；(3)由气体喷嘴向煤炭溶液喷射气体搅拌煤炭产生浮煤；(4)驱动浮煤漏斗朝向网孔板行进，浮煤溢流至浮煤漏斗；(5)抽真空使浮煤引至真空罐内，完成分离作业。
实施本发明技术方案，在容器内设置浮煤漏斗，浮煤漏斗由气缸驱动产生浮沉运动，当搅拌完毕后，浮煤漏斗向下移动到重液面以下合适位置，重液和浮煤溢流到浮煤漏斗里，此时启动真空泵产生负压以将重液及浮煤抽送至真空罐，实现自动分离作业，代替了人工作业也取代了三坐标机械臂的复杂分离机构，提高了煤炭浮沉实验的工作效率，分离效果彻底，有利于提升实验精度。
附图说明
图1为煤炭浮沉分离系统的组成示意图。
图2为煤炭浮沉分离系统的内部结构示意图。
图3为煤炭浮沉分离系统的立体图。
图中：1-升降气缸，2-清洗管，3-脉冲阀，4-清洗泵，5-清洗管，6-气缸座，7-容器罐盖，8-旋转气缸，9-卡钳，10-齿轮箱，11-气流泵，12-搅拌管路，13-煤盘，14-气控闸阀，15-方漏斗，16-支架，17-真空泵，18-真空管路，19-真空罐体，20-三联件，21-气控球阀，22-液位计，23-补给口，24-容器罐体，25-连接轴，26-圆形筒，27-煤炭进口，28-门，29-浮煤漏斗，30-漏斗接管，31-网孔板，32-旋转轴，33-弯管，34-连接管，35-轴承安装座，36-在线密度计，37-气体喷嘴，38-液体喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1至3所示，煤炭浮沉分离系统主要由容器罐和真空罐两大部分组成。
容器罐的容器罐体24的侧上方开有煤炭进口27，这是便于煤炭倒入容器罐，煤炭进口27上装有门28，这是防止浮煤在搅拌时，重液飞溅出去。
容器罐的容器罐体24上方是通过卡钳9连接容器罐盖7,容器罐盖7上端中心部位是通过气缸座6连接升降气缸1。升降气缸1的活塞杆通过轴杆连接浮煤漏斗29，浮煤漏斗29的下方是通通过漏斗接管30连着容器罐侧壁上的接头。这样升降气缸1的伸缩可以实现浮煤漏斗29的上下移动。容器罐盖7正下方焊接有圆形筒26，清洗管2通过脉冲阀和容器罐盖7伸到圆形筒26的下方。当浮煤漏斗29向下移动到重液面一下的部位时，重液和浮煤就会流到浮煤漏斗29里。当浮煤漏斗29向上移动到最顶端时，容器罐盖7上装的圆形筒26刚好将浮煤漏斗给密封，圆形筒26的伸进去清洗管2接着均匀分布着液体喷嘴38，开启脉冲阀3可以对浮煤漏斗29的内壁进行清洗。在圆形筒26的外侧与容器罐体24的内侧的圆盘形空隙出均匀分布着液体喷嘴，该液体喷嘴与容器罐盖上方的清洗管5及清洗泵4相连接。开启容器清洗泵4后，液体喷嘴喷出的水可以对浮煤及容器罐体24的内壁进行清洗。
容器罐的容器罐体24内部靠下方部位下装有两半可以旋转的半圆形网孔板31，网孔板31的具体安装方式为：半圆形网孔31通过螺钉连接在旋转轴32上，旋转轴32的两端通过轴承连接，轴承的轴承安装座35通过焊接的方式固定在容器罐体24上。在两个旋转轴32的其中一端是通过键两个完全相同的向啮合齿轮，齿轮是通过轴及轴承固定在齿轮箱10内。齿轮旋转的动力是通过旋转气缸8推动齿条实现的。即当旋转气缸10伸缩时可实现网孔板31翻转，其作用是：在进行浮煤分离之前需要清洗煤炭中的煤泥，清洗后的煤泥水通过容器罐下方的气控闸阀流出去。
容器罐体24周围均匀分布着气体喷嘴37，该气体喷嘴37的位置在网孔板31的上方，气体喷嘴38的外侧接有搅拌管路12及气流泵11，开启气流搅拌泵11可以对浮煤及重液通过吹气的方式进行搅拌。网孔板周边均匀分布着气嘴，气嘴的作用是对浸泡在重液里浮煤吹气进行搅拌。容器罐的侧上方开有椭圆口，其作用是便于煤炭倒入容器罐里。
容器罐体24的侧上方装有补给口23，其作用是对容器罐注入或补给重液。
容器罐体24正下方的锥形封头顶端装有气控闸阀14，开启气控闸阀14可以释放容器罐里的煤泥水及矸石。在锥形封头的侧下有通过接管连接球阀，开启该球阀可以回收容器罐里的重液。
真空灌的真空罐体19安装于支架16，真空罐体19上方通过真空管路18连接真空泵17，真空罐体19的正下方锥形封头上装有气控闸阀14，在真空灌的真空罐体19侧壁上接弯管33，弯管33出口处正对着锥形封头的顶端。弯管33通过气控球阀21连接容器罐侧壁上的连接管34，即该连接管34与容器罐里的浮煤漏斗29下方连接漏斗接管30的为同一路径。
煤炭浮沉分离系统应用于分离浮煤的流程是：
1、从容器罐侧上方的煤炭进口27倒入煤炭，煤炭落到网孔板31上，关闭门28。
2、开启清洗泵4后，水流经清洗管到容器罐里，液位计22检测到合适液面后关闭气控清洗泵4停止注水。接着，开启气流泵11，气体经搅拌管路12进入容器罐，搅拌喷嘴喷射出对容器罐里的煤进行搅拌。
3、吹气搅拌经20秒后关闭气流泵11，开启气控闸阀14排出煤泥水。
4、经过数次2、3步骤后从补给口23注入重液，液位计22检测到重液面合适位置后停止注入重液，同时在线密度计36实时检测反馈重液的密度。
5、开启气流泵11，对重液及煤进行吹气搅拌10秒停止吹气，让重液静止3分钟。
6、开启升降气缸1推动浮煤漏斗29下沉到重液面下，重液及浮煤溢流到浮煤漏斗29里。
7、开启气控球阀21，真空罐里的负压瞬间将浮煤漏斗29及其上方的重液及浮煤抽到真空罐里，停止真空泵17工作。
8、打开真空灌下方的气控闸阀14，重液及浮煤落到煤盘13里。因浮煤盘13底部开孔，重液虑出，浮煤留在煤盘13里。
9、从补给口23补给缺少的重液，液位计22实时检测液面。
10、重复上述2至9步骤即可全部捞取该密度级的浮煤。
11、开启锥形封头的侧下方球阀，回收重液，完成重液回收后关闭该球阀。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种煤炭浮沉分离系统，包括容器罐和真空罐，其特征在于：所述容器罐内浮煤漏斗；所述浮煤漏斗连接轴杆，轴轩穿出容器罐并连接升降气缸的活塞杆，升降气缸驱动浮煤漏斗产生浮沉运动；
所述容器罐里的浮煤漏斗与真空罐之间相互连通；
真空罐连通真空泵。
2.根据权利要求1所述的煤炭浮沉分离系统，其特征在于：所述容器罐里的浮煤漏斗下方设置网孔板。
3.根据权利要求2所述的煤炭浮沉分离系统，其特征在于：所述网孔板套装旋转轴，旋转轴安装齿轮，齿轮啮合传动齿条，齿条连接旋转气缸。
4.根据权利要求2所述的煤炭浮沉分离系统，其特征在于：所述容器罐内侧的位于网孔板上方均匀分布若干个气体喷嘴。
5.根据权利要求1所述的煤炭浮沉分离系统，其特征在于：所述容器罐的顶部安装圆形筒，圆形筒可供轴杆穿过。
6.根据权利要求5所述的煤炭浮沉分离系统，其特征在于：所述圆形筒均匀分布若干个液体喷嘴，液体喷嘴朝向浮煤漏斗。
7.一种煤炭浮沉分离方法，其特征在于步骤是：
(1)煤炭掉落至网孔板；
(2)向容器罐注入水；
(3)由气体喷嘴向煤炭溶液喷射气体搅拌煤炭产生浮煤；
(4)驱动浮煤漏斗朝向网孔板行进，浮煤溢流至浮煤漏斗；
(5)抽真空使浮煤引至真空罐内，完成分离作业。
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