CN111905914A - 一种浮沉分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮沉分离装置，通过第一驱动组件控制第一漏网组上的第一漏网同步旋转，使位于箱体内的物料在同一密度级的重液内分离后，将位于第一漏网组上方的物料与位于第一漏网组下方的物料隔离，进而实现对同一密度级的物料的浮沉分离；并且通过第二驱动组件控制第二漏网组上的第二漏网同步旋转，使第二漏网上堆积的物料落入锥斗内后排出箱体内，进而将位于第一漏网组上方的物料与位于第一漏网组下方的物料分离，总之，本发明提供的浮沉分离装置能够完全代替人工，并提高了对煤炭的浮沉分离效率。

Description

一种浮沉分离装置

技术领域

本发明属于煤炭浮沉分离技术领域，具体涉及一种浮沉分离装置。

背景技术

浮沉实验，就是“用不同密度的重液使煤样分成不同的密度级，以测定各级产物的产率和特性”。进行原煤浮沉实验的目的在于了解浮物的可选性，即测定浮物的密度组成及其质量特征，以便为合理利用浮物和设计选煤厂提供依据。对人洗原煤及其产品的浮沉实验则可用于评价选煤工艺效果和指导生产。现在浮沉实验中对煤炭的分离大都依靠人工，实验效率低。

发明内容

针对以上现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种浮沉分离装置，实现对煤炭的自动浮沉分离。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种浮沉分离装置，包括：

浮沉机构，包括箱体、以及在所述箱体内依次设置的第一漏网组、第二漏网组和锥斗，所述第一漏网组包括至少两个第一漏网和用于控制至少两个所述第一漏网在所述箱体内同步旋转的第一驱动组件，所述第二漏网组包括至少两个第二漏网和用于控制至少两个所述第二漏网在所述箱体内同步旋转的第二驱动组件，所述锥斗与所述箱体的底部通过回收管与所述箱体连通，其中，所述回收管上设有用于控制所述回收管与所述箱体外侧连通的阀门。

进一步的，所述第一驱动组件包括与所述第一漏网个数相同的第一转轴和第一驱动轮，所述第一漏网设在所述第一转轴上，所述第一转轴的两端与所述箱体活动连接；所述第一驱动轮设在所述第一转轴伸出所述箱体的一端，且相邻的两个所述第一驱动轮相互啮合。

进一步的，所述第二驱动组件包括与所述第二漏网个数相同的第二转轴和第二驱动轮，所述第二漏网设在所述第二转轴上，所述第二转轴的两端与所述箱体活动连接；所述第二驱动轮设在所述第二转轴伸出所述箱体的一端，且相邻的两个所述第二驱动轮相互啮合。

进一步的，所述第一漏网组上的第一漏网的数量不少于所述第二漏网组上的第二漏网的数量。

进一步的，所述箱体上还设有喷淋接头、吹气接头和重液接头，所述喷淋接头位于所述第一漏网组的上方，所述吹气接头和重液接头均设在所述第一漏网组和第二漏网组之间。

进一步的，所述箱体上设有密度检测计，所述密度检测计用于检测位于所述第一漏网组和第二漏网组之间的液体的密度。

进一步的，在所述装置包括至少两个所述浮沉机构时，相邻两个所述浮沉机构通过位于所述箱体上的法兰相互连接，其中，所述回收管上设有开口，所述开口上盖设有与所述回收管活动连接的活动板，所述活动板还与推动组件连接，所述推动组件用于带动所述活动板在所述回收管上移动以控制对所述开口的打开或关闭。

进一步的，所述推动组件包括气缸，所述气缸的一端与所述锥斗固定连接，所述气缸的另一端与所述活动板活动连接，其中，所述活动板与所述回收管5铰接。

进一步的，还包括干燥机构，所述干燥机构包括：

干燥箱，设有第一弯管、喷淋组件、换气组件和真空泵，所述第一弯管与所述回收管可拆卸连通；

滤网盘，设在所述第一弯管的下方，并与所述干燥箱可拆卸连接；

集水斗，设在所述干燥箱内并位于所述滤网盘的下方，所述集水斗的底部与一端伸出所述干燥箱的第二弯管连通，所述第二弯管还与排水阀连接；

加热器，设在所述干燥箱内并位于所述集水斗的下方。

进一步的，所述干燥箱内设有用于与所述滤网盘可拆卸连接的托架，所述干燥箱上与所述托架对应的位置上设有拉门。

本发明提供的一种浮沉分离装置，通过第一驱动组件控制第一漏网组上的第一漏网同步旋转，使位于箱体内的物料在同一密度级的重液内分离后，将位于第一漏网组上方的物料与位于第一漏网组下方的物料隔离，进而实现对同一密度级的物料的浮沉分离；并且通过第二驱动组件控制第二漏网组上的第二漏网同步旋转，使第二漏网上堆积的物料落入锥斗内后排出箱体内，进而将位于第一漏网组上方的物料与位于第一漏网组下方的物料分离，总之，本发明提供的浮沉分离装置能够完全代替人工，并提高了对煤炭的浮沉分离效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明示例性实施例的一种浮沉分离装置的结构示意图；

图2为本发明示例性实施例的干燥机构的结构示意图；

图3为本发明示例性实施例的又一种浮沉分离装置的结构示意图。

图中：1-箱体，2-锥斗，3-第一漏网，4-第二漏网，5-回收管，6-阀门，7-第一转轴，8-第二转轴，9-喷淋接头，10-吹气接头，11-重液接头，12-密度检测计，13-法兰，14-活动板，15-气缸，16-干燥箱，17-滤网盘，18-集水斗，19-加热器，20-第一弯管，21-喷淋组件，22-换气组件，23-真空泵，24-第二弯管，25-排水阀，26-托架，27-拉门。

具体实施方式

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”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。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。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种浮沉分离装置，参见图1，包括浮沉机构，浮沉机构包括箱体1、以及在箱体1内依次设置的第一漏网组、第二漏网组和锥斗2，第一漏网组包括至少两个第一漏网3和用于控制至少两个第一漏网3在箱体1内同步旋转的第一驱动组件，第二漏网组包括至少两个第二漏网4和用于控制至少两个第二漏网4在箱体1内同步旋转的第二驱动组件，锥斗2与箱体1的底部通过回收管5与箱体1连通，其中，回收管5上设有用于控制回收管5与箱体1外侧连通的阀门6。

具体的，在第一漏网组上的第一漏网3在第一驱动组件的控制下均处于水平状态时，所有第一漏网3能够形成一完整并水平设在箱体1内的漏网；同理，在第二漏网组上的第二漏网4在第二驱动组件的控制下均处于水平状态时，所有第二漏网4能够形成一完整并水平设在箱体1内的漏网；通过第一驱动组件控制第一漏网组上的第一漏网3同步旋转，使位于箱体1内的物料在同一密度级的重液内分离后，将位于第一漏网组上方的物料与位于第一漏网组下方的物料隔离，进而实现对同一密度级的物料的浮沉分离；并且通过第二驱动组件控制第二漏网组上的第二漏网4同步旋转，使第二漏网4上堆积的物料落入锥斗2内后排出箱体1内，进而将位于第一漏网组上方的物料与位于第一漏网组下方的物料分离，总之，本发明提供的浮沉分离装置能够完全代替人工，并提高了对煤炭的浮沉分离效率。

作为一优选实施方式，第一驱动组件包括与第一漏网3个数相同的第一转轴7和第一驱动轮，第一漏网3设在第一转轴7上，第一转轴7的两端与箱体1活动连接；第一驱动轮设在第一转轴7伸出箱体1的一端，且相邻的两个第一驱动轮相互啮合。通过在箱体1的内部均匀分布第一转轴7，且第一转轴7的两端均伸出箱体1的外部，并通过设在第一转轴7的两端的轴承与箱体1活动连接，且轴承和第一转轴7的连接处通过橡胶圈进行密封连接。在每一第一转轴7伸出箱体1的一端均装有齿数相同且相啮合的第一驱动轮，通过控制其中一第一驱动轮的转动，即可实现每两第一转轴7的正反运动，进而实现相邻的两个第一漏网3在箱体1上同时旋转。作为优选的，第一漏网3通过螺栓与第一转轴7可拆卸连接。

作为一优选实施方式，第二驱动组件包括与第二漏网4个数相同的第二转轴8和第二驱动轮，第二漏网4设在第二转轴8上，第二转轴8的两端与箱体1活动连接；第二驱动轮设在第二转轴8伸出箱体1的一端，且相邻的两个第二驱动轮相互啮合。在本实施方式中，第二转轴8的数量为两个，第二转轴8的两端均伸出箱体1的外部，并通过设在第二转轴8的两端的轴承与箱体1活动连接，且轴承和第二转轴8的连接处通过橡胶圈进行密封连接。在两个第二转轴8伸出箱体1的一端均装有齿数相同且相啮合的第二驱动轮，通过控制其中一第二驱动轮的转动，即可实现每两第二转轴8的正反运动，进而实现两个第二漏网4在箱体1上同时旋转。

作为一优选实施方式，第一漏网组上的第一漏网3的数量不少于第二漏网组上的第二漏网4的数量。在本实施方式中，由于第一漏网组上的所有第一漏网3在保持平行的状态下的面积和与第二漏网组上的所有第二漏网4在保持平行的状态下的面积和相同，因此，当第一漏网3的数量不少于第二漏网4的数量时，能够使物料在从第二漏网组向下掉落时的速度大于物料在从第一漏网组向下掉落的速度。作为优选的，相邻两个第一转轴7之间的距离长度不大于回收管5的直径，使大于回收管5直径的物料在第一漏网3旋转的过程中被留置在第一漏网组上，以避免大于回收管5直径的物料对回收管5与锥斗2的连接处的堵塞。

作为一优选实施方式，箱体1上还设有喷淋接头9、吹气接头10和重液接头11，喷淋接头9位于第一漏网组的上方，吹气接头10和重液接头11均设在第一漏网组和第二漏网组之间。在本实施方式中，喷淋接头9的数量优选为多个，且多个喷淋接头9在箱体1上均匀分布。

作为一优选实施方式，箱体1上设有密度检测计12，密度检测计12用于检测位于第一漏网组和第二漏网组之间的液体的密度。作为具体的，在密度检测计12检测到的液体的密度比预设密度低或高时，可通过向箱体1内补加重液或水溶液，调整箱体1内的溶液密度，使箱体1内的液体密度满足对指定密度的物料进行浮沉分离。

作为一优选实施方式，在浮沉分离装置包括至少两个浮沉机构时，参见图3，相邻两个浮沉机构通过位于箱体1上的法兰13相互连接，其中，回收管5上设有开口，开口上盖设有与回收管5活动连接的活动板14，活动板14还与推动组件连接，推动组件用于带动活动板14在回收管5上移动以控制对开口的打开或关闭。在本实施方式中，通过将至少两个浮沉机构串联，使通过法兰13连接后的箱体1形成一个具有至少两组第一漏网组和第二漏网组，再通过活动板14控制回收管5上的开口打开和关闭，使物料能够从位于最高位置的箱体1依次经过位于此箱体1下方的箱体1，并在物料在至少两个箱体1内掉落的过程中，经位于每一箱体1内的第一漏网组和第二漏网组进行浮沉分离，进而实现了对物料的多级分离。例如，两个浮沉机构通过箱体1上的法兰13相互连接后，物料从位于上方的箱体1内依次经过第一漏网组和第二漏网组，可将位于第一漏网组上的物料进行第一次分离后，并在进行第一次分离后，物料经过回收管5上的开口掉落到位于下方的箱体1内，位于下方的浮沉机构可对物料进行第二次分离，其中，第一次分离后的获得的物料可在对位于上方的浮沉机构上的开口进行关闭后，通过回收管5进行第一次收集，第二次分离后的获得的物料可在对位于下方的浮沉机构上的开口进行关闭后，通过回收管5进行第二次收集。

进一步的，推动组件包括气缸15，气缸15的一端与锥斗2固定连接，气缸15的另一端与活动板14活动连接，其中，活动板14与回收管5铰接。在本实施方式中，通过气缸15带动活动板14在回收管5上转动，完成活动板14对回收管5开口的打开或关闭。作为优选的，锥斗2通过焊接的方式与箱体1的内部连接。

作为一优选实施方式，浮沉分离装置还包括干燥机构，干燥机构包括干燥箱16、滤网盘17、集水斗18和加热器19，干燥箱16设有第一弯管20、喷淋组件21、换气组件22和真空泵23，第一弯管20与回收管5可拆卸连通；滤网盘17设在第一弯管20的下方，并与干燥箱16可拆卸连接；集水斗18设在干燥箱16内并位于滤网盘17的下方，集水斗18的底部与一端伸出干燥箱16的第二弯管24连通，第二弯管24还与排水阀25连接；加热器19设在干燥箱16内并位于集水斗18的下方。在本实施方式中，从回收管5掉落的物料能够在干燥箱16内进行烘干，进而实现对分离出的物料进行清洗、抽滤、真空干燥的处理。作为优选的，喷淋组件21、换气组件22和真空泵23的控制阀均设在干燥箱16的外侧。

进一步的，干燥箱16内设有用于与滤网盘17可拆卸连接的托架，干燥箱16上与托架对应的位置上设有拉门27。在本实施方式中，滤网盘17的底部开有可使得液体或极微小颗粒通过小孔。

本发明提供的一种浮沉分离装置的工作过程如下：

(1)将装置上的各个阀门6均控制到关闭状态，并使位于第一漏网组上所有第一漏网3处于竖直状态，并使位于第二漏网组上所有第二漏网4处于水平状态，再通过喷淋头向箱体1蓄水至第一漏网组和第二漏网组之间，并使活动板14关闭回收管5上开口，然后将物流倒入箱体1里；

(2)通过吹气接头10向箱体1内吹气，使吹气接头10吹出的气体对箱体1内的固液混合物进行搅拌；开启回收管5上的阀门6，使从第二漏网组过滤下来的水和微小颗粒通过干燥箱16及排水阀25排出装置外，然后开启喷淋接头9对位于箱体1内的物料进行冲洗，直至冲干净为止，其中，此步骤中未将滤网盘17连接在干燥箱16内；

(3)再次将装置上的各个阀门6均控制到关闭状态，通过重液接头11向箱体1内加重液或缓冲液，并使箱体1内的液面高于第一漏网组的高中，再通过吹气接头10对其进行充分搅拌，然后静止一段时间后，将第一漏网组上的第一漏网3均处于水平状态，进而使将漂浮在第一漏网组上方的物料与位于第一漏网组下方的物料分离；开启与回收管5相连接的阀门6，使重液或缓冲液回流到原液桶内；

(4)若装置上设有至少两个浮沉机构时，通过气缸15控制活动板14打开开口，再通过旋转第二漏网组的第二漏网4处于竖直状态，使位于第二漏网组上的物料排到下一个浮沉分离装置，并通过重液接口向箱体1喷下一密度级重液，将残存的物料及重液一起落到下一浮沉机构，完成冲洗后关闭活动板14；若装置上设有一个浮沉机构时，则忽略此步骤，直接进入下一步骤；

(5)开启回收管5上的阀门6，通过旋转第一漏网3，将位于第一漏网组上面的物料排下来，此时，第二漏网4均处于竖直状态；将滤网盘17安装在干燥箱16上，开启真空泵23，将物料吸到滤网盘17上；

(6)通过喷淋接头9对箱体1内部进行冲洗，洗去残存的物料，并使水和残存物料进入到滤网盘17上；开启喷淋组件21，对滤网盘17里残存在物料里的重液进行冲洗，直至冲洗干净后关闭喷淋组件21，再关闭真空泵23，开启排水阀25，使积在集水斗18里的水排出；

(7)关闭排水阀25，开启真空泵23，加大其负压，利用负压作用再加上加热器19的加热功能快速将滤网盘17里的水分烘干；其中，在烘干过程中，可利用换气组件22对干燥箱16进行进气换气，使其内部高湿度水分充分排出，经过一定时间和数次排放，可使滤网盘17里的物料充分干燥，再将滤网盘17从干燥箱16内取出，即可完成对物料的一次分离。

由此可见，本发明提供的一种浮沉分离装置，可实现对处于同一密度级的物料的浮沉分离、清洗、干燥。并且，在装置包括至少两个浮沉机构时，从上述浮沉机构落到下一浮沉机构的物料，在下一浮沉机构中重复上述步骤1至3，可对下一密度级的物料进行浮沉分离，以此类推，经过浮沉分离装置即可实现对多级浮沉的分离。总之，本发明提供的浮沉分离装置可完成浮沉实验的分离、清洗、传输、干燥、换气、加热等功能，使得物料能够快速干燥的同时，减少人员干预，实现自动化。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种浮沉分离装置，其特征在于，包括：

浮沉机构，包括箱体(1)、以及在所述箱体(1)内依次设置的第一漏网组、第二漏网组和锥斗(2)，所述第一漏网组包括至少两个第一漏网(3)和用于控制至少两个所述第一漏网(3)在所述箱体(1)内同步旋转的第一驱动组件，所述第二漏网组包括至少两个第二漏网(4)和用于控制至少两个所述第二漏网(4)在所述箱体(1)内同步旋转的第二驱动组件，所述锥斗(2)与所述箱体(1)的底部通过回收管(5)与所述箱体(1)连通，其中，所述回收管(5)上设有用于控制所述回收管(5)与所述箱体(1)外侧连通的阀门(6)。

2.根据权利要求1所述的浮沉分离装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括与所述第一漏网(3)个数相同的第一转轴(7)和第一驱动轮，所述第一漏网(3)设在所述第一转轴(7)上，所述第一转轴(7)的两端与所述箱体(1)活动连接；所述第一驱动轮设在所述第一转轴(7)伸出所述箱体(1)的一端，且相邻的两个所述第一驱动轮相互啮合。

3.根据权利要求1所述的浮沉分离装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括与所述第二漏网(4)个数相同的第二转轴(8)和第二驱动轮，所述第二漏网(4)设在所述第二转轴(8)上，所述第二转轴(8)的两端与所述箱体(1)活动连接；所述第二驱动轮设在所述第二转轴(8)伸出所述箱体(1)的一端，且相邻的两个所述第二驱动轮相互啮合。

4.根据权利要求1所述的浮沉分离装置，其特征在于，所述第一漏网组上的第一漏网(3)的数量不少于所述第二漏网组上的第二漏网(4)的数量。

5.根据权利要求1所述的浮沉分离装置，其特征在于，所述箱体(1)上还设有喷淋接头(9)、吹气接头(10)和重液接头(11)，所述喷淋接头(9)位于所述第一漏网组的上方，所述吹气接头(10)和重液接头(11)均设在所述第一漏网组和第二漏网组之间。

6.根据权利要求1所述的浮沉分离装置，其特征在于，所述箱体(1)上设有密度检测计(12)，所述密度检测计(12)用于检测位于所述第一漏网组和第二漏网组之间的液体的密度。

7.根据权利要求1所述的浮沉分离装置，其特征在于，在所述装置包括至少两个所述浮沉机构时，相邻两个所述浮沉机构通过位于所述箱体1上的法兰(13)相互连接，其中，所述回收管(5)上设有开口，所述开口上盖设有与所述回收管(5)活动连接的活动板(14)，所述活动板(14)还与推动组件连接，所述推动组件用于带动所述活动板(14)在所述回收管(5)上移动以控制对所述开口的打开或关闭。

8.根据权利要求7所述的浮沉分离装置，其特征在于，所述推动组件包括气缸(15)，所述气缸(15)的一端与所述锥斗(2)固定连接，所述气缸(15)的另一端与所述活动板(14)活动连接，其中，所述活动板(14)与所述回收管(5)铰接。

9.根据权利要求1所述的浮沉分离装置，其特征在于，还包括干燥机构，所述干燥机构包括：

干燥箱(16)，设有第一弯管(20)、喷淋组件(21)、换气组件(22)和真空泵(23)，所述第一弯管(20)与所述回收管(5)可拆卸连通；

滤网盘(17)，设在所述第一弯管(20)的下方，并与所述干燥箱(16)可拆卸连接；

集水斗(18)，设在所述干燥箱(16)内并位于所述滤网盘(17)的下方，所述集水斗(18)的底部与一端伸出所述干燥箱(16)的第二弯管(24)连通，所述第二弯管(24)还与排水阀(25)连接；

加热器(19)，设在所述干燥箱(16)内并位于所述集水斗(18)的下方。

10.根据权利要求9所述的浮沉分离装置，其特征在于，所述干燥箱(16)内设有用于与所述滤网盘(17)可拆卸连接的托架(26)，所述干燥箱(16)上与所述托架(26)对应的位置上设有拉门(27)。

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