CN116550481A - 一种循环再选三段重介质旋流器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种循环再选三段重介质旋流器，涉及物料分选技术领域，具体包括：依次连接的一段旋流器、二段旋流器和三段旋流器，所述二段旋流器的二段溢流口与所述一段旋流器的原煤入口连通，以使经由二段溢流口流出的物料，经由原煤入口回流至一段旋流器中进行循环再选。二段溢流口流出的物料回流至一段旋流器，能够使中煤夹带的精煤重新回到一段旋流器进行分选回收，从而较大程度地回收精煤，降低中煤夹带精煤量，提高精煤产率，增加选煤厂的经济效益。

Description

一种循环再选三段重介质旋流器

技术领域

本发明涉及物料分选技术领域，尤其是涉及一种循环再选三段重介质旋流器。

背景技术

重介质旋流器是用重悬浮液或重液作为介质，在外加压力产生的离心场和密度场中，把轻产物和重产物进行分离的一种特定结构的设备。

在重介质旋流器中，精煤随着内螺旋的方向运动，并由溢流口被分选，矸石以及其他杂质随着外螺旋的方向运动，由重介质旋流器底部的出料口排出。

但是，会有部分精煤夹带在矸石以及其他杂质中由出料口排出，导致中煤中夹带精煤，精煤产率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种循环再选三段重介质旋流器，以解决现有技术中中煤夹带精煤的技术问题。

本发明提供的循环再选三段重介质旋流器，包括：依次连接的一段旋流器、二段旋流器和三段旋流器，所述二段旋流器的二段溢流口与所述一段旋流器的原煤入口连通，以使经由二段溢流口流出的物料，经由原煤入口回流至一段旋流器中进行循环再选。

进一步地，所述二段溢流口设置在所述原煤入口上方，所述二段溢流口与所述原煤入口之间通过回流管连通，以使物料通过重力由所述二段溢流口流入所述原煤入口。

进一步地，经由二段溢流口流出的物料通过所述回流管切向进入与所述原煤入口相连接的原煤入料桶。

进一步地，所述一段旋流器、二段旋流器和三段旋流器为由上至下顺次设置；

所述循环再选三段重介质旋流器还包括：相配合的泵体和溢流槽，所述泵体的一端通过溢流槽与二段溢流口连通，所述泵体的另一端通过输送管与原煤入口连通。

进一步地，所述二段旋流器的外侧连通有第一补介管路；

和/或；设置于所述一段旋流器的一段出料口与所述二段旋流器的二段入料口之间的第一连通管路外侧连通有第二补介管路。

进一步地，所述三段旋流器的外侧连通有第三补介管路；

和/或；设置于所述二段旋流器的二段出料口与所述三段旋流器的三段入料口之间的第二连通管路外侧连通有第四补介管路。

进一步地，位于任一补介管路内介质的旋流方向与其连接位置介质的旋流方向相同。

进一步地，所述一段旋流器、二段旋流器和三段旋流器的安装角度根据原煤煤质进行适应性调节。

进一步地，所述第一补介管路、第二补介管路、第三补介管路和四补介管路均设置有调节阀和流量计。

进一步地，所述第一连通管路和/或第二连通管路设有取样口。

本发明提供的循环再选三段重介质旋流器，包括：依次连接的一段旋流器、二段旋流器和三段旋流器，所述二段旋流器的二段溢流口与所述一段旋流器的原煤入口连通，以使经由二段溢流口流出的物料，经由原煤入口回流至一段旋流器中进行循环再选。重介质合介液通过渣浆泵由一段旋流器的一段合介入口沿一段旋流器的切向给入一段旋流器，原煤通过原煤入口给入一段旋流器，重介质合介液与原煤在一段旋流器中混合、分选后，精煤通过一段旋流器的一段溢流口排出，中煤和矸石随着重介质悬浮液由一段出料口排出后，沿二段旋流器的切向进入二段旋流器，二段旋流器的二段溢流口流出的物料经由原煤入口回流至一段旋流器中进行循环再选，二段旋流器的二段出料口流出的物料进入三段旋流器，三段旋流器分选处中煤和矸石，中煤通过三段旋流器的三段溢流口排出，矸石通过三段旋流器的三段出料口排出。本发明提供的循环再选三段重介质旋流器，二段溢流口流出的物料回流至一段旋流器，能够使中煤夹带的精煤重新回到一段旋流器进行分选回收，从而较大程度地回收精煤，降低中煤夹带精煤量，提高精煤产率，增加选煤厂的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的循环再选三段重介质旋流器的结构原理图;

图2是图1的A向视图；

图3是图1的B-B向视图；

图4是图1的C-C向视图；

图5是图1的E-E向视图；

图6是本发明实施例提供的具有泵体的循环再选三段重介质旋流器的结构原理图。

图标：1-原煤入料桶；2-原煤入料弯管；3-一段旋流器；4-一段原煤入料管；5-一段溢流口；6-一段合介入口；7-二段旋流器；8-第一补介管路；9-二段溢流管；10-回流管；11-第一连通管路；12-第二补介管路；13-第二连通管路；14-第四补介管路；15-三段旋流器；16-三段溢流口；17-三段出料口；18-第三补介管路；19-输送管；20-溢流槽；21-泵体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种循环再选三段重介质旋流器，下面给出多个实施例对本发明提供的循环再选三段重介质旋流器进行详细描述，本申请的设计不仅限于三段旋流器的配合，还适用于四段甚至多段，理论上，旋流器的段数越多，分选出的产品数量则越多，具体根据分选需要进行预先设计即可，另外，本申请的旋流器可以是有压的、无压的、或者有压和无压配合，具体如何配合，需要根据需要预先设计即可。

本实施例提供的循环再选三段重介质旋流器，如图1至图6所示，包括：依次连接的一段旋流器3、二段旋流器7和三段旋流器15，二段旋流器7的二段溢流口与一段旋流器3的原煤入口连通，以使经由二段溢流口流出的物料，经由原煤入口回流至一段旋流器3中进行循环再选。

重介质合介液通过渣浆泵由一段旋流器3的一段合介入口6沿一段旋流器3的切向给入一段旋流器3，原煤通过原煤入口给入一段旋流器3，重介质合介液与原煤在一段旋流器3中混合、分选后，精煤通过一段旋流器3的一段溢流口5排出，中煤和矸石随着重介质悬浮液由一段出料口排出后，沿二段旋流器7的切向进入二段旋流器7，二段旋流器7的二段溢流口流出的物料经由原煤入口回流至一段旋流器3中进行循环再选，二段旋流器7的二段出料口流出的物料进入三段旋流器15，三段旋流器15分选处中煤和矸石，中煤通过三段旋流器15的三段溢流口16排出，矸石通过三段旋流器15的三段出料口17排出。

本实施例提供的循环再选三段重介质旋流器，二段溢流口流出的物料回流至一段旋流器3，能够使中煤夹带的精煤重新回到一段旋流器3进行分选回收，从而较大程度地回收精煤，降低中煤夹带精煤量，提高精煤产率，增加选煤厂的经济效益。

此外，本实施例提供的循环再选三段重介质旋流器，利用二段溢流口流出的物料回流至一段旋流器3的方式提高精煤产率，不需要增加选煤厂的工艺环节，选煤成本较低。

其中，二段溢流口流出的物料全部回流至原煤入口，二段溢流口与二段溢流管9连接，二段溢流管9的溢流量可以通过二段溢流管9的内径进行调节，以匹配原煤入口的入料量。

一段旋流器3的内径为a，二段旋流器7的内径为0.75a-0.8a左右，三段旋流器15的内径为0.7a左右，一段旋流器3、二段旋流器7和三段旋流器15的内径比值需要根据原煤的煤质而定。

经由二段溢流口流出的物料，经由原煤入口回流至一段旋流器3中进行循环再选时，物料可以通过重力作用回流至原煤入口，也可以通过泵体21回流至原煤入口。

在一种实施方式中，二段溢流口设置在原煤入口上方，也就是说，二段旋流器设置在一段旋流器上方，二段溢流口与原煤入口之间通过回流管10连通，以使物料通过重力由二段溢流口流入原煤入口，进一步的，为了保证物料可以克服重力流向二段旋流器，优选的，一段旋流器的压力值为顺次设置时一段旋流器压力值的1.5-2倍。

具体地，回流管10连接在二段溢流管9与原煤入口之间，二段溢流口流出的物料依次通过二段溢流管9和回流管10后，回流至原煤入口。将二段溢流口设置在原煤入口上方，使物料能够通过重力由二段溢流口流入原煤入口，在二段溢流口与原煤入口之间不需要设置动力装置即可完成物料的回流，能够降低循环再选三段重介质旋流器的能耗和成本。

本实施例中，一段旋流器3为圆筒形无压给料旋流器，二段旋流器7和三段旋流器15为有压给料三产品旋流器。一段旋流器3为无压给料旋流器，能够保证物料依靠重力回流的可行性。

一段旋流器3还包括原煤入料桶1、原煤入料弯管2和一段原煤入料管4，原煤入料桶1、原煤入料弯管2、一段原煤入料管4和原煤入口依次连接，原煤进入入料桶后，通过原煤入料弯管2、一段原煤入料管4和原煤入口进入一段旋流器3。

进一步地，经由二段溢流口流出的物料通过回流管10切向进入与原煤入口相连接的原煤入料桶1。

物料通过回流管10切向进入原煤入料桶1，可以使物料沿原煤入料桶1的壁面呈螺旋状向下流动至原煤入口，进而使物料以螺旋状旋流状态通过原煤入口沿一段旋流器3的切向流入一段旋流器3，有利于物料在一段旋流器3内的混合和分选。

在另一种实施方式中，如图6所示，一段旋流器3、二段旋流器7和三段旋流器15为由上至下顺次设置，循环再选三段重介质旋流器还包括：相配合的泵体21和溢流槽20，泵体21的一端通过溢流槽20与二段溢流口连通，泵体21的另一端通过输送管19与原煤入口连通。

二段溢流口流出的物料流入溢流槽20中后，通过泵体21泵入输送管19，并通过输送管19流入原煤入口。二段溢流口流出的物料流入溢流槽20，溢流槽20能够起到储存物料的作用，向原煤入口输送物料的流量可以通过调节泵体21流量实现。

进一步地，二段旋流器7的外侧连通有第一补介管路8；和/或；设置于一段旋流器3的一段出料口与二段旋流器7的二段入料口之间的第一连通管路11外侧连通有第二补介管路12。

在一种实施方式中，二段旋流器7的外侧连通有第一补介管路8，在另一张实施方式中，设置于一段出料口与二段入料口之间的第一连通管路11外侧连通有第二补介管路12，在又一种实施方式中，二段旋流器7的外侧连通有第一补介管路8；设置于一段出料口与二段入料口之间的第一连通管路11外侧连通有第二补介管路12。

第一补介管路8与二段旋流器7内部连通，第二补介管路12与第一连通管路11内部连通。

在分选过程中，需要保证进入二段旋流器7和三段旋流器15中的重介质合介液密度和压力要合适。

第一补介管路8和第二补介管路12的作用是能够增加二段旋流器7的压力，或者向二段旋流器7补充密度更高的重介质合介液或不同种类的重介质合介液，从而改变二段旋流器7的分选密度，进而影响二段旋流器7的二段溢流口的回流量。

例如，从第一补介管路8补入密度更高的重介质合介液，从而大幅度提升二段旋流器7的分选密度，最终提升了二段溢流口的溢流量，即增加了二段旋流器7的回流量。

例如，通过第一补介管路8给入清水，可以增加二段旋流器7的压力，但是会降低二段旋流器7的分选密度，在清水的稀释下，二段溢流口回流的物料量将减少。综上，第一补介管路8既能够控制回流量的大小，还能够控制回流的物料量的大小。第二补介管路12与第一补介管路8作用相同。

第二补介管路12补入密度更高的重介质合介液，可以提高整个旋流器的分选密度，二段旋流器7的溢流量会对应增加，从而增加二段旋流器7的回流量。即，在给煤量一定的前提下，通过增加重介质合介液的量，可以对应增加整个旋流器的循环能力，从而对应增加整个旋流器的处理量，二段旋流器7的溢流量也会增加，进而增加二段旋流器7的回流量，与此同时，由于总物料量不变，多余的物料也会从一段溢流口5流出，一段溢流口5流出的精煤灰分会对应升高。

一段旋流器3分选出的中煤不需要流出旋流器，而是回流至一段旋流器3的原煤入口进行循环再选，利用二段旋流器7余压以及通过第一补介管路8和/或第二补介管路12调节分选密度、补充分选压力，实现中煤的有效分选，提高精煤产率。

进一步地，三段旋流器15的外侧连通有第三补介管路18；和/或；设置于二段旋流器7的二段出料口与三段旋流器15的三段入料口之间的第二连通管路13外侧连通有第四补介管路14。

在一种实施方式中，三段旋流器15的外侧连通有第三补介管路18，在另一种实施方式中，设置于二段出料口与三段入料口之间的第二连通管路13外侧连通有第四补介管路14，在又一种实施方式中，三段旋流器15的外侧连通有第三补介管路18，设置于二段出料口与三段入料口之间的第二连通管路13外侧连通有第四补介管路14。

第三补介管路18与三段旋流器15内部连通，第四补介管路14与第二连通管路13内部连通。

例如，第三补介管路18补入密度更高的重介质合介液，可以增加三段旋流器15的通过量，也就是增加三段旋流器15的处理量，有更多的物料进入三段旋流器15，二段旋流器7的溢流量将对应减少，从而有效避免矸石回流至一段旋流器3。

例如，第四补介管路14补入密度更高的重介质合介液，可以增加三段旋流器15的通过量，也就是增加三段旋流器15的处理量，有更多的物料进入三段旋流器15，二段旋流器7的溢流量将对应减少，从而有效避免矸石回流至一段旋流器3。

在分选时，可以实时检测原煤性质，当检测到精煤质量较差时，可以通过第一补介管路8和/或第二补介管路12补入密度更高的重介质合介液，从而提升二段旋流器7的分选能力，从而使得更多的中煤回流至一段旋流器3进行再分选，分选出更多的精煤；当检测到精煤质量比较好时，则无需再进行回流，此时通过第三补介管路18和/或第四补介管路14补入密度更高的重介质合介液，使得更多的物料进入三段旋流器15，二段旋流器7的溢流量将对应减少，从而有效避免矸石回流至一段旋流器3。

本实施例中，第一补介管路8、第二补介管路12、第三补介管路18和第四补介管路14作用相同。第一补介管路8、第二补介管路12、第三补介管路18和第四补介管路14均能够增加循环量，进而增加整个循环再选三段重介质旋流器的处理量。

进一步地，位于任一补介管路内介质的旋流方向与其连接位置物料的旋流介质的旋流方向相同。

第一补介管路8内介质的旋流方向与二段旋流器7和第一补介管路8连接位置的介质的旋流方向相同，第一补介管路8内介质按照二段旋流器7的切向旋向注入二段旋流器7。

第二补介管路12内介质的旋流方向与第一连接管路和第二补介管路12连接位置的介质旋流方向相同。第二补介管路12内介质按照二段旋流器7的切向旋向注入二段旋流器7。

第三补介管路18内介质的旋流方向与三段旋流器15和第三补介管路18连接位置的介质的旋流方向相同。第三补介管路18内介质按照三段旋流器15的切向旋向注入三段旋流器15。

第四补介管路14内介质的旋流方向与第二连接管路和第四补介管路14连接位置的介质旋流方向相同。第四补介管路14内介质按照三段旋流器15的切向旋向注入三段旋流器15。

上述设置，能够使介质沿其连接位置物料的旋流介质的旋流方向流入二段旋流器7或三段旋流器15，调节重介质合介液的密度的同时，也补加了分选的压力。

进一步地，一段旋流器3、二段旋流器7和三段旋流器15的安装角度根据原煤煤质进行适应性调节。

一段旋流器3的安装角度为一段旋流器3的轴线与水平面的夹角，二段旋流器7的安装角度为二段旋流器7的轴线与水平面的夹角，三段旋流器15的安装角度为三段旋流器15的轴线与水平面的夹角。

一段旋流器3、二段旋流器7和三段旋流器15的安装角度可以根据煤质情况进行现场调整安装，安装角度范围为0-30°，一段旋流器3、二段旋流器7和三段旋流器15之间可以采用可拆卸地连接方式进行连接，以在煤质改变时，调整一段旋流器3、二段旋流器7和三段旋流器15的安装角度。

例如，二段旋流器7安装在一段旋流器3上方，一段旋流器3和二段旋流器7的安装角度为30°，三段旋流器15的安装角度为0°，适用于常规煤质（精煤占原煤60%，中煤占原煤30%，矸石占原煤10%）。为了保证物料能够克服重力流向二段旋流器7，可以采用提升一段旋流器3压力的方式，一段旋流器3设置在二段旋流器7上方时一段旋流器3的压力值为P，一段旋流器3设置在二段旋流器7下方时一段旋流器3的压力值为1.5P-2P。

例如，一段旋流器3、二段旋流器7和三段旋流器15自上而下依次设置，一段旋流器3和二段旋流器7的安装角度为30°，三段旋流器15的安装角度为0°，适用于加水后粒度变小的常规煤质，更便于外接泵体21进行辅助。

例如，一段旋流器3的安装角度为30°，二段旋流器7和三段旋流器15的安装角度为0°，便于在重力作用下更有利于矸石排放，提升排矸量。

进一步地，第一补介管路8、第二补介管路12、第三补介管路18和四补介管路均设置有调节阀和流量计。

第一补介管路8、第二补介管路12、第三补介管路18和四补介管路均设置独立的调节阀和流量计，以对第一补介管路8、第二补介管路12、第三补介管路18和四补介管路的流量进行独立调节。

第一补介管路8、第二补介管路12、第三补介管路18和四补介管路的流量根据煤质设定，第一补介管路8、第二补介管路12、第三补介管路18和四补介管路的压力在0.1MPa-0.25MPa之间调节。

设备控制系统通过PLC控制柜分别对第一补介管路8、第二补介管路12、第三补介管路18和四补介管路的流量进行调节控制。

进一步地，第一连通管路11和/或第二连通管路13设有取样口。

在一种实施方式中，第一连通管路11设有取样口，在另一种实施方式中，第二连通管路13设置取样口，在又一种实施方式中，第一连通管路11和第二连通管路13设置取样口。

通过第一连通管路11上的取样口，可以获取第一连通管路11的重介质合介液，并对该位置的重介质合介液密度进行检测，如果该位置的重介质合介液密度为1.55，向第一补介管路8或第二补介管路12对应补充密度为1.55的介质可以起到增压作用，补充密度高于1.55的介质不仅可以起到增压作用，还可以起到提升二段旋流器7分选密度的作用。

通过第二连通管路13上的取样口，可以获取第二连通管路13的重介质合介液，并对该位置的重介质合介液密度进行检测，如果该位置的重介质合介液密度为1.55，向第三补介管路18或第四补介管路14对应补充密度为1.55的介质可以起到增压作用，补充密度高于1.55的介质不仅可以起到增压作用，还可以起到提升三段旋流器15分选密度的作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，包括：依次连接的一段旋流器、二段旋流器和三段旋流器，所述二段旋流器的二段溢流口与所述一段旋流器的原煤入口连通，以使经由二段溢流口流出的物料，经由原煤入口回流至一段旋流器中进行循环再选。

2.根据权利要求1所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，所述二段溢流口设置在所述原煤入口上方，所述二段溢流口与所述原煤入口之间通过回流管连通，以使物料通过重力由所述二段溢流口流入所述原煤入口。

3.根据权利要求2所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，经由二段溢流口流出的物料通过所述回流管切向进入与所述原煤入口相连接的原煤入料桶。

4.根据权利要求1所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，所述一段旋流器、二段旋流器和三段旋流器为由上至下顺次设置；

所述循环再选三段重介质旋流器还包括：相配合的泵体和溢流槽，所述泵体的一端通过溢流槽与二段溢流口连通，所述泵体的另一端通过输送管与原煤入口连通。

5.根据权利要求2或4所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，所述二段旋流器的外侧连通有第一补介管路；

和/或；设置于所述一段旋流器的一段出料口与所述二段旋流器的二段入料口之间的第一连通管路外侧连通有第二补介管路。

6.根据权利要求5所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，所述三段旋流器的外侧连通有第三补介管路；

和/或；设置于所述二段旋流器的二段出料口与所述三段旋流器的三段入料口之间的第二连通管路外侧连通有第四补介管路。

7.根据权利要求6所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，位于任一补介管路内介质的旋流方向与其连接位置介质的旋流方向相同。

8.根据权利要求1所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，所述一段旋流器、二段旋流器和三段旋流器的安装角度根据原煤煤质进行适应性调节。

9.根据权利要求7所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，所述第一补介管路、第二补介管路、第三补介管路和四补介管路均设置有调节阀和流量计。

10.根据权利要求6所述的循环再选三段重介质旋流器，其特征在于，所述第一连通管路和/或第二连通管路设有取样口。