CN219880241U - 一种一段分选二段分级的水力旋流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤炭洗选设备技术领域，具体地说是一种一段分选二段分级的水力旋流器，设有一段旋流器和二段旋流器，其特征在于所述的一段旋流器和二段旋流器平行布置，所述的一段旋流器的溢流管上端经一段弯管、变径管与二段旋流器的进料管连接，具有结构简单、简化水介质旋流器分选工艺、降低生产成本和管理难度等优点。

Description

一种一段分选二段分级的水力旋流器

技术领域

本实用新型涉及煤炭洗选设备技术领域，具体地说是一种一段分选二段分级的水力旋流器。

背景技术

众所周知，随着选煤技术的不断发展，我国的各类选煤设备和工艺已经相对成熟，基本形成了+1.0mm粒级原煤重介质旋流器分选、-0.25mm细粒级煤泥浮选的主导工艺，对于0.25~1.0mm粗煤泥分选设备和工艺种类则相对较多，目前应用较多的粗煤泥分选设备和工艺有煤泥重介质旋流器分选工艺、干扰床分选机分选工艺、螺旋分选机分选工艺、水介质旋流器分选工艺等，其中水介质旋流器分选工艺以其处理能力大、无需补加介质、生产成本低、安装、操作方便等优点，在我国选煤厂中得到了相对广泛的应用。

水介质旋流器作为一种自生介质旋流器，一般用于煤泥水的一段分选作业，水介质旋流器的溢流产物为精矿产品，底流产物进入重介质旋流器、干扰床分选机、螺旋分选机等设备进行二段分选作业，可以起到强化分选的目的，但由于其分选原理的局限性，工业应用中存在如下问题：

（1）水介质旋流器的溢流精矿产品的浓度较低，通常低于100g/L；

（2）水介质旋流器的溢流精矿产品的矿浆量较大，约占入料矿浆量的60~80%；

（3）水介质旋流器的溢流精矿产品中夹带的-0.25mm粒级高灰细泥含量较高，最高可达30~50%。

为解决上述问题，应用现场需设置分级、浓缩设备和工艺，对水介质旋流器溢流精矿产品进行分级、脱水处理，造成了工艺复杂化、下游筛机使用数量多、检修量大等问题。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、简化水介质旋流器分选工艺、降低生产成本和管理难度的一段分选二段分级的水力旋流器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种一段分选二段分级的水力旋流器，设有一段旋流器和二段旋流器，其特征在于所述的一段旋流器和二段旋流器平行布置，所述的一段旋流器的溢流管上端经一段弯管、变径管与二段旋流器的进料管连接。

本实用新型所述的变径管设为一端截面为圆形口、另一端截面为方形口的由圆形口渐变为方形口的管体，变径管的两端分别设有连接法兰，变径管的圆形口经连接法兰与一段弯管连接，变径管的方形口经连接法兰与二段旋流器的进料管连接。

本实用新型所述的一段弯管的弧度为90度，保证一段旋流器和二段旋流器连接后呈平行布置。

本实用新型所述的一段旋流器包括一段入料管、一段筒体、一段锥体、一段溢流管和一段底流口，所述的一段入料管布置于一段筒体上方侧面，一段入料管以切线进料方式或渐开线进料方式或螺旋线进料方式与一段筒体连接，一段筒体的下端连接一段锥体，一段锥体的下端设有一段底流口，一段溢流管的下端插入一段筒体内，一段溢流管的上端伸出一段筒体并与弯管连接，所述的一段筒体的直径D₁为250-900mm，一段入料管直径范围为1/5~1/3 D₁，一段筒体高度范围为1.0~1.5D₁，一段溢流管直径范围为1/3~1/2 D₁，一段溢流管插入一段筒体的深度范围为1/2~1.0D₁，一段底流口直径范围为1/4~1/3D₁，一段锥体的锥体角度范围为45°~150°，以便于形成自生介质密度层，实现粗煤泥按密度进行有效分选。

本实用新型所述的二段旋流器包括二段入料管、二段筒体、二段锥体、二段溢流管和二段底流口，所述的二段入料管布置于二段筒体上方侧面，二段入料管以切线进料方式或渐开线进料方式或螺旋线进料方式与二段筒体连接，二段筒体的下端连接二段锥体，二段锥体的下端设有二段底流口，二段溢流管的下端插入二段筒体内，二段溢流管的上端伸出二段筒体，二段筒体直径D₂范围为1/2~1.0D₁，二段入料管直径范围为1/5~1/3 D₂，二段筒体高度范围为3/4~1.0D₂，二段溢流管直径范围为1/3~1/2 D₂，二段溢流管插入二段筒体的深度范围为1/2~1.0D₂，二段底流口直径范围为1/5~1/4D₂，二段锥体的锥体角度范围为10°~45°，以实现对一段旋流器溢流产品进行按粒度分级。

本实用新型所述的一段锥体的锥体角度为135°，二段锥体的锥体角度为15°。

本实用新型所述的一段弯管直径不小于一段溢流管直径，所述的二段溢流管与二段弯管连接，二段弯管的直径不小于二段溢流管的直径，降低一段旋流器溢流产品和二段旋流器溢流产品的轴向阻力，增大处理能力，减轻压力损失。

本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、简化水介质旋流器分选工艺、降低生产成本和管理难度等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

如附图所示，一种一段分选二段分级的水力旋流器，设有一段旋流器1和二段旋流器2，其特征在于所述的一段旋流器1和二段旋流器2平行布置，所述的一段旋流器1的溢流管上端经一段弯管3、变径管4与二段旋流器2的进料管连接。

进一步，所述的变径管4设为一端截面为圆形口、另一端截面为方形口的由圆形口渐变为方形口的管体，变径管4的两端分别设有连接法兰，变径管4的圆形口经连接法兰与一段弯管3连接，变径管4的方形口经连接法兰与二段旋流器2的进料管连接。

进一步，所述的一段弯管3的弧度为90度，保证一段旋流器1和二段旋流器2连接后呈平行布置。

进一步，所述的一段旋流器1包括一段入料管5、一段筒体6、一段锥体7、一段溢流管8和一段底流口9，所述的一段入料管5布置于一段筒体6上方侧面，一段入料管5以切线进料方式或渐开线进料方式或螺旋线进料方式与一段筒体6连接，一段筒体6的下端连接一段锥体7，一段锥体7的下端设有一段底流口9，一段溢流管8的下端插入一段筒体6内，一段溢流管8的上端伸出一段筒体6并与弯管连接，所述的一段筒体6的直径D₁为250-900mm，一段入料管5直径范围为1/5~1/3 D₁，一段筒体6高度范围为1.0~1.5D₁，一段溢流管8直径范围为1/3~1/2 D₁，一段溢流管8插入一段筒体6的深度范围为1/2~1.0D₁，一段底流口9直径范围为1/4~1/3D₁，一段锥体7的锥体角度范围为45°~150°，以便于形成自生介质密度层，实现粗煤泥按密度进行有效分选。

进一步，所述的二段旋流器2包括二段入料管10、二段筒体11、二段锥体12、二段溢流管13和二段底流口14，所述的二段入料管10布置于二段筒体11上方侧面，二段入料管10以切线进料方式或渐开线进料方式或螺旋线进料方式与二段筒体11连接，二段筒体11的下端连接二段锥体12，二段锥体12的下端设有二段底流口14，二段溢流管13的下端插入二段筒体11内，二段溢流管13的上端伸出二段筒体11，二段筒体11直径D₂范围为1/2~1.0D₁，二段入料管10直径范围为1/5~1/3 D₂，二段筒体11高度范围为3/4~1.0D₂，二段溢流管13直径范围为1/3~1/2 D₂，二段溢流管13插入二段筒体11的深度范围为1/2~1.0D₂，二段底流口14直径范围为1/5~1/4D₂，二段锥体12的锥体角度范围为10°~45°，以实现对一段旋流器1溢流产品进行按粒度分级。

进一步，所述的一段锥体7的锥体角度为135°，二段锥体12的锥体角度为15°。

进一步，所述的一段弯管3直径不小于一段溢流管8直径，所述的二段溢流管13与二段弯管15连接，二段弯管15的直径不小于二段溢流管13的直径，降低一段旋流器溢流产品和二段旋流器溢流产品的轴向阻力，增大处理能力，减轻压力损失。

本实用新型所述的一种一段分选二段分级的水力旋流器，主要原理在于，一段旋流器采用水介质分选旋流器结构设计，即大筒体高度和大锥体角度设计，一段旋流器中一段筒体高度范围为1.0~1.5D₁，一段锥体的锥体角度范围为45°~150°，优先为135°，并通过对入料口、溢流管、底流口等结构参数进行优化设计，有利于形成自生介质密度层，实现粗煤泥按密度进行有效分选。二段旋流器采用水力分级旋流器结构设计，即较小的筒体高度和小锥体角度设计，如前文所述二段旋流器筒体高度范围为3/4~1.0D₂，锥体角度范围为10°~45°，优选为15°，并通过对入料口、溢流管、底流口等结构参数进行优化设计，避免分选负效应，实现对一段旋流器溢流产品进行按粒度分级。

本实用新型在使用时，一段分选用旋流器的工作压力范围为0.20~0.30Mpa，运行动力由煤泥水输送渣浆泵提供，二段分级用旋流器的工作压力范围为0.05~0.15Mpa，采用一段旋流器1溢流产品所携带的能量即可满足生产要求，一段旋流器1溢流弯管与二段旋流器2入料管之间，采用一端截面为圆形口、另一端截面为方形口的由圆形口渐变为方形口的管体相连接，以降低运行阻力，保证二段旋流器2入料速度。

煤泥水通过渣浆泵以有压方式给入分选用一段旋流器1，沿一段旋流器1内壁进行旋转运动，由于一段旋流器1的一段入料管5、一段筒体6、一段锥体7、一段溢流管8和一段底流口9设计，在离心力的主要作用下，一段旋流器1内部形成自生介质密度层，高比重物料穿过自生介质密度层进入外旋流，沿一段旋流器1内壁向下运动，由一段底流口9排出，低比重物料则穿过密度层进入内旋流，向上运动，由一段溢流管8排出，在一段旋流器1溢流产品所携带能量的作用下，经过一段弯管3和变径管4后，进入分级用二段旋流器2，沿二段旋流器2内壁进行旋转运动，在离心机的作用下，对一段旋流器1的精矿产品进行分级处理，粗颗粒穿过二段旋流器2内部形成的分离锥面进入外旋流，沿二段旋流器2内壁向下运动，由二段底流口14排出，细颗粒则穿过分离锥面进入内旋流，向上运动，由二段溢流管13和二段弯管15排出。通过调整入料压力、一段入料管5、一段筒体6、一段锥体7、一段溢流管8和一段底流口9、二段入料管10、二段筒体11、二段锥体12、二段溢流管13和二段底流口14、一段弯管3和二段弯管15等条件参数，可以对一段旋流器1分选指标和二段旋流器2分级指标进行调节，进而获得灰分和浓度合适的精煤泥产品，从而达到简化水介质旋流器分选工艺，降低生产成本和管理难度的目的，本实用新型由于采用上述结构，具有结构简单、简化水介质旋流器分选工艺、降低生产成本和管理难度等优点。

Claims (7)

1.一种一段分选二段分级的水力旋流器，设有一段旋流器和二段旋流器，其特征在于所述的一段旋流器和二段旋流器平行布置，所述的一段旋流器的溢流管上端经一段弯管、变径管与二段旋流器的进料管连接。

2.根据权利要求1所述的一种一段分选二段分级的水力旋流器，其特征在于所述的变径管设为一端截面为圆形口、另一端截面为方形口的由圆形口渐变为方形口的管体，变径管的两端分别设有连接法兰，变径管的圆形口经连接法兰与一段弯管连接，变径管的方形口经连接法兰与二段旋流器的进料管连接。

3.根据权利要求1所述的一种一段分选二段分级的水力旋流器，其特征在于所述的一段弯管的弧度为90度。

4.根据权利要求1所述的一种一段分选二段分级的水力旋流器，其特征在于所述的一段旋流器包括一段入料管、一段筒体、一段锥体、一段溢流管和一段底流口，所述的一段入料管布置于一段筒体上方侧面，一段入料管以切线进料方式或渐开线进料方式或螺旋线进料方式与一段筒体连接，一段筒体的下端连接一段锥体，一段锥体的下端设有一段底流口，一段溢流管的下端插入一段筒体内，一段溢流管的上端伸出一段筒体并与弯管连接，所述的一段筒体的直径D₁为250-900mm，一段入料管直径范围为1/5~1/3 D₁，一段筒体高度范围为1.0~1.5D₁，一段溢流管直径范围为1/3~1/2 D₁，一段溢流管插入一段筒体的深度范围为1/2~1.0D₁，一段底流口直径范围为1/4~1/3D₁，一段锥体的锥体角度范围为45°~150°。

5.根据权利要求1所述的一种一段分选二段分级的水力旋流器，其特征在于所述的二段旋流器包括二段入料管、二段筒体、二段锥体、二段溢流管和二段底流口，所述的二段入料管布置于二段筒体上方侧面，二段入料管以切线进料方式或渐开线进料方式或螺旋线进料方式与二段筒体连接，二段筒体的下端连接二段锥体，二段锥体的下端设有二段底流口，二段溢流管的下端插入二段筒体内，二段溢流管的上端伸出二段筒体，二段筒体直径D₂范围为1/2~1.0D₁，二段入料管直径范围为1/5~1/3 D₂，二段筒体高度范围为3/4~1.0D₂，二段溢流管直径范围为1/3~1/2 D₂，二段溢流管插入二段筒体的深度范围为1/2~1.0D₂，二段底流口直径范围为1/5~1/4D₂，二段锥体的锥体角度范围为10°~45°。

6.根据权利要求4或5所述的一种一段分选二段分级的水力旋流器，其特征在于所述的一段锥体的锥体角度为135°，二段锥体的锥体角度为15°。

7.根据权利要求5所述的一种一段分选二段分级的水力旋流器，其特征在于所述的一段弯管直径不小于一段溢流管直径，所述的二段溢流管与二段弯管连接，二段弯管的直径不小于二段溢流管的直径。