一种螺旋管式浓缩装置及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种螺旋管式浓缩装置及其使用方法,包括螺旋管,所述螺旋管为竖直摆放的弹簧状空心立体结构,所述螺旋管的上端部开设有入料口,所述螺旋管的下端部开设有排料口,所述排料口由隔板分隔成浓缩物排料口和循环水排出口。本发明使得进入管道的煤泥水作离心圆周运动产生的离心力完成煤泥和循环水的分离,大大提高了煤泥水浓缩的效率,降低了投资成本。
【专利说明】一种螺旋管式浓缩装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种煤泥水浓缩装置,尤其涉及一种螺旋管式的煤泥水浓缩装置。
【背景技术】
[0002]选煤厂在采用湿法选煤工艺时,对原煤中-0.5_煤通常采用浮选工艺分选,分选后的煤泥水必须先进行浓缩,浓缩后的浓缩底流才能进入后续设备进行脱水,浓缩后的浓缩溢流可作为循环水继续循环使用。
[0003]目前浮选分选后的煤泥水均采用重力浓缩装置进行浓缩,而浓缩装置浓缩效率的高低很大程度上由其浓缩的加速度决定,但是由于重力浓缩装置的重力加速度为一固定值,相对而言煤泥水中的细泥沉降速度较为缓慢,耗时较长,浓缩效果不佳。现实浓缩时,往往为了保证浓缩质量,提供浓缩效率,需要重力浓缩装置提供更大的沉降面积,这样就增加了实际的投资、并且浓缩的效果仍然不理想。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种螺旋管式浓缩装置及其使用方法,大大提高了煤泥水浓缩的效率,结构简单,降低了投资成本。
[0005]技术方案:为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
[0006]一种螺旋管式浓缩装置,包括螺旋管,所述螺旋管为竖直摆放的空心弹簧状立体结构,所述螺旋管的上端部开设有入料口,所述螺旋管的下端部开设有排料口,所述排料口由隔板分隔成浓缩物排料口和循环水排出口。
[0007]更进一步的,所述隔板与调节装置连接,通过调节装置调节隔板在螺旋管排料口的位置,改变浓缩物排料口和循环水排出口的出口比例大小;根据螺旋管的圆周半径的大小以及进入入料口时煤泥水的初始速度,调节隔板的位置,将排料口分为不同比例大小的浓缩物排料口和循环水排出口。
[0008]更进一步的,所述入料口与渣浆泵连接,所述渣浆泵与变频器连接,所述排料口处安装有浓度在线监测设备,所述浓度在线监测设备的信号输出端与变频器的信号输入端连接。所述入料口与高位槽下料口连接,所述高位槽与变频加压泵连接,所述排料口处安装有浓度在线监测设备,所述浓度在线监测设备的信号输出端与变频加压泵的信号输入端连接。所述入料口与渣浆泵连接,所述排料口处安装有浓度在线监测设备,所述隔板与电机连接,所述浓度在线监测设备的信号输出端与电机的信号输入端连接。所述入料口与高位槽下料口连接,所述高位槽与变频加压泵连接,所述排料口处安装有浓度在线监测设备,所述隔板与电机连接,所述浓度在线监测设备的信号输出端与电机的信号输入端连接。
[0009]还包括若干可移动支架、连杆、中心柱和升降装置,所述升降装置设置在中心柱上,所述升级装置可沿中心柱进行升降移动,所述可移动支架设置在滑槽上,所述可移动支架可沿着滑槽作靠近螺旋中心和远离螺旋中心的移动,且所述螺旋管可自由弯曲,所述螺旋管架设在若干根竖直安置的可移动支架外围,在螺旋管的螺旋中心位置设置有中心柱,所述螺旋管的由上至下的每一圈分别与每一根可移动支架连接,螺旋管的至少第一圈和最后一圈对应可移动支架的位置分别通过连杆与升降装置连接,上升或下降升降装置,螺旋管的半径变小。
[0010]螺旋管式浓缩装置的使用方法,所述螺旋管式浓缩装置竖直固定摆放,将煤泥水由入料口灌入螺旋管内,所述煤泥水沿着螺旋管的管道作下降式加速离心运动,所述煤泥水在下降的过程中在管内逐渐分离为煤泥底流和循环水,所述煤泥底流位于远离螺旋中心轴一侧,所述循环水位于靠近螺旋中心轴一侧,所述煤泥底流由浓缩物排料口排出,所述循环水由循环水排出口排出;通过调节装置调节隔板在螺旋管排料口的位置,改变浓缩物排料口和循环水排出口的出口比例大小。通过调节灌入时的煤泥水的初速度来实现煤泥和循环水的浓缩分离。
[0011]有益效果:本发明螺旋管式浓缩装置与以往的重力浓缩装置相比,螺旋管式浓缩装置是通过进入管道的煤泥水作离心圆周运动产生离心力完成煤泥底流和循环水的浓缩分离,而重力浓缩装置是通过重力加速度完成的煤泥底流和循环水的分离。本发明通过煤泥水作离心圆周运动实现的煤泥底流和循环水的浓缩分离,它的浓缩分离效果是可以通过减少螺旋管的圆周半径、增加螺旋管高度或增加入料煤泥水速度来不断加大煤泥水分离所需的离心力来提高分离效果的,即只要满足相应的螺旋管圆周半径、螺旋管高度或入料煤泥水速度即可达到相应的煤泥底流和循环水的高精度分离效果。在实际浓缩分离过程中,离心圆周分离的离心分离加速度可以是重力加速度的10倍甚至100倍以上,那么浓缩分离的效果就会随之相应地提高,本发明装置和浓缩分离方法大大提高浓缩分离效率和浓缩分离精度,且结构简单,降低投资成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1为本发明螺旋管式浓缩装置的主视图。
[0013]附图2为本发明螺旋管式浓缩装置的俯视图。
[0014]附图3为调节螺旋管半径大小的辅助装置的主视图。
[0015]附图4为调节螺旋管半径大小的辅助装置的俯视图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0017]如附图1、2所示,本发明一种螺旋管式浓缩装置,包括螺旋管2,所述螺旋管2为竖直摆放的空心弹簧状立体结构,所述的螺旋管2截面是圆形、矩形或其他形状,所述螺旋管2的上端部开设有入料口 1,所述螺旋管的下端部开设有排料口,所述排料口由隔板6分隔成浓缩物排料口 4和循环水排出口 5。在排出口 4处连接有浓度在线监测设备。
[0018]所述隔板6与调节装置3连接,通过调节装置3调节隔板6在螺旋管2排料口的位置,改变浓缩物排料口 4和循环水排出口 5的出口比例大小。
[0019]螺旋管式浓缩装置的使用方法,所述螺旋管式浓缩装置竖直固定摆放,将煤泥水以一定的速度由入料口 I灌入螺旋管2内,所述煤泥水沿着螺旋管2的曲线管道作旋转式下降加速离心运动,所述煤泥水在旋转下降的过程中由于自身离心力在管内逐渐分离为煤泥和循环水,直至煤泥水运动到排料口附近,此时所述浓缩分离出的煤泥已位于远离螺旋中心轴一侧,所述煤泥由浓缩物排料口 4排出,所述浓缩分离的循环水位于靠近螺旋中心轴一侧,所述循环水由循环水排出口 5排出。通过调节灌入时的煤泥水的初速度来实现煤泥和循环水相应的浓缩分离精度。
[0020]根据灌入入料口 I的煤泥水的初始速度以及具体煤泥水的密度,通过调节装置3调节隔板6在螺旋管2排料口的位置,改变浓缩物排料口 4和循环水排出口 5的出口相应的比例大小,使得浓缩分离后的煤泥和循环水正好通过对应的浓缩物排料口 4和循环水排出口 5分别排出。所以,根据不同密度情况的煤泥水,可以通过调节煤泥水的初始速度和隔板6的相应位置来获得相应精度要求的煤泥和循环水。
[0021]在实际浓缩分离时,针对不同密度的煤泥水的浓缩,可以通过调节煤泥水的初始速度和隔板6的相应位置获得相应分离精度要求的煤泥和循环水,具体可以通过以下四种实施例实现:第一种是,所述入料口 I与渣浆泵连接,所述渣浆泵与变频器连接,所述排料口 4处安装有浓度在线监测设备,所述浓度在线监测设备的信号输出端与变频器的信号输入端连接。渣浆泵通过入料口向螺旋管2变频给料,在排料口使用浓度在线监测设备,设定浓度下限值,浓度在线监测设备将设定的浓度下限值和检测值传输到变频器,变频器自动调整入料压力,使浓缩分离达到设定的浓度,保证浓缩效率和精度。
[0022]第二种是,所述入料口 I与高位槽下料口连接,所述高位槽与变频加压泵连接,所述排料口 4处安装有浓度在线监测设备,所述浓度在线监测设备的信号输出端与变频加压泵的信号输入端连接。高位槽通过入料口向螺旋管2变频加压给料,在排料口使用浓度在线监测设备,设定浓度下限值,浓度在线监测设备将设定的浓度下限值和检测值传输到变频加压泵,变频加压泵自动调整入料压力,使浓缩分离达到设定的浓度,保证浓缩效率和精度。
[0023]第三种是,所述入料口 I与渣浆泵连接,所述排料口 4处安装有浓度在线监测设备,所述隔板6与电机连接,所述浓度在线监测设备的信号输出端与电机的信号输入端连接。渣浆泵通过入料口向螺旋管2给料,在排料口使用浓度在线监测设备,设定浓度下限值,浓度在线监测设备将设定的浓度下限值和检测值传输到电机,电机自动调整隔板6位置,使浓缩分离达到设定的浓度,保证浓缩效率和精度。
[0024]第四种是,所述入料口 I与高位槽下料口连接,所述高位槽与变频加压泵连接,所述排料口 4处安装有浓度在线监测设备,所述隔板6与电机连接,所述浓度在线监测设备的信号输出端与电机的信号输入端连接。高位槽通过入料口向螺旋管2变频加压给料,在排料口使用浓度在线监测设备,设定浓度下限值,浓度在线监测设备将设定的浓度下限值和检测值传输到电机,电机自动调整隔板6位置,使浓缩分离达到设定的浓度,保证浓缩效率和精度。
[0025]更进一步的实施例,本发明装置还包括若干可移动支架7、连杆8、中心柱9和升降装置13,所述升降装置13设置在中心柱9上,所述升级装置13可沿中心柱9进行升降移动,所述可移动支架7设置在滑槽10上,所述可移动支架7可沿着滑槽10作靠近螺旋中心和远离螺旋中心的移动,且所述螺旋管2用可自由弯曲的材质或结构制成,所述螺旋管2架设在若干根竖直安置的可移动支架7外围,在螺旋管2的螺旋中心位置设置有中心柱9,所述螺旋管2的由上至下的每一圈分别与每一根可移动支架7通过短链11连接,螺旋管2的至少第一圈和最后一圈对应可移动支架7的位置分别通过连杆8与升降装置13连接,其中所述连杆8通过连接环12与升降装置13和可移动支架7连接;通过升降装置13调节螺旋管2的半径,在相同流动速度下可提高离心因素,实现煤泥和循环水不同精度的浓缩分离。如图3、4所示为螺旋管2半径最大位置,当升降装置13上升或者下降时,牵动连杆8向螺旋中心位置收缩,螺旋管2半径即会变小,由于螺旋管2半径变小,螺旋管2与短链11连接的位置会发生一定的偏移,但短链11为软连接装置,可以给螺旋管2的偏移提供一定空间。
[0026]本发明螺旋管式浓缩装置与以往的重力浓缩装置相比,螺旋管式浓缩装置是通过向入料口 I灌入一定初始速度的煤泥水,所述煤泥水便会在螺旋管2的管道内作下降式离心圆周运动,由于煤泥和循环水明显不相同的密度产生不同大小的离心加速度,使得煤泥和循环水逐渐向管道两侧分别聚集,完成煤泥和循环水的浓缩分离;而重力浓缩装置是通过重力加速度完成的煤泥和循环水的浓缩分离,又由于重力加速度是定值,所以在分离的煤泥水的种类上就有所限制,在分离某些特殊密度的煤泥水时,就无法达到本发明装置的可依靠减小螺旋管2圆周半径、高度以及初始速度达到的分离的效率和精度。
[0027]本发明通过煤泥水作离心圆周运动实现的煤泥和循环水的分离,它的浓缩分离效果是可以通过减小螺旋管2的圆周半径、增加螺旋管2高度和增加灌入时煤泥水的初始速度三方面来提高煤泥水分离的离心力加速度的,即只要满足相应的螺旋管圆周半径、螺旋管2高度以及煤泥水的初始速度即可达到任何密度的煤泥水的浓缩分离的效率和精度要求。并且所述螺旋管2半径、螺旋管2高度以及煤泥水的初始速度三方面因素是不会相互制约的。在实际浓缩分离过程中,浓缩分离装置的体积和占比空间越小,浓缩的效率越高,生产成本就越低。故,本发明装置在实际生产中,浓缩分离时可以通过不断增加煤泥水的初始速度(和适当减小螺旋管2的圆周半径),使得煤泥水的离心圆周的离心分离加速度无限制增加,这样看来与原先重力浓缩装置相比,浓缩分离的效率就会随之不断地提高,本发明装置和浓缩分离方法大大提高浓缩分离效率和浓缩分离精度,且结构简单,降低企业在设备体积上的投资成本。
[0028]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种螺旋管式浓缩装置,其特征在于:包括螺旋管(2),所述螺旋管(2)为竖直摆放的空心弹簧状立体结构,所述螺旋管(2)的上端部开设有入料口(I),所述螺旋管的下端部开设有排料口,所述排料口由隔板(6)分隔成浓缩物排料口(4)和循环水排出口(5)。
2.根据权利要求1所述一种螺旋管式浓缩装置,其特征在于:所述隔板(6)与调节装置(3)连接,通过调节装置(3)调节隔板(6)在螺旋管(2)排料口的位置,改变浓缩物排料口(4)和循环水排出口(5)的出口比例大小。
3.根据权利要求1所述一种螺旋管式浓缩装置,其特征在于:所述入料口(I)与渣浆泵连接,所述渣浆泵与变频器连接,所述排料口(4)处安装有浓度在线监测设备,所述浓度在线监测设备的信号输出端与变频器的信号输入端连接。
4.根据权利要求1所述一种螺旋管式浓缩装置,其特征在于:所述入料口(I)与高位槽下料口连接,所述高位槽与变频加压泵连接,所述排料口(4)处安装有浓度在线监测设备,所述浓度在线监测设备的信号输出端与变频加压泵的信号输入端连接。
5.根据权利要求1所述一种螺旋管式浓缩装置,其特征在于:所述入料口(I)与渣浆泵连接,所述排料口(4)处安装有浓度在线监测设备,所述隔板(6)与电机连接,所述浓度在线监测设备的信号输出端与电机的信号输入端连接。
6.根据权利要求1所述一种螺旋管式浓缩装置,其特征在于:所述入料口(I)与高位槽下料口连接,所述高位槽与变频加压泵连接,所述排料口(4)处安装有浓度在线监测设备,所述隔板(6)与电机连接,所述浓度在线监测设备的信号输出端与电机的信号输入端连接。
7.根据权利要求1所述一种螺旋管式浓缩装置,其特征在于:还包括若干可移动支架⑵、连杆(8)、中心柱(9)和升降装置(13),所述升降装置(13)设置在中心柱(9)上,所述升级装置(13)可沿中心柱(9)进行升降移动,所述可移动支架(7)设置在滑槽(10)上,所述可移动支架(7)可沿着滑槽(10)作靠近螺旋中心和远离螺旋中心的移动,且所述螺旋管(2)可自由弯曲,所述螺旋管(2)架设在若干根竖直安置的可移动支架(7)外围,在螺旋管(2)的螺旋中心位置设置有中心柱(9),所述螺旋管(2)的由上至下的每一圈分别与每一根可移动支架(7)连接,螺旋管(2)的至少第一圈和最后一圈对应可移动支架(7)的位置分别通过连杆(8)与升降装置(13)连接,上升或下降升降装置(13),螺旋管(2)的半径变小。
8.一种螺旋管式浓缩装置的使用方法,其特征在于:所述螺旋管式浓缩装置竖直固定摆放,将煤泥水由入料口(I)灌入螺旋管(2)内,所述煤泥水沿着螺旋管(2)的管道作下降式加速离心运动,所述煤泥水在下降的过程中在管内逐渐分离为煤泥底流和循环水,所述煤泥底流位于远离螺旋中心轴一侧,所述循环水位于靠近螺旋中心轴一侧,所述煤泥底流由浓缩物排料口(4)排出,所述循环水由循环水排出口(5)排出;通过调节装置(3)调节隔板(6)在螺旋管(2)排料口的位置,改变浓缩物排料口(4)和循环水排出口(5)的出口比例大小。
9.根据权利要求8所述一种螺旋管式浓缩装置的使用方法,其特征在于:通过调节灌入时的煤泥水的初速度来实现煤泥和循环水的浓缩分离。
【文档编号】B01D21/26GK103977608SQ201410236400
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】毛志民, 张凯, 蒋善勇, 裴健宇, 秦军胜, 兰鹏兵, 殷雪渊 申请人:拜城县众泰煤焦化有限公司