[实用新型]旋涡分级器

说明书

本实用新型为利用流体的动能使固体颗粒分级的设备。属于固体颗粒分级领域。

两种以上的固体颗粒混合物，粒度级别在相近的级别内，可以利用它们的质量、密度、运动速度、惯性、形状等物理性质的区别，在气体、液体的流动过程中进行分级选择作业。如煤和煤矸石，矿石和脉石可利用它们密度上的区别进行分级作业。

分级作业要求粗产品和细产品中互相混入的错误粒级含量越少越好。同时要求设备、工艺有较高的生产能力，较低的生产成本，要有工业生产的经济价值。

国内外利用流体的流动进行分级作业的设备和工艺多种多样，比较先进的，与本装置接近的有旋液分离器（水力旋流器），旋风分离器（旋风除尘器），和侧鼓跳汰式分离机。

旋风分离器和旋液分离器的结构、工作原理相同，只是利用的介质不同，结构的比例关系不同。现以旋液分离器为例加以说明，它的标准结构如图一所示：由圆柱形筒体3、圆锥形筒体4、给料口1、底流口5、溢流口2等部分组成。料浆的压力为0.5－－2.5Kg／cm²，以切线方向从给料口进入圆柱形筒体，在分离器内受器壁的约束，被迫向下作螺旋运动，在惯性离心力场的作用下，料浆中的粗粒级向水力旋流器的筒壁运动，并沿筒壁旋转向下，最后以较高浓度的料浆形式由底流口排出；细粒级则在中心轴附近旋转，由下向上运动，以较低浓度的料浆形式由溢流口排出。

与其他水力分级机相比，它的优点是：构造简单、价廉、无运动部件；生产效率高、占地面积小；在筒内料浆少，停留时间短；细粒级产品分离较彻底，水可重复利用；分级效率较高，约35－－50％。

其缺点是：对筒体磨损严重，使用寿命短；固液料浆须事先混合，必须设置混合设备；必须配置砂泵把料浆匀相混合、加速，砂泵消耗功率大，机械搅拌设备、叶轮、泵壳易磨损，不易操作，价格昂贵，维修费用高；砂泵没有小功率型号，最小为40千瓦，小型化生产时为适应压力和流量的需要，要设置出口旁路减压、减流，浪废了能量；对料浆的浓度、粒度、压力、速度等参数要求严格，否则对工作指标影响很大；因是以离心沉降为主的过程，料浆是匀相混合物，分离的时间短，分级效果不佳，粗产品和细产品中互相混入的错误粒级比例达35－－50％，需多级分离才能较理想；与旋液分离器相配套的分级作业生产一次性投资较大，小型设备也需几十万元。

侧鼓跳汰式分离机是以重力沉降为主的，为洗煤设计的设备。它的结构示意图如图二：主体是由一个长方形箱体组成。其部件分为溢流口6、进料机7、底流口8、分离槽9、活塞10、活塞缸11、卵石层12、条筛13、锥体槽14、进水口15、出渣机构16、偏心连杆机构17等。

工作过程是：水从进水口以恒定流量流进锥体槽，由于活塞缸中的水受活塞的周期性的压迫，分离槽中的水在上升过程中被迫上下波动；煤经过粉碎、筛分后，粒度在0.1～10毫米之间，由进料机连续送入分离槽，由于煤的重力沉降末速度与分离槽中水的上升分速度接近，所以煤颗粒在分离槽内处于悬浮状态，煤和混入的矸石由于粒度、密度不同发生分层；水流在向上波动时，细产品煤经溢流口进入下一级分离槽，直到最后一级由溢流口流出槽外，排入自然沉淀池进行脱水分离；水流向下波动时，矸石由底流口进入锥形槽，沉到锥底后由出渣机构断续排出；分离槽多由三到四级串连组成，以期达到较彻底的分离目的。

侧鼓跳汰式分离机的优点是：生产效率高，混合、搅拌、分离同时在一个容器内进行；是非均相混合，节约能量；操作简单，易调整；分级效率较高，矸石中混入的煤较少，低于5％。

其缺点是：用水量大，占地面积大，细粒级的沉淀分离占地面积更大；附属机械装置多，制造时占用的钢材较多，附属工房等建筑物造价较高；精煤中含矸石仍在5－－10％，分级仍不理想。

本实用新型的目的是要提供一种分级设备。它应该是分级效率较高；结构简单；操作工艺简便可靠；附属设备少，且可供挑选的功率级别多；相对能耗少；能实现小型化，微型化生产的设备。