一種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及煤泥水濃縮澄清領域，具體涉及一種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機。本實用新型至少包括濃縮機機體，還包括用于執行對濃縮機內物料層進行清理的擴散器和高壓清淤管路，用于執行對濃縮機內底流進行排出的底流口和用于執行對耙架進行提起的液壓提耙裝置；底流口包括中心底流口和側邊底流口，中心底流口位于濃縮機底部圓環中心位置，側邊底流口布置于中心底流口圓環的垂直方向和水平方向上；通過液壓提耙裝置、高壓清淤管路和多底流口排料，保證濃縮機內物料層濃度穩定，耙架工作順暢，杜絕“壓耙”現象；本設備還包括驅動攪拌機構和復合溢流堰，分別實現礦漿和藥劑的均勻混合及上層澄清液的及時排除，具有能耗低，維修量低，藥耗低的特點。
【專利說明】
一種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機
技術領域
[0001]本實用新型涉及煤泥水濃縮澄清領域，具體涉及一種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機。
【背景技術】
[0002]濃縮機是利用煤泥水中固體顆粒絮凝沉降來完成對煤泥水連續濃縮的設備。它的實質是由一個供煤泥水沉淀的池體和一個將沉淀物收集到排出口的運輸耙聯合組成的。它的生產過程是連續的，煤泥水從池體上方中部給入，澄清后的溢流水從池體周邊流入溢流水槽，沉淀后的產物(底流)從池體錐底中央的排料口用栗抽出。同時，在運輸耙將沉淀物沿池底向中心富集的過程中，還產生擠壓作用，從而使沉淀物的水分得到進一步的排除;濃縮機從傳動特點來分，可分為中心傳動式和周邊傳動式兩種;從結構特點來分可分為普通濃縮機和高效濃縮機兩種，高效濃縮機是將煤泥水入料直接給入濃縮機機體中下部的濃縮物層，縮短了煤泥沉降的距離，有助于煤泥顆粒的沉降，增加了煤泥進入溢流的阻力，提高了沉降效果，故稱其為高效濃縮機，如埃姆科(EimcO-BSP)高效濃縮機、國產高效濃縮機等。近年來濃縮機的研究熱點關注在，如何保證濃縮機耙架工作穩定，避免濃縮機耙架被高濃度物料“壓耙”？如何確保藥劑和煤泥水充分混合均勻又保證濃縮機機體內紊流程度較小?此外，對濃縮機溢流堰的研究尚有不足。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，設置液壓提耙裝置、高壓清淤管路和多底流口排料，保證濃縮機內物料層濃度穩定，耙架工作順暢，杜絕“壓耙”現象;利用礦漿輸送的能量驅動攪拌機構旋轉而達到藥劑與礦漿均勻混合，同時設置復合溢流堰，上層澄清溢流液可以通過多個溢流堰排出，從而降低濃縮機機體內礦漿的水平流運動速度，提高煤泥的沉降概率和減少濃縮機機體內紊流程度。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0005]—種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機，至少包括濃縮機機體，其特征在于:本設備還包括用于執行對濃縮機內物料層進行清理的擴散器和高壓清淤管路，用于執行對濃縮機內底流進行排出的底流口和用于執行對耙架進行提起的液壓提耙裝置;所述擴散器設置在驅動攪拌機構的外殼體的底部，擴散器的噴嘴出口方向平行于水平面，呈現向四周擴散布置方式，在噴嘴中布置了壓力傳感裝置，壓力傳感裝置測得的值由外殼體上部的壓力顯示儀表顯示;所述高壓清淤管路通過分叉連接入料的主管道，高壓清淤管路上設置閥門；所述底流口，包括中心底流口和側邊底流口，中心底流口位于濃縮機底部圓環中心位置，側邊底流口布置于中心底流口圓環的垂直方向和水平方向上;所述液壓提耙裝置和其動力源的驅動電機安裝在橋架上，橋架與濃縮機機體中心上部的回轉支撐連接，液壓提耙裝置通過液壓連桿與耙架相連。
[0006]所述驅動攪拌機構懸設于濃縮機機體液面中心上方處，驅動攪拌機構的外殼體從上而下呈現口徑逐漸增大的喇叭口狀構造;所述外殼體內同軸布置軸線鉛垂的轉軸，轉軸的下段軸身處同軸套設有導流攪拌葉輪，轉軸的上段處同軸固定驅動渦輪;在外殼體的外周壁處貫穿布置有用于入料的主管道，所述主管道的出料方向指向驅動渦輪的輪葉片處；本設備還包括用于轉軸降速轉動的減速機。
[0007]所述入料的主管道上設置有壓力表，入料的主管道分叉連接高壓清淤管路和礦漿管路;所述礦漿管路與藥劑管路連接，藥劑管路和礦漿管路的連接點位于礦漿管路的水平分段，藥劑管路插入礦漿管路的水平分段軸線深度，藥劑出口方向與礦漿行進方向相反;所述礦漿管路的垂直分段上設置管道混合器，以礦漿運動方向為順序，管道混合器設置點位于加藥點的后方。
[0008]本設備還包括用于執行對濃縮機溢流進行排出的溢流堰，所述溢流堰包括沿機體四周布置的環形溢流堰和沿機體內部環形布置的復合溢流堰，四周的環形溢流堰和復合溢流堰間通過溢流匯集槽連通;所述復合溢流堰靠近濃縮機中心一側設置充氣調節升浮擋板，復合溢流堰的下部通過固接的方式設置傾斜沉降板，傾斜沉降板通過支架與濃縮機機體側壁支撐。
[0009]所述復合溢流堰至少包括一道復合溢流堰、二道復合溢流堰、一道充氣調節升浮擋板和二道充氣調節升浮擋板。
[0010]本實用新型的有益效果在于:
[0011]I)、本實用新型在基于傳統高效濃縮機的基礎上，設計了獨特的防“壓耙”工作機制和結構部件;驅動攪拌機構的外殼體底部設置擴散器，有利于礦漿從外殼體涌出時沿四周方向均勻分散在濃縮機機體內，為后續的沉降澄清和側邊底流口排料提供良好的環境；底流口包括中心底流口和側邊底流口，可以及時連續的將高濃度物料輸送出濃縮機，避免濃縮機內固體物料的集聚，保證濃縮機的有效工作容積，另外側邊底流口也縮短了耙架刮送周邊底流物料的運輸距離，有利于保證濃縮機內穩定的流場;此外，濃縮機工作時，濃縮機機體內的濃縮物層的濃度是很難實時監測的，本設備在擴散器的噴嘴中布置了壓力傳感裝置，當濃縮物層濃度升高，壓力傳感裝置壓力升高，有利于工程技術人員快速及時的了解濃縮機內床層的變化，并采取措施；當濃縮機的耙架出現“壓把”現象，液壓提耙裝置快速提起耙架，避免耙架被“壓死”，如單一的液壓提耙作業已經無法提起耙架時，高壓清淤管路開始輸送高揚程的水流，高壓水從擴散器的噴嘴射流出，沖擊耙架上方的物料層，降低物料層的濃度，協助提耙作業的完成。
[0012]2)、驅動攪拌機構是本設備的一個重點結構部件，以獨特的噴射驅動攪拌器為攪拌機構，利用礦漿入料主管道礦漿的驅動力驅動轉軸上的驅動渦輪轉動，進而驅動轉軸和轉軸下端的導流攪拌葉輪轉動，礦漿和藥劑在驅動渦輪和導流攪拌葉輪的共同作用下，混合均勻，該設計將礦漿輸送過程中的能量，轉變為藥劑混合攪拌的機械能，既實現藥劑的分散和混合，又降低了能耗，具有維修量低，藥耗低的特點；同時，消耗礦漿的多余動能，降低入料對濃縮機機體穩流流場的影響;此外，轉軸還連接減速機，以確保驅動攪拌結構在符合藥劑混合攪拌要求的情況下，以低轉速運轉，減少對濃縮機機體穩流流場的影響，外殼體的喇叭口設計的作用是將水平運動的礦漿，逐步引導成垂直運動。
[0013]3)、管路，在入料的主管道上設置有壓力表，在一定程度上可以反應濃縮機內床層的變化，當壓力逐漸升高，說明濃縮物層的濃度在升高;壓力主管道分叉連接高壓清淤管路和礦漿管路。礦漿管路與藥劑管路連接，連接點位于礦漿管路的水平分段，藥劑管路插入礦漿管路的水平分段軸線深度，藥劑出口方向與礦漿行進方向相反，有利于藥劑和礦漿的混合;為了進一步實現藥劑的混合，在加藥點的后方，位于礦漿管路中垂直分段上設置管道混合器。
[0014]4)、復合溢流堰是本設備的另一個重點結構部件，復合溢流堰與中心的驅動攪拌機構間的上升溢流水，從復合溢流堰排出；復合溢流堰還包括充氣調節升浮擋板，用于靈活調節復合溢流堰的處理量，當溢流水澄清度較高，可以降低充氣調節升浮擋板內的氣壓，提高溢流排出量，當溢流水澄清度較低，可以升高充氣調節升浮擋板內的氣壓，降低溢流排出量;設置復合溢流堰可以將符合要求的澄清溢流水及時排出濃縮機，降低濃縮機機體內水平流的運動速度，入料礦漿從入料位置運動到溢流堰需要更長的時間，礦漿中的顆粒有更長的時間沉降進入底流中；在復合溢流堰的下部以固接的方式設置傾斜沉降板，傾斜沉降板以一定的傾斜角度安裝，相對直立安裝，沉淀面積增大，顆粒沉降距離縮短，為上升的溢流水做最后的澄清沉降處理，保證溢流水澄清度；四周環形溢流堰和復合溢流堰聯合作業，具有提高濃縮機處理效率和溢流水澄清度的效果。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的正面不意圖；
[0016]圖2為圖1的I部分局部放大圖；
[0017]圖3為圖1結構中，驅動攪拌機構下部擴散器俯視示意圖；
[0018]圖4為圖1結構中，四周的環形溢流堰和內部的復合溢流堰位置和結構示意圖；
[0019]圖示各結構與本實用新型的部件名稱對應關系如下:
[0020]10-濃縮機機體11-縮機機體側壁12A-中心底流口 12B-側邊底流口
[0021]20-溢流堰21-環形溢流堰22-復合溢流堰22A-—道復合溢流堰
[0022]22B-二道復合溢流堰23-充氣調節升浮擋板23A-—道充氣調節升浮擋板
[0023]23B-二道充氣調節升浮擋板24-傾斜沉降板25-支架
[0024]30-驅動攪拌機構31-外殼體32-減速機33-驅動渦輪
[0025]34-轉軸35-導流攪拌葉輪36-擴散器36A-噴嘴
[0026]36B-壓力傳感裝置37-壓力顯示儀表
[0027]40-主管道40A-壓力表41-高壓清淤管路
[0028]41A-閥門42-礦漿管路43-藥劑管路44-管道混合器
[0029]50-液壓提耙裝置50A-驅動電機51-橋架
[0030]52-回轉支撐53-液壓連桿54-耙架
【具體實施方式】
[0031]為便于理解，此處結合圖1-4，對本實用新型的具體實施例作以下進一步描述:
[0032]本實用新型的具體組成部分，分為幾大模塊，包括:濃縮機機體10、入料管路
[0033]驅動攪拌機構30、溢流堰20和液壓提耙裝置50。下面逐一加以描述:
[0034]1、濃縮機機體
[0035]濃縮機機體是濃縮機的基本構造，為煤泥水的絮凝沉降和澄清提供足夠的容積，其中底流口(I2)用于高濃度沉降物的排出，包括中心底流口(I2A)和側邊底流口(I2B)，中心底流口(I2A)位于濃縮機底部圓環中心位置，側邊底流口( 12B)布置于中心底流口圓環的垂直方向和水平方向上，總共布置4個，濃縮機機體側壁(II)至側邊底流口(12B)的高濃度沉降物由側邊底流口(I2B)排出；側邊底流口(I2B)至中心底流口(I2A)間的高濃度沉降物由中心底流口(12A)排出，通過上述排料方式，便于物料快速排出濃縮機，防止高濃度沉降物的集聚，避免耙架出現“壓把”現象。
[0036]2、入料管路
[0037]礦漿通過礦漿管路42輸送，在礦漿輸送的管路上先后設置了藥劑管路43和管道混合器44;藥劑管路43插入礦漿管路42的水平分段軸線深度，藥劑出口方向與礦漿行進方向相反，實現藥劑的給入及與礦漿的初步混合;隨后在礦漿管路42的垂直分段上設置管道混合器44，是為了進一步實現藥劑的初步混合，之所以在垂直分段上設置管道混合器是因為此方式布置比在水平分段上布置產生的流體紊流程度更高，混合效果更好。
[0038]高壓清淤管路41是一組應急和備用管路，在正常生產時，此管路的閥門是關閉的，當主管道40上的壓力表40A顯數逐漸增大、外殼體31上部的壓力顯示儀表37顯數逐漸增大，工程技術人員根據現場判斷濃縮機的耙架出現“壓把”現象，而單一的液壓提耙作業已經無法提起耙架54時，高壓清淤管路41開始動作，利用該管路輸送高揚程水流，高壓水從擴散器36的噴嘴36A射流出，沖擊耙架54上方的物料層，降低物料層的濃度，協助提耙作業的完成。
[0039]3、驅動攪拌機構
[0040]礦漿帶著初步分散的藥劑從入料的主管道40進入濃縮機的中心入料口，如何進一步的實現藥劑和礦漿的均勻混合，同時降低入料過程對濃縮機內穩定流場的影響，是驅動攪拌機構30設置的目的。利用礦漿入料的主管道40內礦漿的驅動力驅動轉軸34上的驅動渦輪33轉動，進而驅動轉軸34和轉軸下端的導流攪拌葉輪35轉動，礦漿和藥劑在驅動渦輪33和導流攪拌葉輪35的共同攪拌作用下，混合均勻，該設計將礦漿輸送過程中的能量，轉變為藥劑混合攪拌的機械能，既實現藥劑的分散和混合，又降低了能耗，具有維修量低，藥耗低的特點；同時，消耗礦楽的多余動能，降低入料對濃縮機機體內穩定流場的影響;此外，在轉軸34還連接減速機32，以確保驅動攪拌結構30在符合藥劑混合攪拌要求的情況下，以低轉速運轉，減少對穩定流場的影響。外殼體31的喇叭口設計的作用是將水平運動的礦漿，逐步引導成垂直運動，外殼體底部設置擴散器36，有利于礦漿涌出時沿四周方向均勻分散在濃縮機機體內，為后續的沉降澄清提供良好的環境。另外，濃縮機工作時，濃縮機機體內的濃縮物層的濃度是很難實時監測的，本設備在擴散器36的噴嘴36A中布置了壓力傳感裝置36B，當濃縮物層濃度升高，壓力傳感裝置36B壓力升高，便于工程技術人員快速及時的了解濃縮機內床層的變化，并采取措施。
[0041]4、液壓提耙裝置
[0042]液壓提耙裝置50的作用是當耙架54出現“壓耙”現象時，快速提起耙架，避免耙架被“壓死”，造成生產事故，導致全廠停產;本產品設置了 “壓耙”預警信號反饋，如壓力傳感裝置36B和壓力表40A，防止“壓耙”現象的產生;在“壓耙”現象產生后，液壓提耙裝置50和高壓清淤管路41配合工作，可以迅速解決“壓IE”現象，恢復正常生產。
[0043]綜上，本實用新型的結構及工作機制充分考慮煤泥水絮凝沉降的工藝特征，濃縮機機體內流場穩定，煤泥絮凝沉降效果好，溢流水澄清度高，藥劑消耗量低，預防和快速解決耙架“壓耙”現象。整個濃縮作業比傳統的濃縮沉降設備更加節約藥劑，具有更高的濃縮效率，工作更加可靠穩定，生產成本降低也極為明顯。
【主權項】
1.一種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機，至少包括濃縮機機體(10)，其特征在于:本設備還包括用于執行對濃縮機內物料層進行清理的擴散器(36)和高壓清淤管路(41)，用于執行對濃縮機內底流進行排出的底流口(12)和用于執行對耙架(54)進行提起的液壓提耙裝置(50);所述擴散器(36)設置在驅動攪拌機構(30)的外殼體(31)的底部，擴散器(36)的噴嘴(36A)出口方向平行于水平面，呈現向四周擴散布置方式，在噴嘴(36A)中布置了壓力傳感裝置(36B)，壓力傳感裝置(36B)測得的值由外殼體(31)上部的壓力顯示儀表(37)顯示;所述高壓清淤管路(41)通過分叉連接入料的主管道(40)，高壓清淤管路(41)上設置閥門(41A);所述底流口( 12)，包括中心底流口( 12A)和側邊底流口( 12B)，中心底流口( 12A)位于濃縮機底部圓環中心位置，側邊底流口(I2B)布置于中心底流口(12A)圓環的垂直方向和水平方向上;所述液壓提耙裝置(50)和其動力源的驅動電機(50A)安裝在橋架(51)上，橋架(51)與濃縮機機體(10)中心上部的回轉支撐(52)連接，液壓提耙裝置(50)通過液壓連桿(53)與耙架(54)相連。2.根據權利要求1所述的一種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機，其特征在于:所述驅動攪拌機構(30)懸設于濃縮機機體(10)液面中心上方處，驅動攪拌機構(30)的外殼體(31)從上而下呈現口徑逐漸增大的喇叭口狀構造;所述外殼體(31)內同軸布置軸線鉛垂的轉軸(34)，轉軸(34)的下段軸身處同軸套設有導流攪拌葉輪(35)，轉軸(34)的上段處同軸固定驅動渦輪(33);在外殼體(31)的外周壁處貫穿布置有用于入料的主管道(40)，所述主管道(40)的出料方向指向驅動渦輪(33)的輪葉片處;本設備還包括用于轉軸(34)降速轉動的減速機(32)。3.根據權利要求1或2所述的一種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機，其特征在于:所述入料的主管道(40)上設置有壓力表(40A)，入料的主管道(40)分叉連接高壓清淤管路(41)和礦漿管路(42);所述礦漿管路(42)與藥劑管路(43)連接，藥劑管路(43)和礦漿管路(42)的連接點位于礦漿管路(42)的水平分段，藥劑管路(43)插入礦漿管路(42)的水平分段軸線深度，藥劑出口方向與礦漿行進方向相反;所述礦漿管路(42)的垂直分段上設置管道混合器(44)，以礦漿運動方向為順序，管道混合器(44)設置點位于加藥點的后方。4.根據權利要求1或2所述的一種具有自清理防壓耙功能的高效濃縮機，其特征在于:本設備還包括用于執行對濃縮機溢流進行排出的溢流堰(20)，所述溢流堰(20)包括沿機體四周布置的環形溢流堰(21)和沿機體內部環形布置的復合溢流堰(22)，四周的環形溢流堰(21)和復合溢流堰(22)間通過溢流匯集槽(26)連通;所述復合溢流堰(22)靠近濃縮機中心一側設置充氣調節升浮擋板(23)，復合溢流堰(22)的下部通過固接的方式設置傾斜沉降板(24)，傾斜沉降板(24)通過支架(25)與濃縮機機體側壁(11)支撐;所述復合溢流堰(22)至少包括一道復合溢流堰(22A)、二道復合溢流堰(22B)、一道充氣調節升浮擋板(23A)和二道充氣調節升浮擋板(23B)。
【文檔編號】B01D21/08GK205672618SQ201620506993
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月23日 公開號201620506993.4, CN 201620506993, CN 205672618 U, CN 205672618U, CN-U-205672618, CN201620506993, CN201620506993.4, CN205672618 U, CN205672618U
【發明人】周偉, 朱金波, 汪玲玲, 閔凡飛, 劉海增, 呂文豹, 張祥, 翟啟超, 張恒
【申請人】安徽理工大學