一种适用于动力煤分选的重介质旋流器制造技术

一种适用于动力煤分选的重介质旋流器，属于选煤设备技术领域，用于解决两产品重介质旋流器处理量小、能耗高、分选效率低的问题。其技术方案是：进料短节入口处中心轴线与导向筒体的中心轴线相垂直，三维螺旋形进料管的进料端与进料短节相连接，出料端外侧壁与导向筒体的圆周侧壁相切，导向筒体的上端连接轻产物排料端口，导向筒体的下端连接分离锥体的上端，分离锥体下端连接重产物排料端口，分离锥体的锥角为20°‑30°。本实用新型专利技术可以有效减小因流体转向损失引起的局部阻力，有效降低能耗；可以显著增大分选密度与入料悬浮液密度差值，有利于实现动力煤的高效分选，具有循环量小、处理能力大、能耗低、分选效率高，使用寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于动力煤分选的重介质旋流器
本技术涉及一种适用于动力煤分选的重介质旋流器，属于选煤设备

技术介绍
两产品重介质旋流器因分选精度高已经被广泛应用在动力煤分选领域。目前，两产品重介质旋流器的进料管结构有切线形进料管、渐开线形进料管以及弧形进料管。在这三种进料管中，切线形进料管容易造成进料口处流体的扰动和湍动，而且由于流体的转向损失和涡流损失等而引起较大的局部阻力，所以切线形进料管引起的进料部位局部能量损耗较大；渐开线形进料管和弧形进料管能够一定程度上降低进料管部位的局部能量损耗，但是随着动力煤洗选比例的提高，采用这两种进料管的两产品重介质旋流器存在处理量小、分选效率低、能耗高的问题，这些问题并未得到有效解决。此外，目前重介质旋流器的锥角通常小于20°，导致入料悬浮液密度与分选密度差值小，限制并影响了两产品重介质旋流器的动力煤分选效率。综上所述，目前的两产品重介质旋流器存在处理量低、分选效率低、能耗高等缺陷，已不能适应当前动力煤分选需求，亟待予以解决，以满足生产发展的需要。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种适用于动力煤分选的重介质旋流器，这种旋流器可以降低内部能量损耗，并且可以加大分选密度与入料悬浮液之间的密度差值，有利于矸石的排出，进而实现动力煤的高效、低能耗分选。解决上述技术问题的技术方案是：一种适用于动力煤分选的重介质旋流器，其特征在于：它由进料短节、三维螺旋形进料管、导向筒体、分离锥体、重产物排料端口、轻产物排料端口组成，进料短节入口处中心轴线与导向筒体的中心轴线相垂直，三维螺旋形进料管的进料端与进料短节相连接，三维螺旋形进料管的出料端外侧壁与导向筒体的圆周侧壁相切，导向筒体为水平或倾斜放置的圆柱筒体结构，导向筒体的上端连接轻产物排料端口，导向筒体的下端连接分离锥体的上端，分离锥体下端连接重产物排料端口，分离锥体的锥角为20°-30°。上述适用于动力煤分选的重介质旋流器，所述进料短节进口处横截面为矩形，矩形长边与导向筒体的中心轴线平行，矩形短边与导向筒体的中心轴线垂直，矩形长边与矩形短边的比值为1.0-1.8。上述适用于动力煤分选的重介质旋流器，所述三维螺旋形进料管的外侧壁与导向筒体螺旋相切，三维螺旋形进料管的上底面、下底面前缘所在切面的夹角为0°-15°，三维螺旋形进料管下底面的导程角为0°-15°（不包含0°），螺旋角为75°-90°（不包含90°）。上述适用于动力煤分选的重介质旋流器，所述三维螺旋形进料管外侧壁的圆柱螺旋面半径与导向筒体半径的比值为1.1-1.6，三维螺旋形进料管外侧壁的圆柱螺旋面的中心轴线与导向筒体中心轴线之间的偏心距等于0-0.3倍导向筒直径。本技术的有益效果是：本技术采用三维螺旋形进料管以及大锥角结构的分离锥体，由于受到离心力的作用，原煤会在三维螺旋形进料管中进行预分离，同时减小物料进入旋流器后的流动与其旋转运动的流动角度差，进而减小因流体转向损失引起的局部阻力，有效控制和改善进口处流体的扰动和湍流脉动，降低进料管部位的局部能耗，提高设备的处理能力。同时，由于分离锥体采用大锥角结构，增大了入料悬浮液密度与分选密度的差值，提高了分选密度，有利于动力煤的分选。本技术具有结构简单、处理能力大、分选效率高、能耗低的特点，适合排矸等煤种的两产品分选。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是图1的A向视图。图中标记如下：进料短节1、三维螺旋形进料管2、导向筒体3、分离锥体4、重产物排料端口5、轻产物排料端口6。具体实施方式图中显示，本技术由进料短节1、三维螺旋形进料管2、导向筒体3、分离锥体4、重产物排料端口5、轻产物排料端口6组成。图中显示，进料短节1进口处横截面为矩形，矩形长边与导向筒体3的中心轴线平行，矩形短边与导向筒体3的中心轴线垂直，矩形长边与矩形短边的比值为1.0-1.8。本技术的一个实施例的进料短节1的进口截面的矩形长边和矩形短边的比值为1.3。图中显示，三维螺旋形进料管2的外侧壁与导向筒体3螺旋相切，为减小物料进入旋流器后的流动与其旋转运动的流动角度差，进料管2下底面的螺旋角、导程角的取值均应与旋流器内的流体的旋转运动相匹配，三维螺旋形进料管2下底面的导程角为0°-15°（不包含0°），螺旋角为75°-90°（不包含90°）。本技术的一个实施例的三维螺旋形进料管2的上底面和下底面平行，导程角为5°，螺旋角85°。图中显示，三维螺旋形进料管2外侧壁为圆柱螺旋面，圆柱螺旋面的半径为R1，导向筒体3的半径为R，R1与R的比值为1.1-1.6，圆柱螺旋面的中心轴线与导向筒体3中心轴线之间的偏心距L=（0-0.3）D，D为导向筒体3的直径。本技术的一个实施例中，三维螺旋形进料管2的外侧壁圆柱螺旋面的半径R1与导向筒体3半径R的比值为1.2，圆柱螺旋面的中心轴线与导向筒体3中心轴线之间的偏心距L=0.1D。图中显示，分离锥体4采用大锥角结构，锥角β取值范围为20°-30°。本技术的一个实施例的分离锥体4的锥角为23°。本技术工作过程和效果如下：本技术工作时，物料在一定的压力下由进料短节1经三维螺旋形进料管2进入导向筒体3，并形成高速旋转的分选流场。在三维螺旋形进料管2中，由于受到离心力的作用，被选物料开始形成具有一定梯度的密度场进行预分选，使得高密度物料靠近三维螺旋形进料管2外侧壁旋转，低密度物料靠近三维螺旋形进料管2内侧壁侧运动，同时，由于三维螺旋形进料管2的设计结构符合旋流器内流体的旋转运动规律，因此，减小了物料进入旋流器后的流动与旋流器内流体旋转运动的角度差，有效减小了因流体转向损失引起的局部阻力，使得旋流器进口处流体的扰动和湍流脉动得到有效控制，进口部位能量损耗得到有效降减；同时，由于分离锥体4采用大锥角结构，增大了分选密度，有利于排矸，适合动力煤的有效分选。在相同运行工况条件下，本技术使得两产品重介质旋流器处理能力提高9%，循环量降减5%，吨煤能耗降低13%，数量效率可达97%，同时降低了物料对进口器壁的冲击磨损，使用寿命得到了显著提高。本技术具有循环量小、处理能力大、能耗低、分选效率高，使用寿命长的特点，有良好的推广使用价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于动力煤分选的重介质旋流器，其特征在于：它由进料短节（1）、三维螺旋形进料管（2）、导向筒体（3）、分离锥体（4）、重产物排料端口（5）、轻产物排料端口（6）组成，进料短节（1）入口处中心轴线与导向筒体（3）的中心轴线相垂直，三维螺旋形进料管（2）的进料端与进料短节（1）相连接，三维螺旋形进料管（2）的出料端外侧壁与导向筒体（3）的圆周侧壁相切，导向筒体（3）为水平或倾斜放置的圆柱筒体结构，导向筒体（3）的上端连接轻产物排料端口（6），导向筒体（3）的下端连接分离锥体（4）的上端，分离锥体（4）下端连接重产物排料端口（5），分离锥体（4）的锥角为20°‑30°。

【技术特征摘要】
1.一种适用于动力煤分选的重介质旋流器，其特征在于：它由进料短节（1）、三维螺旋形进料管（2）、导向筒体（3）、分离锥体（4）、重产物排料端口（5）、轻产物排料端口（6）组成，进料短节（1）入口处中心轴线与导向筒体（3）的中心轴线相垂直，三维螺旋形进料管（2）的进料端与进料短节（1）相连接，三维螺旋形进料管（2）的出料端外侧壁与导向筒体（3）的圆周侧壁相切，导向筒体（3）为水平或倾斜放置的圆柱筒体结构，导向筒体（3）的上端连接轻产物排料端口（6），导向筒体（3）的下端连接分离锥体（4）的上端，分离锥体（4）下端连接重产物排料端口（5），分离锥体（4）的锥角为20°-30°。2.根据权利要求1所述的适用于动力煤分选的重介质旋流器，其特征在于：所述进料短节（1）进口处横截...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力强，吕秀丽，魏亮，张雷，李鹏宇，周彪，刘金龙，张垚，张一璠，郭永亮，
申请(专利权)人：中煤科工集团唐山研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13