重介质旋流器选煤毕业设计说明书hxef.docx

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1、目 录Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.目录录目录录I摘要1Absttracct21 文文献综述述31.1 选煤工工艺的发发展31.2 重介质质选煤的的特点及及应用441.3 重介质质选煤工工艺51.4 课题选选题背景景及主要要内容661.4.1 课课题选题题背景661.4.2 课课题主要要内容772 旋旋流器基基本理论论82.1 重介质质旋流器器分选机机理82.2 三产品品重介质质旋流器器92.2.1 三三产品重重介质旋旋流器工工作原理理102.2.2 三三产品重重介质旋旋流器的的结构11

2、02.2.3 三三产品重重介质旋旋流器的的特点1122.2.4 旋旋流器的的工艺调调试方法法142.3 重介质质选旋流流器分选选效率1152.3.1 分分选效率率评定方方法1662.3.2 影影响重介介质旋流流器分选选效果的的因素1163 三三产品重重介质旋旋流器选选型计算算183.1 旋流器器处理能能力的确确定1883.1.1 理理论分析析183.1.2 旋旋流器处处理能力力的计算算223.2 悬浮液液浓度计计算2333.3 重介质质旋流器器入料方方式2333.4 设计洗洗煤厂规规格2443.5 洗煤厂厂重介质质旋流器器的选型型244 三产产品重介介质旋流流器的结结构设计计264.1 三产品

3、品重介质质旋流器器的主要要尺寸2274.2 入料口口直径2274.3 溢流口口284.3.1 与与生产能能力的关关系2884.3.2 与与分流比比的关系系284.3.3 与与分离粒粒度的关关系2994.3.4 与与分离精精度的关关系2994.4 二段旋旋流器锥锥比3004.5 两段旋旋流器的的间联接接管3004.6 底流口口304.6.1 与与生产能能力的要要求3114.6.2 与与分离粒粒度和分分离效率率的关系系314.6.3 与与分流比比的关系系315 总结结326 致谢谢337参考文文献344III河北理工大学毕业设计摘 要要煤炭是工工业的“粮食”，是我我国最主主要的能能源，它它占我国国

4、能源生生产和消消耗均在在75%以上。随随着采煤煤机械化化程度的的提高和和地质条条件的变变化，原原煤质量量有逐渐渐恶化的的趋势，选选煤是提提高煤炭炭质量的的最重要要手段，是是煤炭工工业的重重要生产产环节。原原煤经过过洗选加加工，可可以就地地排除矸矸石，节节省运力力；可以以降低660%-70%的灰分分和脱除除50%-700%的黄黄铁矿，减减少燃煤煤对大气气的污染染；还可可以提高高煤炭的的质量，增增加煤炭炭品种。煤煤炭的洗洗选方法法很多，主主要有跳跳汰选煤煤、重介介选煤、浮浮游选煤煤、摇床床选煤等等多种方方法。其其中，重重介质选选煤因其其高效的的分选效效率在选选煤厂具具有广泛泛的应用用。本课题针针对

5、重介介质选煤煤工艺中中重要的的分选设设备三产品品重介质质旋流器器进行设设计，主主要内容容包括三三产品重重介质旋旋流器处处理能力力的确定定、旋流流器溢流流口、底底流口等等主要部部件的设设计，该该旋流器器主要参参数如下下：一段段筒体直直径 8850mmm，二二段筒体体直径 6000mm，入入料粒度度60mmm，工工作压力力 0.09 Mpaa -00.155Mpaa，最小小循环量量 4550m33/h，处处理量 1000 t/h -1800 t/h，安安装角 10-30。关键词：选煤工工艺流程程；重介介分选57AbsttracctCoall iss thhe iinduustrriall ffoo

6、dd，iis CChinnass moost maiin ssourrce of eneergyy，it acccounnts forr ouur eenerrgy prooducctioon aand connsummptiion in 75%. WWithh thhe iincrreasse oof mminiing mecchannizaatioon ddegrree andd thhe ggeollogiicall coondiitioon, thee chhangge oof ccoall quualiity, immproove thee quualiity of coaal ii

7、s cchossen thee moost impporttantt meeanss off cooal, cooal inddusttry is an impporttantt liink in prooducctioon. Aftter wasshinng ccoall gaanguue sspott, ccan eliiminnatee prroceessiing cappaciity; saave, Caan rreduuce 60-70% off assh aand remmovaal oof ppyriite, 500-700% oof aair pollluttionn reed

8、ucctioon ccoall, AAlsoo caan iimprrovee thhe qquallityy off cooal, cooal varriettiess. CCoall waashiing metthodd iss veery mucch, bassicaallyy haave jigg cooal preeparratiion andd unnderrstaandiingss off cooal, cooal bedd, ffloaatinng sseleecteed cchooose metthodds ssuchh ass cooal. Ammongg thhem, b

9、eecauuse of thee heeavyy meediuum cchossen coaal wwashheryy seeparratiing effficiienccy hhighh inn a widde rrangge oof aappllicaatioons.Thiss toopicc foor hheavvy mmediium coaal pprepparaatioon pproccesss off immporrtannt ssorttingg eqquippmennt - thhreee heeavyy meediuum pprodductt deesiggn, maiinl

10、yy inncluudess thhreee prroduuctss heeavyy meediuum aabillityy off haandllingg, LLiuKKou etcc, tthe floow oof tthe maiin ppartts oof tthe dessignn, tthe maiin pparaametterss ass foolloows: a barrrell 8550mmm diiameeterr, ccyliindeer ddiammeteers, thhe ggraiin-ssizee accuittiess 6000mmm60mmm, worrkin

11、ng ppresssurre 00.099 Mppa - 0.15 Mpaa, mminiimumm ciircuulattionn 4550m33 / h, cappaciity of 1000 t/h - 1880 tt/h, innstaallaatioon AAnglle oof 110-330 .1 文文献综述述1.1 选煤工工艺的发发展随着我国国国民经经济的高高速发展展，能源源消耗迅迅速增长长，发电电，冶金金和其他他行业用用煤量大大幅度增增加。原原计划到到“十五”末期原原煤产量量达到113.22亿吨，实实际上到到20004年已已经达到到19.5亿吨吨。煤炭炭产量和和消耗的的迅速增增

12、长造成成巨大的的环境和和能源资资源的压压力。为提高煤煤炭的利利用效率率和减少少对环境境的污染染，我国国正在推推行“洁净煤煤技术计计划”。选煤煤是洁净净煤的基基础，它它从根本本上改善善煤炭产产品的质质量，提提高煤炭炭的利用用效率和和减轻对对大气及及环境的的污染，同同时还可可以明显显地提高高煤矿企企业的经经济效益益。因此此，加快快选煤工工业的发发展是当当前煤炭炭工业的的重要任任务之一一。选煤生产产实践表表明，在在合适的的条件下下，重介介质选煤煤的分选选精度比比其他选选煤方法法高，可可以获得得高质量量的精煤煤和较高高的数量量效率，因因此它能能适用于于各种可可选性的的原煤，特特别是难难选和极极难选选选

13、煤。所所以重介介质是当当今国内内外发展展的选煤煤技术发发展的重重要方向向之一。我我过近年年来新建建的和扩扩建的大大中型选选煤厂，特特别是炼炼焦煤选选煤厂，多多数都重重介质选选煤工艺艺，特别别是重介介质旋流流器选煤煤工艺。我我国从220世纪纪50年年代中期期开始发发展实验验重介质质选煤方方法。119599年在煤煤炭科学学研究总总院唐山山分院在在通化铁铁厂选煤煤厂建立立了用斜斜轮分选选机洗中中煤和661000mmm块煤的的工业系系统。119666年唐山山分院与与采屯选选煤厂合合作建立立了重介介质旋流流器分选选系统。此此后重介介质选煤煤的理论论研究，设设备开发发，设计计建设在在国内发发展开来来。到1

14、9883年国国内先后后建设了了28座重重介质选选煤厂包包括范各各庄选煤煤厂（4400万万吨年）在在内的44个国外外引进的的选煤厂厂。到119866年我国国重介质质选煤占占选煤比比重的223%。19993年中中国矿业业大学和和重庆梁梁山矿务务局合作作对中梁梁山选煤煤厂进行行技术改改造，建建成“难选高高硫煤脱脱硫降灰灰示范工工程”在我国国首次实实现了“重介质质旋流器器精选煤泥泥旋流微微泡浮选选柱分选选”的联合合脱硫新新技术。1995年开始了中心无压给料圆筒形重介质旋流器在我国生产中的应用。三产品重重介质旋旋流器在在我国选选煤工艺艺中获得得了特别别快的发发展。119999年作为为国家“九五”计划攻攻

15、关项目目，由煤煤炭科学学院唐山山分院和和贵州盘盘江老屋屋基选煤煤厂成功功试验了了我国第第一台大大型无压压给料三三产品重重介质旋旋流器（3NWX1200850A型）。在国内形成了各种规格的有压无压给料三产品旋流器的系列。在推广应用过程中进一步改进，在2004年国华科技公司已生产最大型的3GDMC14001000型无压给料重介质旋流器。这是我国发展重介质选煤的一个重要历程，对我国选煤技术水平的提高做出了重要贡献。特别是在在二产品品和扫选选型三产产品旋流流器的大大型化后后，改进的的重介质质选煤工工艺使建建厂投资资和运营营费用都都有了大大幅度降降低，也也使管理理和分选选效果有有了明显显改善。为为我国中

16、中介选煤煤技术的的大规模模工业化化推广提提供了成成熟的外外部条件件。1.2重重介质选选煤的特特点及应应用随着煤炭炭行业的的不断发发展，三三产品重重介质旋旋流器选选煤工艺艺及先进进的选煤煤技术越越来越受受到国内内外选煤煤界人士士的重视视和关注注，同时时也成为为中国新新建选煤煤厂和老老厂技术术改造的的首选工工艺，尤尤其是针针对难选选和极难难选煤，更更加显现现出三产产品重介介质旋流流器作为为主选设设备的高高效、优优质、操操作简单单、方便便等特点点。重介分选选工艺做做为当前前最先进进的选煤煤工艺，被被各选煤煤厂广泛泛运用。在在实际生生产中，由由于设计计工艺环环节，工工艺参数数调整，技技术水平平以及管管

17、理水平平的不同同，也会会体现出出不同的的效果和和经济效效益。各各重介厂厂应立足足于本厂厂实际，深深人探讨讨和交流流，不断断完善重重介选煤煤各个环环节，使使重介分分选系统统达到最最佳运行行状态，实实现效益益最大化化。重介质分分选方法法具有下下列优于于其它选选煤方法法的特点点：（1）分分选效率率高有实际运运用，各各种选煤煤设备的的可能偏偏差Epp值的比比较，EEp值最最小的是是重介质质分选机机和重介介质旋流流器。（2）可可高效率率地分选选难选煤煤和极难难选煤对于难选选煤和极极难选煤煤，在要要求精煤煤灰分较较低时，跳跳钛选煤煤法一般般是选不不出合格格精煤的的，即使使选出低低灰精煤煤，其产产率和效效率

18、都会会很低。重重介质选选煤法却却可以在在保证较较高分选选效率的的条件下下，选出出低灰精精煤。（3）分分选密度度调节范范围广跳钛选分分选密度度一般控控制在114500-19000kgg/ mm3;而重重介选的的分选的的分选密密度可控控制在113000-22000kgg/m33,且易易于调节节，其误误差范围围可保持持在%。（4）适适应性强强重介质选选煤可以以适应入入选原煤煤在数量量和质量量上的大大幅度波波动。当当用户对对精煤质质量要求求变动时时，精煤煤灰分可可按要求求迅速予予以改变变。（5）分分选粒度度范围广广块煤分选选机的如如料粒限限一般为为1000-6mmm，末煤煤重介质质旋流器器粒限为为50

19、-0mmm（分选选深度可可达0.15mmm）。（6）处处理能力力大目前重介介质分选选机的最最大处理理能力已已达10000tt/h台。平平均为1150-2500 t/h台。无无论从国国外或国国内来看看，重介介质选煤煤厂的处处理能力力一般比比采用其其他选煤煤方法的的选煤厂厂要大。如如在波兰兰，全国国选煤厂厂的年平平均处理理能力为为1944万吨，而而重介质质选煤厂厂的年平平均处理理能力则则高达3322万万吨。苏苏联相应应的数字字为1996万吨吨和2881万吨吨。我国国19881年实实际处理理量超过过3500万吨的的选煤厂厂又两座座，海州州露天选选煤厂（3351.8万吨吨）和阳阳泉一矿矿选煤厂厂（35

20、56.77万吨），前前者是以以块煤重重介选为为主的选选煤厂，后后者是重重介质选选煤厂。（7）生生产过程程易于实实现自动动化目前，跳跳汰机一一般只能能实现自自动排矸矸和风阀阀自动控控制，还还不能根根据原煤煤特性的的波动来来自动调调节风量量、水量量和分选选密度等等工艺参参数。重重介质选选煤的悬悬浮液密密度、液液位、粘粘度、磁磁性物含含量等工工艺参数数以能自自动控制制。在英英国、美美国、澳澳大利亚亚已出现现用电子子计算机机进行自自动控制制的重介介质选煤煤厂。重介质选选煤的缺缺点是生生产工艺艺中增加加了加重重质净化化回收系系统，设设备磨损损较严重重，需要要经常维维修。现现在虽已已研制出出不少耐耐磨材料

21、料，提高高了设备备的使用用寿命，但但与其他他选煤方方法比较较，设备备磨损和和维修工工作量大大仍是他他的主要要缺点。1.3 重介质质选煤工工艺重介质选选煤是指指采用于于密度介介于煤和和矸石之之间的悬悬浮液作作为分选选介质完完成煤炭炭分选的的重选方方法。由由于它具具有分选选效率高高、分选选精度高高、密度度调节范范围宽、适适应性强强、分选选粒度范范围广、生生产过程程容易实实现自动动化等特特点,而而得到广广泛应用用。重介质旋旋流器是是一种结结构简单单，无运运动部件件和分选选效率高高的选煤煤设备。根根据其机机体和结结构形状状的不同同，可分分为圆锥锥形和圆圆筒形两两产品重重介旋流流器，双双圆筒串串联型，圆

22、圆筒形与与圆锥型型串联三三产品重重介质旋旋流器。两产品重重介质旋旋流器：按其原原料煤的的给入方方式可分分为有压压（切线线）给煤煤方式和和无压（中中心）给给煤方式式。两产产品重介介质旋流流器有5000、6000mm、700mm重介质旋流器、DBZ型重介质旋流器、TXZ型重介质旋流器、倒立型重介质旋流器、DWP型重介质旋流器等、英国近年来研制了一种筒形重介质旋流器，主要用来分选大颗粒煤，直径1.2，全长3m。分选粒度范围是1000.5mm，处理能力为250t/h。三产品重重介质旋旋流器：它是近近年来研研制出的的一种新新型的选选煤设备备，它是是由两台台两产品品旋流器器串联而而成的。可可以是两两个圆锥

23、锥重介质质旋流器器串联，也也可以是是两台圆圆筒型重重介质旋旋流器串串联，也也可是一一台圆筒筒和一台台圆锥重重介质旋旋流器串串联，其其中圆筒筒型重介介质旋流流器又分分无压和和有压两两种。因因此，三三产品重重介质旋旋流器有有多种不不同的组组合形式式。三产产品重介介质旋流流器的优优点是用用一种悬悬浮液形形成两个个分选密密度，省省掉一个个悬浮液液循环系系统和再再选物料料运输系系统，但但是由于于第二段段悬浮液液入料由由第一段段旋流器器浓缩而而来，因因此二段段分选密密度因测测量较为为困难，密密度调节节主要靠靠调节一一段入料料悬浮液液密度和和二段旋旋流器底底流口大大小。是是两段分分选密度度相互关关联密度度差

24、值不不允许太太大。无压给料料三产品品重介质质旋流器器的分选选原理、给给料方式式、安装装角度、每每段旋流流器的结结构等均均与传统统的三产产品重介介质旋流流器不同同。其入入料与悬悬浮液分分开 ,独立地地自一段段旋流器器的中心心给入 ,安装装角度为为 3 0,两段段旋流器器均为圆圆筒型 ,矸石石自第二二段旋流流器的切切向底流流口排出出。1.4 课题选选题背景景及主要要内容1.4.1 课课题选题题背景我国于119566年开始始研究重重介质选选煤。119588年煤炭炭科学研研究院唐唐山煤炭炭研究所所在通化化厂选煤煤厂开展展了以磁磁铁矿粉粉作加重重质的双双锥形分分选机再再选槽洗洗中煤的的试验研研究并在在南

25、桐和和林西等等地进行行了用黄黄土、高高炉灰作作加重质质的重介介质选煤煤的试验验研究工工作。同同年，中中国矿业业学院在在北票台台吉选煤煤厂建成成以黄土土作加重重质的鼓鼓型分选选机在选选跳钛中中煤车间间。实践践表明，用用黄土和和高炉灰灰作加重重质，不不但回收收困难而而且污染染精煤产产品，因因此停止止了这方方面的实实验而全全力转向向用磁铁铁矿悬浮浮液选煤煤的研究究。我国对重重介质选选煤的研研究已有有30年年的历史史，在洗洗选炼焦焦煤、无无烟煤、褐褐煤和其其他动力力煤方面面已积累累了一定定的生产产经验。展展望未来来，重介介质选煤煤在我国国有着广广阔的发发展前景景。我国炼焦焦煤大部部分属于于难选煤煤和极

26、难难选煤，在在今后新新建的炼炼焦煤选选煤厂中中采用重重介质选选煤法，可可以获得得较其他他高的精精煤产率率和低的的精煤灰灰分。我我国现有有的炼焦焦煤选煤煤厂仍以以跳钛选选为主，普普遍存在在精煤灰灰分偏高高的和生生产率偏偏低的的的问题，而而用重介介质旋流流器再选选跳钛中中煤和精精煤仍是是仍是解解决这些些问题的的有效途途径。另外，我我国正在在兴建的的露天煤煤矿将采采用重介介质选煤煤法处理理动力煤煤。例如如我国与与美国合合资开发发的平朔朔安泰堡堡露天煤煤矿正在在兴建一一座年处处理能力力为15500万万吨（330000t/hh）的大大型重介介质选煤煤厂。该该厂1552112.77mm块块煤用重重介质分分

27、选机分分选，112.770.5mmm级末煤煤与0.500.155mm级级煤泥混混合用重重介质旋旋流器分分选。目前我国国再用重重介质选选块煤方方面，以能能获得较较好的工工艺指标标。在重重介质旋旋流器选选末煤方方面尚存存在分选选效率低低、加重重质消耗耗较大和和设备耐耐磨性能能较差等等问题。近近年来我我国已研研制了DDBZ-1型重重介质旋旋流器，设设计了用用浮选尾尾矿介质质旋流器器再选跳跳钛中煤煤和矸石石的工艺艺流程，用用重介质质旋流器器再选跳跳钛精煤煤的工艺艺流程，采采用筛下下磁选工工艺的介介质净化化回收系系统和用用泵给料料的重介介质旋流流器系统统等新工工艺。今今后，通通过推广广国内的的科研成成果

28、和消消化吸收收国外的的先进技技术，重重介质选选煤的成成本将降降低，经经济效益益提高。这这将为我我国进一一步发展展重介质质选煤床床在有利利条件。旋流器作作为主要要的重介介质洗选选设备。在在重介质质选煤工工艺中占占有重要要地位，旋旋流器性性能的优优劣严重重影响煤煤炭的洗洗选效果果和分选选率，研研究和设设计优质质的旋流流器产品品对选煤煤工业具具有重要要的意义义。1.4.2 课课题主要要内容 学习选选煤工艺艺过程，掌掌握三产产品重介介质旋流流器工作作原理及及结构性性能，根根据选煤煤厂处理理量对三三产品重重介质旋旋流器进进行选型型设计和和结构优优化，对对旋流器器的入料料口、溢溢流口、底底流口、锥锥比等重

29、重要部位位等进行行计算，绘制装配图和主要零部件图纸。2 旋流流器基本本理论旋流器是是利用离离心力作作用进行行分级的的设备。常常用于细细粒物料料选别前前的分级级及脱泥泥，在磨磨矿回路路中作检检查分级级和控制制分级用用。它是是当前细细粒物料料分离比比较有效效的设备备。 旋旋流器的的构造，上上部为圆圆锥形。在在圆柱形形筒体上上装有与与筒壁呈呈切线方方向的给给矿管。圆圆锥上部部装有与与圆柱部部分相连连通的中中心溢流流管。溢溢流管的的上端则则通过缓缓冲室或或直接与与外部管管道联接接以排出出溢流。在在圆锥形形底部装装有沉砂砂咀，以以排出粗粗粒沉砂砂。为了了减不磨磨损，可可在给矿矿口、沉沉砂咀及及筒体内内壁

30、衬以以耐磨橡橡胶或用用辉绿岩岩、铸石石、碳化化硅等耐耐磨材料料。2.1 重介质质旋流器器分选机机理目前，对对重介质质旋流器器的分选选机理还没没有一致致的解释释。第一一种观点点认为，入入选物料料作螺旋旋回转运运动时，不不同密度度的螺旋旋角不同同。因此此，物料料和悬浮浮液一起起由器壁壁沿切线线进入旋旋流器后后逐渐散散开，在在径向和和轴向沿沿对数螺螺旋线轨轨迹运动动，粗而而重的颗颗粒螺旋旋角大，轻轻而细的的颗粒螺螺旋角小小。在经经过旋流流器内液液体的轴轴向速度度为零的的等位线线（轴向向速度零零位线）所所形成的的分界面面（即上上升内螺螺旋流与与下降外外螺旋流流的分界界面）以以前，粗粗而重的的颗粒，沿沿

31、器壁向向下滑动动，直到到底流口口排出。其其余的颗颗粒在下下降外螺螺旋流中中向下移移动并逐逐渐接近近分界面面在这里里进行分分层，具具有临界界密度的的颗粒在在轴向速速度零位位线附近近波动式式地来回回运动。如如果颗粒粒在旋流流器某一一高度上上穿过轴轴向速度度零位线线并落入入内螺旋旋上升流流中，则则在上升升流中按按密度进进行第二二次分层层。在内内螺旋溜溜中，由由于螺旋旋半径减减小使离离心加速速度增大大，从而而使某些些颗粒返返回外螺螺旋下降降流中，并并在旋流流器内循循环一段段时间后后从底流流口排出出。所有有留在内内螺旋上上升流中中的颗粒粒都作为为精煤产产品经溢溢流管排排出。第二种观观点认为为内螺旋旋中的

32、分分选其主主要作用用。入料料中大部部分颗粒粒沿器壁壁运动，直直到锥体体下部。在在底流口口附近有有一个高高密度悬悬浮液阻阻挡层，使使轻颗粒粒进入内内螺旋上上升流中中去。在在上升流流中既有有按密度度分层的的分选作作用，也也有按初初加速度度的分选选作用。持持这种观观点的人人中，也也有人从从分级的的观点出出发认为为，在轴轴向速度度为零的的包络面面上，由由于离心心力和径径向流的的流体动动力作径径向运动动时按该该密度进进行分选选。第三三种观点点是苏联联皮捷尔尔斯基等等人通过过试验确确定了高高入料浓浓度、高高入料压压力、小小直径旋旋流器中中的速度度场和密密度场后后提出的的观点。在在上述条条件下所所得的实实验

33、资料料证实：等密度度线与旋旋流器中中心线形形成一定定的角度度，而这这些等密密度线贯贯穿于内内外旋流流。在椎椎体下半半部中，切切线速度度的分布布是：器器壁处最最大，并并向旋流流器中心心逐渐减减小；浓浓缩度高高达1.85。持持这种观观点者认认为，入入选物料料进入旋旋流器后后，因为为其中大大部分颗颗粒的密密度大于于上部悬悬浮液的的密度，所所以在离离心力作作用下被被抛向器器壁，在在外螺旋旋下降流流中项底底流口移移动。入入选物料料进入高高密度悬悬浮液区区后，当当颗粒密密度与悬悬浮液密密度相等等时，颗颗粒由外外螺旋沿沿等密度度线移向向内螺旋旋，并随随之移向向溢流管管。这一一过程是是一个开开始是轻轻的颗粒粒

34、、然后后是重颗颗粒的多多次分选选过程。但是上述述各种观观点都有有不足之之处。第第一种观观点对重重液和悬悬浮液未未加区别别，只考考虑了速速度场，而而未考虑虑密度场场。它只只适于以以某些极极为稳定定的悬浮浮液，如如黄土、细细矸石作作加重质质的重介介质旋流流器。第第二种观观点曾用用以解释释旋流器器选煤时时分选密密度大于于入料悬悬浮液密密度这一一现象。但但美国的的实验表表明，这这种现象象不仅仅仅是使用用不均质质的悬浮浮液时才才有，即即使是使使用重液液这样一一种均质质的介质质时也会会有。在在水介质质旋流器器方面，关关于因循循环着的的泥煤积积聚而使使分选密密度增大大的观点点，也已已逐步为为大量高高密度分分

35、选（即即分选密密度高于于泥煤积积聚时所所能达到到的最高高密度）的的实验资资料所否否认。在在重介质质旋流器器方面，苏苏联文献献以分选选密度与与入料悬悬浮液密密度之比比表示分分选密度度的变化化率。经过大量量实验表表明，重重介质旋旋流器的的分选机机理是：（1）物物料在旋旋流器中中是以径径向的两两种力，即即离心力力和阿基基米德力力来分选选的。径径向泄力力和因惯惯性而造造成的额额外的压压力梯度度，对33mm以以上颗粒粒的分选选不起重重要作用用。（2）在在一般的的旋流器器中，决决定分选选密度的的分选区区，是在在轴向速速度零位位线附近近。这一一区域内内的悬浮浮液密度度是随着着工作制制度（压压力、浓浓缩度）的

36、的变化而而变动的的。（3）邻邻近密度度物运动动轨迹具具有随机机性，这这种随机机性也影影响着可可能偏差差值Epp。2.2 三产品品重介质质旋流器器三产品重重介质旋旋流器是是近年来来研制出出的一种种新型的的选煤设设备，它它是由两两台两产产品旋流流器串联联而成的的。可以以是两个个圆锥重重介质旋旋流器串串联，也也可以是是两台圆圆筒型重重介质旋旋流器串串联，也也可是一一台圆筒筒和一台台圆锥重重介质旋旋流器串串联，其其中圆筒筒型重介介质旋流流器又分分无压和和有压两两种。因因此，三三产品重重介质旋旋流器有有多种不不同的组组合形式式。三产产品重介介质旋流流器的优优点是用用一种悬悬浮液形形成两个个分选密密度，省

37、省掉一个个悬浮液液循环系系统和再再选物料料运输系系统，但但是由于于第二段段悬浮液液入料由由第一段段旋流器器浓缩而而来，因因此二段段分选密密度因测测量较为为困难，密密度调节节主要靠靠调节一一段入料料悬浮液液密度和和二段旋旋流器底底流口大大小。是是两段分分选密度度相互关关联密度度差值不不允许太太大。2.2.1 三三产品重重介质旋旋流器工工作原理理三产品旋旋流器是是由一台台圆筒型型旋流器器和一台台圆锥形形旋流器器串联而而成的设设备。原原煤由胶胶带或刮刮板给入入,一段段旋流器器悬浮液液由泵给给入。其其分选过过程是:重产物物在旋流流器内壁壁沿筒壁壁形成外外螺旋由由底流口口排出,轻产物物在旋流流器中心心形

38、成内内螺旋,由溢流流口排出出;从一段段到二段段;从低密密度到高高密度。在在第一段段旋流器器中,不不但可以以把原煤煤分成22种产品品,而且且还把进进入第二二段旋流流器的悬悬浮液浓浓缩到需需要的密密度。重重产品与与浓缩后后的悬浮浮液一起起经连接接管给入入第二段段旋流器器进行再再选,最最终获得得中煤和和矸石。图图1为给给料三产产品旋流流器的结结构原理理示意图图。图1 三产品品旋流器器的结构构原理示示意图2.2.2三产产品重介介质旋流流器的结结构高效高分分级旋流流器由进进料装置置、分离离装置、底底流装置置、溢流流装置构构成，进进料装置置采用渐渐开线形形式给料料，给料料管为矩矩形渐缩缩管，其其外沿线线以

39、渐开开线平滑滑过度至至进料箱箱内侧，分分离装置置由柱体体和锥体体组成，根根据待分分离矿物物的比重重、粒度度以及对对溢流细细度的要要求，匹匹配不同同的柱体体高度。锥锥体部分分采用变变锥技术术，以保保持颗粒粒在锥体体分离部部位的切切向速度度，达到到最佳的的分离效效果。底底流装置置的内部部形状亦亦采用柱柱锥形式式，并相相应加大大柱体高高度。在重介选选煤中，入入料泵是是否能正正常工作作与选型型是否合合适有着着直接的的关系，下下面对在在选型中中应注意意的几个个问题分分别进行行阐述。(1)入入料泵的的允许通通过粒径径问题众所周知知，重介介选煤包包括有压压给料与与无压给给料两种种方式。两两种方式式的区别别在

40、于被被选物料料（煤）是是否通过过泵进入入旋流器器，有压压给料是是指煤与与悬浮液液混合经经入料泵泵加压进进入旋流流器；无无压给料料是悬浮浮液经入入料泵（合合格介质质泵）加加压进入入旋流器器，而煤煤靠自重重进入。在在有压给给料重介介选煤系系统中，原原煤虽经经过破碎碎机破碎碎，可是是破碎机机的出料料粒度不不尽相同同（一般般出料最最大颗粒粒为133mm、225mmm、500mm和和80mmm不等等，有的的甚至超超过1000mmm）。此此时需注注意入料料泵的允允许通过过粒径值值。每种种型号的的渣浆泵泵均有允允许通过过最大粒粒径数值值，若入入料泵的的允许通通过粒径径小于出出料最大大颗粒，经经常会出出现旋流

41、流器进料料压力不不稳或出出现入料料泵不能能工作的的问题。此此时应对对入料泵泵叶轮进进行改进进或对入入料粒度度进行限限制。在在具体选选型中应应使入料料泵的允允许通过过最大粒粒径大于于破碎机机出料粒粒度的上上限值。(2)入入料泵与与旋流器器处理能能力的匹匹配问题题在重介选选煤中，入入料泵输输送量与与旋流器器处理能能力应匹匹配。无无论是泵泵的输送送量大而而旋流器器的处理理能力小小，还是是泵的输输送量小小而旋流流器的处处理能力力大，这这些情况况均应避避免出现现。一旦旦出现不不匹配情情况，往往往表现现为：处处理量达达不到实实际需要要，旋流流器入口口压力偏偏低，合合格介质质桶料出出现抽空空、分选选效果达达

42、不到要要求等异异常情况况。(3)旋旋流器入入口压力力值问题题旋流器在在工作中中，进料料均要求求有一定定的压力力值。该该值往往往是一个个范围，如如：0.100.115MPPa、00.1550.20MMPa不不等。在在入料泵泵选型中中应注意意：此时时并非将将给定的的压力上上限值直直接考虑虑在泵的的扬程中中，而应应将表压压值折算算成液柱柱高度。在在实际中中旋流器器要求的的进料压压力为表表压值，根根据p=h，将将表压值值除以液液体重度度即为其其液柱高高度，即即：h=p/。将折折算后的的h值加加进泵扬扬程中。若直接将将给定的的压力上上限值加加进扬程程中，此此时则富富裕了(-1)h。进进料压力力的加大大不

43、仅会会影响分分选效果果，有时时甚至会会出现入入料泵配配套电动动机过载载或烧坏坏的情况况。因为为此时入入料泵的的运行工工况点已已严重右右移。针针对出现现的异常常情况，此此时可采采取的措措施往往往是：结结合实际际工况适适当加大大旋流器器底流口口直径；降低入入料泵运运行转速速或适当当切割入入料泵叶叶轮直径径。(4)入入料泵运运行转速速的问题题在重介选选煤中，入入料泵输输送的浆浆体为悬悬浮液（无无压给料料）、原原煤和悬悬浮液的的混合物物（有压压给料），其其中悬浮浮液中的的加重质质多为磁磁铁粉。因因此不论论有压还还是无压压给料方方式，浆浆体对入入料泵的的过流部部件均有有较大程程度的磨磨损。过过流部件件在

44、选用用合适材材质的前前提下，选选型中应应注意泵泵的运行行转速。泵的过流流部件使使用寿命命与其运运行转速速的2.87次次方成反反比。因因此要让让入料泵泵能长时时间的稳稳定运行行，降低低其运行行转速是是最有效效的办法法。一般般情况若若是有压压给料，选选择的渣渣浆泵运运行转速速最好低低于5000r/minn；若是是无压给给料，则则选择的的渣浆泵泵运行的的转速最最好低于于7500r/mmin。在在实际选选用中可可根据原原煤颗粒粒的实际际大小、硬硬度及含含矸石比比例等情情况，对对入料泵泵的运行行转速进进行增减减。2.2.3 三三产品重重介质旋旋流器的的特点1)结构构特点（1）有有三个排排料口。能能以单一

45、一低密度度悬浮液液一次分分选出合合格精煤煤、中煤煤和矸石石，为简简化工艺艺流程及及设备布布置创造造了条件件。（2）一一段旋流流器采用用了圆筒筒型，圆圆筒型旋旋流器内内密度场场均匀，对对重悬浮浮液的密密度变化化反应迟迟钝；有有利于提提高分选选精度，二二段旋流流器采用用了圆筒筒圆锥锥型，有有利于增增加两段段实际分分选密度度差，能能同时满满足生产产低灰精精煤和排排弃纯矸矸石的需需要。（3）原原料煤与与重介质质悬浮液液分开给给入旋流流器。原原料煤单单独由一一段旋流流器顶端端沿中心心给料管管以自重重方式给给入，具具有如下下优点：一是只只有重产产物单向向穿越“分分离锥面面”的运运动，而而不会产产生有压压给

46、料旋旋流器中中轻重产产物交错错穿越“分分离锥面面”相互互干扰的的弊端，因因而精煤煤损失较较少，分分选精度度更高；二是无无压给料料无需泵泵送，电电耗相对对较低；三是无无压给料料无需泵泵送，有有利于减减少矸石石泥化和和次生煤煤泥量；四是无无压给料料相对入入料上限限较高，因因为它不不受泵送送流道限限制；五五是无压压给料工工艺环节节简单，有有利于合合理布局局；六是是旋流器器工作介介质重悬浮浮液密度度容易测测准，不不受原料料煤性质质变化的的干扰，对对实现自自动测控控非常有有利。（4）采采用了改改变二段段旋流器器底流口口大小与与调节二二段旋流流器溢流流管插入入深度相相结合的的方式实实现了二二段旋流流器实际

47、际分选密密度的在在线调节节。特别别是溢流流管插入入深度调调节装置置由内置置式改为为外置式式之后，调调节非常常灵活，使使得二段段分选密密度的调调节变得得方便自自如。（5）三三产品旋旋流器无无运动部部件，旋旋流器内内衬为维维式显微微硬度HHV=8835.8的刚刚玉材料料，筒体体寿命达达90000h以以上，可可在最佳佳工况点点下工作作2a。2)工艺艺特点表1重介介质旋流流器分选选效果比比较表选煤厂南桐老屋基火烧铺临涣旋流器名名称2NZXX3GDMMC3GDMMC3GDMMC入料方式式有压两产产品无压三产产品无压三产产品无压三产产品规格60014000/1000013000/922012000/8550入料粒度度/mmm3000100080006000一段分选选密度1/kggL-11.45501.43301.411011.45501.488511.5000一段可能能偏差E1/ kgL-110.03350.022500.03340.011900.02270.022500.0440二段分选选密度2/kggL-11.75501.68831.688011.85501.877111.9001二段可能能偏差EE2/kggL-10.06620.055000.06650.033500.04