本實(shí)用新型屬于物料分離技術(shù)與設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)部布置一組傾斜板的變徑分選流化床，該裝置主要用于粗煤泥分選，也可用于其它細(xì)粒物料的分離

背景技術(shù)：

由于其良好的分選效果，長(zhǎng)期以來，分選流化床在選煤領(lǐng)域受到人們的廣泛關(guān)注，并有著大量的工業(yè)應(yīng)用。其基本工作原理是：入選物料在上升水流的作用下形成流化床層，輕細(xì)顆粒干擾沉降末速較小，無法透過流化床層而由上升水流帶至溢流收集槽；粗重顆粒干擾沉降速度較大，能透過流化床層而聚集在分選機(jī)下部濃縮脫水，最后排出，從而實(shí)現(xiàn)不同密度顆粒的分離。

重選過程中，粒度效應(yīng)會(huì)影響顆粒按密度差異的分離。作為一種水介分選設(shè)備，與重介分選相比分選精度偏低，粒度效應(yīng)對(duì)分選過程的影響更加顯著。因此，傳統(tǒng)分選流化床的底流中往往含有一定量的低密度粗粒，而溢流中則混有較多的高密度細(xì)粒，造成底流跑粗，同時(shí)使得溢流產(chǎn)品灰分偏高。

此外，分選流化床內(nèi)，進(jìn)料流與上升水流相向流動(dòng)，導(dǎo)致進(jìn)料流對(duì)流化床層產(chǎn)生沖擊而影響流化床層的穩(wěn)定，且具有較大向下軸向速度的入選物料不易在分選機(jī)內(nèi)快速分散，從而不利于穩(wěn)定流化床層的形成。在很多工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中，由入料流帶入的水量往往要超過下部流體分布器進(jìn)入的水量，此時(shí)入料流對(duì)流化床層的沖擊更嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型提出一種新型分選流化床，能夠有效提高分選流化床按密度分選精度，降低不同密度顆粒的錯(cuò)配率。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床，其橫截面為矩形，包括底流管、電動(dòng)閥門、錐體段、PID控制器、流體分布器、流體分布器段、壓力傳感器、直筒段、第一變徑段、第二變徑段、傾斜板、溢流槽和給料漏斗；所述流體分布器下部設(shè)置具有對(duì)底流濃縮脫水的作用的錐體段，所述流體分布器上部連接直筒段，水流由流體分布器流出并經(jīng)過直筒段形成均勻穩(wěn)定的上升水流，所述直筒段上方依次設(shè)置第一變徑段和第二變徑段，且所述第二變徑段內(nèi)沿給料漏斗下方的給料管對(duì)稱布置一組傾斜板；所述錐體段、流體分布器段、直筒段、第一變徑段和第二變徑段相互之間通過法蘭和橡膠墊片實(shí)現(xiàn)連接和密封；所述入料漏斗由第二變徑段中央插入內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床內(nèi)，入料漏斗末端位于第一變徑段內(nèi)；所述溢流槽位于第二變徑段外圍偏上位置，其上邊緣高于第二變徑段，以防止溢流過大時(shí)溢出，且所述溢流槽一側(cè)開有排除溢流的出口所述壓力傳感器位于流體分布器上部一定位置處，所述流體分布器為帶孔的平行管結(jié)構(gòu)，平行管兩端分別連接到流體分布器的上升水流主管上，大小相同的水流經(jīng)兩根上升水流主管同時(shí)給入。

進(jìn)一步地，所述第一變徑段內(nèi)徑由下到上逐漸增大，所述第二變徑段內(nèi)徑由下到上逐漸減小。

進(jìn)一步地，所述第一變徑段和第二變徑段的傾角范圍均為25-90゜。

進(jìn)一步地，所述第二變徑段內(nèi)設(shè)置的一組傾斜板之間相互平行。

進(jìn)一步地，所述呈對(duì)稱布置的最內(nèi)側(cè)一對(duì)傾斜板緊貼相應(yīng)的入料管兩壁面，其傾角可大于或等于相應(yīng)第二段變徑兩壁面傾角。

進(jìn)一步地，所述呈對(duì)稱布置的最內(nèi)側(cè)一對(duì)傾斜板可直接與給料漏斗連接一體，此時(shí)最內(nèi)側(cè)一對(duì)傾斜板亦為入料管管壁的一部分。

進(jìn)一步地，所述第二變徑段內(nèi)設(shè)置的多個(gè)傾斜板位于同一軸向高度區(qū)間上，傾斜板所跨軸向距離可小于或等于第二變徑段所跨軸向距離。

進(jìn)一步地，所述第二變徑段內(nèi)設(shè)置的多個(gè)傾斜板之間相互不平行，此時(shí)相鄰傾斜板的上、下邊緣間隔不相等。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床的各段(錐體段、流體分布器段、直筒段、第一變徑段等)橫截面為圓形或矩形或圓形與矩形的組合。

本實(shí)用新型還提供了一種包括內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床的粗煤泥分選系統(tǒng)，所述粗煤泥分選系統(tǒng)包括上升水流旁路閥、流量計(jì)、上升水流流量調(diào)節(jié)閥、內(nèi)置傾斜板的分選流化床、給料流流量調(diào)節(jié)閥、給料流旁路閥、給料槽、清水槽、離心泵、支架、螺桿泵；其中離心泵、流量計(jì)、上升水流流量調(diào)節(jié)閥等構(gòu)成上升水流控制系統(tǒng)，上升水流分別經(jīng)離心泵、流量計(jì)、上升水流流量調(diào)節(jié)閥以及流體分布器給入到內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床；給料槽、螺桿泵和給料流調(diào)節(jié)閥等構(gòu)成給料控制系統(tǒng)，給料流分別經(jīng)螺桿泵、給料流調(diào)節(jié)閥和入料漏斗給入到內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床第一變徑段內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床可通過增大入料流流量來提高平行板間上升水流表觀速度，以保證低密度顆粒順利通過圓錐板間通道，因此，處理量較傳統(tǒng)分選流化床得到提高；

2.上升水流流至第一變徑段后，由于過流面積減少，上升水流速度逐漸降低，使得第一變徑段內(nèi)床層密度逐漸增大，增強(qiáng)了顆粒在該段按密度分選過程；

3.高密度顆粒在第二變徑段內(nèi)易于沉降到傾斜板上表面，并沿其上表面滑落回第一變徑段內(nèi)，這一過程減小了高密度顆粒對(duì)溢流產(chǎn)品的污染，并進(jìn)一步提高了第一變徑段內(nèi)的床層密度，增強(qiáng)了該段內(nèi)顆粒按密度分選過程；

4.入料管過流面積由上到下逐漸增大，降低了入料流速度，減小了入料流對(duì)液固流化床層的沖擊，利于維持床層穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是該內(nèi)置平行板的變徑分選流化床結(jié)構(gòu)；

圖2是包括該內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床的粗煤泥分選系統(tǒng)；

圖中：1、給料漏斗，2、溢流槽，3、第二變徑段，4、第一變徑段，5、直筒段，6、流體分布器段，7、錐體段，8、傾斜板，9、壓力傳感器，10、流體分布器，11、PID控制器，12、電動(dòng)閥門，13、底流管；14、上升水流旁路閥，15、流量計(jì)，16、上升水流流量調(diào)節(jié)閥，17、內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床，18、給料流流量調(diào)節(jié)閥，19、給料流旁路閥，20、給料槽，21、清水槽，22、離心泵，23、支架，24、螺桿泵；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，內(nèi)置平行板的變徑分選流化床包括底流管13、電動(dòng)閥門12、錐體段7、PID控制器11、流體分布器10、流體分布器段6、壓力傳感器9、直筒段5、第一變徑段4、第二變徑段3、傾斜板8、溢流槽2和給料漏斗1；所述流體分布器下部設(shè)置具有對(duì)底流濃縮脫水的作用的錐體段，所述流體分布器上部連接直筒段5，水流由流體分布器6流出并經(jīng)過直筒段5形成均勻穩(wěn)定的上升水流，所述直筒段上方依次設(shè)置內(nèi)徑由下到上逐漸增大的第一變徑段4和內(nèi)徑由下到上逐漸減小的第二變徑段3，所述第一變徑段4和第二變徑段3的傾角均為75°，且所述第二變徑段3內(nèi)沿給料漏斗下方的給料管對(duì)稱布置一組傾斜板8，所述呈對(duì)稱布置的最內(nèi)側(cè)一對(duì)傾斜板緊貼相應(yīng)的入料管兩壁面，其傾角等于相應(yīng)第二段變徑3兩壁面傾角，且所述第二變徑段3內(nèi)設(shè)置的多個(gè)傾斜板8位于同一軸向高度區(qū)間上，傾斜板8所跨軸向距離等于第二變徑段3所跨軸向距離；所述錐體段7、流體分布器段6、直筒段5、第一變徑段4和第二變徑段3相互之間通過法蘭和橡膠墊片實(shí)現(xiàn)連接和密封；所述入料漏斗1由第二變徑段3中央插入內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床內(nèi)，入料管末端位于第一變徑段4內(nèi)；所述溢流槽2位于第二變徑段3外圍偏上位置，其上邊緣高于第二變徑段3，以防止溢流過大時(shí)溢出，且所述溢流槽2一側(cè)開有排除溢流的出口，所述壓力傳感器9位于流體分布器10上部一定位置處；所述流體分布器10為帶孔的平行管結(jié)構(gòu)形式，平行支管兩端分別連接到流體分布器的上升水流主管上，兩根上升水流主管兩端同時(shí)給入大小相同的水流。

如圖2所示，一種包括內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床的粗煤泥分選系統(tǒng)，包括上升水流旁路閥14、流量計(jì)15、上升水流流量調(diào)節(jié)閥16、內(nèi)置傾斜板的分選流化床17、給料流流量調(diào)節(jié)閥18、給料流旁路閥19、給料槽20、清水槽21、離心泵22、支架23、螺桿泵24；其中離心泵22、流量計(jì)15、上升水流流量調(diào)節(jié)閥16等構(gòu)成上升水流控制系統(tǒng)，上升水流分別經(jīng)離心泵22、流量計(jì)15、上升水流流量調(diào)節(jié)閥16以及流體分布器10給入到內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床17；給料槽20、螺桿泵24和給料流調(diào)節(jié)閥18等構(gòu)成給料控制系統(tǒng)，給料流分別經(jīng)螺桿泵24、給料流調(diào)節(jié)閥18和入料漏斗1給入到內(nèi)置傾斜板的變徑分選流化床第一變徑段4內(nèi)。

本實(shí)用新型的詳細(xì)工作原理如下：

將清水槽21加入清水至一定液位，上升水流旁路閥14完全打開，上升水流流量調(diào)節(jié)閥16關(guān)閉，給料流流量調(diào)節(jié)閥18關(guān)閉，給料流旁路閥19完全打開。首先，開啟離心泵22，調(diào)節(jié)上升水流流量調(diào)節(jié)閥16，使得內(nèi)置平行板的變徑分選流化床17內(nèi)上升水流速度達(dá)到設(shè)定值；待流化床內(nèi)流場(chǎng)穩(wěn)定后，開啟螺桿泵24，調(diào)節(jié)給料流流量調(diào)節(jié)閥18使得入料速率維持在設(shè)定值。物料經(jīng)給料漏斗1進(jìn)入到內(nèi)置平行板的變徑分選流化床17內(nèi)。

上升水流由流體分布器10進(jìn)入內(nèi)置平行板的變徑分選流化床17內(nèi)，形成多個(gè)平行的有限空間內(nèi)紊流射流，經(jīng)過直筒段5后，在湍流漩渦的作用下逐漸形成均勻穩(wěn)定的上升水流。上升水流與由給料漏斗1進(jìn)入的入料流相遇，顆粒在上升水流的作用下開始形成液固流化床層。液固流化床層內(nèi)，干擾沉降速度較小的顆粒向上運(yùn)動(dòng)，干擾沉降速度較大的顆粒向下運(yùn)動(dòng)。第一變徑段4的過流面積由下到上逐漸增大，平均上升水流速度逐漸減小，而流化床層密度逐漸增大。因此，顆粒在該段由下到上運(yùn)動(dòng)過程中，按密度分選過程得到強(qiáng)化，從而減少了高密度細(xì)粒對(duì)溢流產(chǎn)品的污染。

向上運(yùn)動(dòng)的顆粒進(jìn)入第二變徑段3后，由于有效沉降面積增大，部分高密度細(xì)顆粒在沿傾斜板間通道向上運(yùn)動(dòng)過程中易于沉降到傾斜板8上，并沿其上表面滑落回第一變徑段4內(nèi)。對(duì)稱布置的傾斜板8的加入相當(dāng)于使分選流化床溢流又受到了一次精選過程，進(jìn)一步降低了高密度顆粒的錯(cuò)配；而沿傾斜板8上表面滑落回第一變徑段4內(nèi)的高密度細(xì)粒提高了該段內(nèi)的床層密度，進(jìn)一步強(qiáng)化了顆粒在該段內(nèi)按密度分選過程。

輕顆粒通過平行板間通道后由溢流槽2收集，作為精煤產(chǎn)品；待選物料由給料漏斗1進(jìn)入第一變徑段4后，其中的粗重顆粒由于干擾沉降末速大，依次經(jīng)過第一變徑段4、直筒段5和流體分布器10的布水管間隙而沉降到錐體段7內(nèi)，并在錐體段7內(nèi)完成濃縮脫水過程。隨著分選過程的進(jìn)行，布水管上方的流化床層壓力逐漸增大，當(dāng)床層壓力傳感器9監(jiān)測(cè)的床層壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，PID控制器11發(fā)出4-20mA的電信號(hào)至電動(dòng)閥門12，使其產(chǎn)生開啟動(dòng)作，底流產(chǎn)品經(jīng)底流管13排出，同時(shí)床層中積存的部分流化顆粒也通過流體分布器間隙而成為底流產(chǎn)品，排出過程中若床層壓力傳感器9監(jiān)測(cè)的床層壓力小于設(shè)定值，PID控制器11則發(fā)出4-20mA的電信號(hào)至電動(dòng)閥門12，使其產(chǎn)生關(guān)閉動(dòng)作。

綜上所述，本裝置具有增加分選流化床處理能力，提高分選流化床按密度分選精度，降低不同密度顆粒的錯(cuò)配率的優(yōu)點(diǎn)，并且其采用模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使得各單元可級(jí)聯(lián)組合，可靠性高，且具有較高的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。