海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及海底采礦船領域，具體來說涉及一種海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構。
【背景技術】
[0002]目前常用于選礦系統(tǒng)第一級粗選的設備為滾筒篩。
[0003]滾筒篩是一種固體顆粒狀物料分選設備，主要由電機、減速機、滾筒裝置、機架、密封蓋、進出料口組成。
[0004]滾筒裝置傾斜安裝于機架上，電動機經(jīng)減速機與滾筒裝置通過聯(lián)軸器連接在一起，驅動滾筒裝置繞其軸線轉動。當物料進入滾筒裝置后，由于滾筒裝置的傾斜于轉動，使篩面上的物料翻轉、滾筒，使合格物料(篩下產品)經(jīng)滾筒后端底部的出料口排出，不合格的物料(篩上產品)經(jīng)滾筒尾部的排料口排出。由于物料在滾筒內的翻轉、滾動，使卡在篩孔中的物料可被彈出，防止篩孔堵塞。其缺點包括:
[0005]A、體積大、重量大，第一級粗選設備通常布置在最高處，重量大又提高了全船的重心。
[0006]B、篩分粒徑較大。原因主要有兩個:(1)滾筒篩的篩網(wǎng)是用鋼絲編織或者薄鋼板打孔而成，受篩網(wǎng)材料和強度的限制，篩孔不可能做得很小，一般不可能小于5mm。(2)海底采礦船上滾筒篩的輸入物料是礦漿，即海水和礦砂的混合物，如果篩孔過小，由于水的張力，細粒物料很難通過篩孔漏出。
[0007]C、相對來說，處理量較小，大處理量的滾筒篩必須重新設計，特殊定制，生產周期長、成本高。
[0008]D、耗能較高、噪音較大。
[0009]E、磨損較大，篩網(wǎng)易破損，維護成本高。因物料直接與篩網(wǎng)摩擦碰撞，導致篩網(wǎng)磨損較快，需定期更換，既耽誤工期，又提高了運營成本。
[0010]目前常用于選礦系統(tǒng)另一種第一級粗選的設備為振動篩。
[0011]振動篩是利用振子激振所產生的往復旋型振動分選固體顆粒狀物料的分選設備，主要由電機、重錘、篩網(wǎng)、機架、進出料口等組成。振子的上旋轉重錘使篩面產生平面回旋振動，而下旋轉重錘則使篩面產生錐面回轉振動，其聯(lián)合作用的效果則使篩面產生復旋型振動，其振動軌跡是一復雜的空間曲線。該曲線在水平面投影為一圓形，而在垂直面上的投影為一橢圓形。調節(jié)上、下重錘的空間相位角，則可以改變篩面運動軌跡的曲線形狀并改變篩面上物料的運動軌跡。其缺點包括:
[0012]A、處理量不夠大，遇上大處理量的場合必須配備多臺振動篩，占用空間大，總重量也大。
[0013]B、篩分粒徑較大。原因與滾筒篩的原因相同。
[0014]C、相對來說，處理量較小，大處理量的滾筒篩必須重新設計，特殊定制，生產周期長、成本高。
[0015]D、耗能較高、噪音較大。
[0016]E、磨損較大，篩網(wǎng)易破損，維護成本高。因物料直接與篩網(wǎng)摩擦碰撞，導致篩網(wǎng)磨損較快，需定期更換，既耽誤工期，又提高了運營成本。
【實用新型內容】
[0017]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種布置緊湊、占地面積小、重量輕、處理量大的海底采礦船選礦系統(tǒng)第一級粗選設備，以解決現(xiàn)有技術中的問題。
[0018]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0019]海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構，其特征在于，包括設置在一支撐平臺上的若干組起第一級粗選作用的旋流器，每組旋流器的礦料出口分別與下一級精選裝置連接，所述旋流器包括一中空圓柱殼體，中空圓柱殼體的上部設置有切向進料口，中空圓柱殼體的頂部設置有溢流口，中空圓柱殼體的下端設置有沉沙口。
[0020]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述旋流器上設置有用以檢測內部壓力的壓力表。
[0021]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述旋流器內襯耐磨橡膠。
[0022]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述沉沙口與中空圓柱殼體為分體式結構。
[0023]本實用新型的有益效果在于:
[0024]1、旋流器作為海底采礦船選礦系統(tǒng)的第一級粗選設備，布置緊湊、占地面積小、重量輕、處理量大。
[0025]2、旋流器分選不受物理篩分的篩網(wǎng)材料限制，分選粒徑小，可達到0.25-0.3mm，即將粒徑大于0.25-0.3mm的顆粒與小于0.25-0.3mm的顆粒分開。對有用礦物顆粒很細的原礦來說，可以在第一個階段去除更多的大顆粒礦物，以便減少第二階段分選的處理量，減少第二階段的選礦設備數(shù)量，并提高分選效率和回收率。
[0026]3、旋流器本體采用聚氨酯、碳化硅、高鋁陶瓷等耐磨材料制成，使用壽命長，經(jīng)濟性高。
[0027]4、旋流器本身無運動部件，結構簡單，故障率低，維護工作量小。
[0028]5、旋流器不需要額外動力，節(jié)能環(huán)保。
[0029]6、旋流器可在不改動、替換本體的前提下，通過更換沉沙口或調節(jié)沉沙口直徑來調節(jié)分選粒徑，方便靈活。
[0030]7、旋流器內部的離心力是重力的很多倍，因此，應用于采選一體船上的旋流器可以不受船舶搖擺運動的影響。
[0031]8、旋流器可以很方便的成組布置并實現(xiàn)備用。
[0032]本實用新型的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。
【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型的示意圖。
[0034]圖2為旋流器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例進一步闡述本實用新型。
[0036]參見圖1，海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構，包括設置在一支撐平臺上的若干組起第一級粗選作用的旋流器1，每組旋流器的礦料出口分別與下一級精選裝置2連接。
[0037]參見圖2，旋流器包括一中空圓柱殼體10，中空圓柱殼體的上部設置有切向進料口 11，中空圓柱殼體的頂部設置有溢流口 12，中空圓柱殼體的下端設置有沉沙口 13。
[0038]旋流器是以離心沉降作為主要工作原理，來實現(xiàn)分級、分選、濃縮和脫泥。旋流器工作時，重量較大的物質顆粒的重力會克服離心力而沉降到旋流器底部，從沉沙口排出，而重量較小的物質顆粒的重力無法克服離心力，就會被水流帶到旋流器的上部，從溢流口排出。
[0039]旋流器的分級分離精度是可以控制的，溢流物質的顆粒細度是受沉沙口最小直徑影響的。旋流器的沉沙口越小，漿液在旋流器中獲得的旋轉角速度就越大，旋流器處理后所獲得的溢流物顆粒細度就越小，分級分選的效果也就越好。
[0040]旋流器的部件中，筒體需長時間承受漿液流動，給礦口、沉砂嘴處理的漿液中硬質顆粒含量較多，因此這幾個部位都是旋流器最容易受到磨損的部位。旋流器要想延長使用壽命，就要針對這幾個部件進行耐磨處理，在旋流器內襯耐磨橡膠等材料來實現(xiàn)耐磨保護。
[0041]旋流器的工作原理是離心沉降。旋流器的內部是中空圓柱體，待分離的兩相或三相混合液會在泵的壓力作用下，以旋流器的周邊切向進入，而后在旋流器的內部形成旋轉剪切湍流運動，從而獲得較大的離心力。
[0042]旋流器內部的混合液受到離心力和重力的共同作用，而內含的粗顆粒與細顆粒之間由于粒度和密度的差異，所受到的離心力、向心浮力和流體曳力的大小均不相同，粗顆粒和細顆粒的運動方向就會不同。
[0043]旋流器工作時，受離心沉降的作用，粗顆粒較重、重力作用更大，在會從旋流器底部的流口排出，而細顆粒較輕、離心力作用更大，就會從旋流器的溢流管排出，這樣就實現(xiàn)了輕相和重相的分離，或是液體和顆粒的分離。
[0044]旋流器的工作原理決定了，旋流器工作時自身并不需要設有運動部件，分離混合液體所需的動力是由泵來提供的，旋流器只是為待分混合液提供了運動空間，因此旋流器的結構簡單、造價低、材料消耗少、處理量大而占地面積小，且分離效率很高。
[0045]旋流器通常采用垂直安裝和水平安裝兩種方式。旋流器的垂直安裝方式適合給料量波動較大、循環(huán)負載變化較多的工況。旋流器的水平安裝是將旋流器同地平線夾角15°到20°安裝方式，適合可變循環(huán)負荷的工作方式，能提供比較穩(wěn)定的底流濃度。
[0046]旋流器如果采用了分配器和多旋流子結構，那么為了減少不必要的紊流，應為分配器的進口管設置直管段，其長度不能低于管徑的9倍。旋流器分配器的入口管道設置，可以參考廠家提供的旋流器分配器進料管設計圖來完成。
[0047]旋流器的溢流管和進料管安裝時，如果把進料管安排在溢流排出管的下方，則要注意為溢流彎管設置透氣管路，保證氣體流通順暢。
[0048]旋流器安裝時，最好為每個旋流子配設一個過濾網(wǎng)，其目的是減少雜質造成的旋流子堵塞。旋流器配設過濾網(wǎng)的孔徑為通過旋流子最小通徑尺寸的三分之一。
[0049]旋流器安裝時還建議配置一臺壓力表，以監(jiān)控旋流器運行時的就地壓力，來保證旋流器的運行更為穩(wěn)定。旋流器如果運行壓力過高，會造成底流濃度異常，并增加旋流器內各部件的磨損量。
[0050]旋流器安裝后用水測試時，可能會出現(xiàn)一點泄漏，如果泄漏量不大，沒必要做特別調整，當旋流器注入漿料時會自行密封。若因泄漏而過度擰緊旋流器的螺栓，會使得旋流器內部的襯墊等部件變形。
[0051]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍內。本實用新型要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
【主權項】
1.海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構，其特征在于，包括設置在一支撐平臺上的若干組起第一級粗選作用的旋流器，每組旋流器的礦料出口分別與下一級精選裝置連接，所述旋流器包括一中空圓柱殼體，中空圓柱殼體的上部設置有切向進料口，中空圓柱殼體的頂部設置有溢流口，中空圓柱殼體的下端設置有沉沙口。
2.根據(jù)權利要求1所述的海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構，其特征在于，所述旋流器上設置有用以檢測內部壓力的壓力表。
3.根據(jù)權利要求1所述的海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構，其特征在于，所述旋流器內襯耐磨橡膠。
4.根據(jù)權利要求1所述的海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構，其特征在于，所述沉沙口與中空圓柱殼體為分體式結構。
【專利摘要】本實用新型公開了一種海底采礦船選礦系統(tǒng)用旋流器結構，包括設置在一支撐平臺上的若干組起第一級粗選作用的旋流器，每組旋流器的礦料出口分別與下一級精選裝置連接，所述旋流器包括一中空圓柱殼體，中空圓柱殼體的上部設置有切向進料口，中空圓柱殼體的頂部設置有溢流口，中空圓柱殼體的下端設置有沉沙口。本實用新型的有益效果在于：旋流器作為海底采礦船選礦系統(tǒng)的第一級粗選設備，布置緊湊、占地面積小、重量輕、處理量大。旋流器分選不受物理篩分的篩網(wǎng)材料限制，分選粒徑小，可達到0.25~0.3mm。旋流器本身無運動部件，結構簡單，故障率低，維護工作量小。旋流器不需要額外動力，節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】B04C5-00
【公開號】CN204396200
【申請?zhí)枴緾N201420866997
【發(fā)明人】郭黎明, 邵敏
【申請人】上海航盛船舶設計有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月26日