帶有密度場均勻穩定監測調整系統的淺槽重介質分選機的製作方法

2023-06-04 18:28:01

本發明涉及一種淺槽重介質分選機，具體地說是一種帶有密度場均勻穩定監測調整系統的淺槽重介質分選機。

背景技術：

當前，國內外已經將淺槽重介質分選機廣泛應用在煤炭行業，作為煤炭的分選設備。它的特點是分選槽為敞開式，並且用刮板排料，又稱槽式分選機。淺槽刮板重介質分選機（簡稱淺槽分選機）適用於塊煤排矸,代替人工手動選，消除繁重的體力勞動；可以與重介旋流器等末煤分選設備結合用於精選全粒級煤炭；對於動力煤，如果僅僅選到25mm、13mm時，完全可以作為主洗設備，無需再配套其他末煤、煤泥分選設備。是煤礦地面選煤廠和井下選煤廠理想的煤炭分選設備，近年來在我國動力煤選煤廠得到廣泛應用。

唐山研究院研究淺槽分選機始於20世紀50年代，在使用過程中，形式和參數也得到不斷的完善。

由於該設備具有易操作、易維護、低投資、低能耗和高分選效率等特點，在我國很快得到認可。因此對淺槽分選機結構、分選、單機控制等應該進行更多的研究。

目前，國內外淺槽重介質分選機選煤所用重液基本上都是由磁鐵礦粉、水及一定量的煤泥（起穩定作用）配製成的懸浮液。磁鐵礦粉的粒度一般在45-74微米，其真密度在4.5g/cm3以上。所以，用其配製的懸浮液很不穩定，生產中就要採取措施保持其相對穩定。

現有的重介質淺槽分選機，保持懸浮液穩定的方法有：

一、加入適量的煤泥對磁鐵礦粉的沉降產生幹擾，降低其沉降速度；在其沉降分層嚴重前使分選精度過程結束；

二、機械幹預法，即在分選設備中利用上升液流或下降液流來強制流場密度穩定。

而最有可操作性、生產中應用最多的、最成熟的方法就是機械幹預法，即在分選設備中利用上升液流強制流場密度穩定。這種在槽體中利用上升液流強制懸浮液流場密度穩定幹擾法懸浮液密度受控制程度低，一般是採用手動控制。

目前，國內外淺槽分選機密度場的控制還沒有實現按密度差自動調整，沒有有效的控制手段，只能憑操作工肉眼觀察、經驗操作，無法保證控制精度，往往是上升流量非大即小，當上升流過大時，造成分選槽內翻花，形成強湍流，嚴重阻礙煤流的流動，造成設備、管路磨損嚴重、能耗加大，嚴重影響分選精度和處理量；當上升流過小時，槽體內懸浮液密度分層嚴重，造成物料在中間堆積，精煤不能上浮等現象，造成精煤損失。

技術實現要素：

本發明是針對現有技術中存在的問題，提供一種結構緊湊、安裝方便的帶有密度場均勻穩定監測調整系統的淺槽重介質分選機。

本發明所採用的技術方案是：一種帶有密度場均勻穩定監測調整系統的淺槽重介質分選機，包括淺槽分選機本體、合格介質桶；

所述的淺槽分選機本體上設置有驅動裝置；

所述淺槽分選機本體的下部為槽體，槽體底部設置有上升介質槽；槽體側面設置有入料口、水平介質口和溢流排料口；

合格介質桶設置在所述槽體的下方；

分選機還包括用於均勻穩定密度長的監測調整系統；

所述監測調整系統包括密度儀、控制單元、執行單元；所述的合格介質桶通過輸送管路與槽體底部的上升介質槽連通；

所述的密度儀為點檢測密度儀，多個點檢測密度儀分設在槽體內；

所述的執行單元包括執行器、上升流控制閥和循環泵；所述上升流控制閥和循環泵安裝在所述輸送管道上；

所述的密度儀分別與控制單元連接，控制單元與執行單元中的執行器連接，上升流控制閥和循環泵分別與執行器連接。

所述的控制單元內設置有傳輸模塊、標準值模塊和對比模塊；傳輸模塊接收和發送信號；標準值模塊存儲外界輸入的密度場密度的標準值；對比模塊將標準值模塊中的標準值與傳輸模塊接收的實時監測的密度進行比對，再將比對結果經傳輸模塊發送至所述的執行器。

所述的執行器中設置有控制模塊，控制模塊接收所述傳輸模塊輸送的比對結果，通過控制循環泵和上升流控制閥的狀態實現對給入懸浮液流量的控制。

密度儀分別安裝在淺槽分選機槽體內代表性位置。

所述的密度儀為音叉式密度計。

所述的密度儀與控制單元之間、控制單元與執行器之間、執行器與循環泵之間、執行器與上升流控制閥之間，分別採用有線連接或無線信號聯接。

本發明所公開的這種分選機，其加裝了對槽內密度場均勻、監測的系統，通過點密度檢測儀器對槽內代表性位置的懸浮液進行定點檢測，通過信號傳輸，把檢測點密度實時傳送到中央控制單元，並與輸入（給定）值進行分析比對，依據比對結果自動對懸浮液給入通道進行調節，使給入懸浮液流量在恰當範圍內，既保證槽體內各處懸浮液密度均勻穩定，又不使給入懸浮液流量過大，造成槽體內流場渦流及能耗過大現象；該設備結構緊湊，安裝方便，監測精準，控制準確。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明中密度儀的安裝位置示意圖。

圖中：槽體1，合格介質桶2，循環泵3，上升流控制閥4，執行器5，plc控制器6，密度儀7，上升介質槽8，驅動裝置9，入料口10，水平介質入口11，溢流排料口12，輸送管道13。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明。

參見附圖1-2，本發明所公開的這種分選機，為淺槽重介質分選機，該種淺槽重介質分選機分選槽為敞開式，並且用刮板排出高密度物料，溢流式（或刮板）排出低密度物料，又稱槽式分選機。這種曹氏分選機在進行分選時，在其槽體內，由於懸浮液中磁鐵礦粉的自然沉降，使得淺槽底部的鐵粉堆積，也使槽體底部懸浮液密度和濃度變大，槽體上部懸浮液密度和濃度變小，槽體上部下部懸浮液形成一個密度差，生產中這個差值越小越好，差值為零時是理想狀態，此時分選過程會嚴格按密度分選。由於懸浮液的性質，使得這個理想狀態是不可能存在的，存在密度差是必然的，保持懸浮液密度相對均勻、穩定，這個密度差必須滿足在一定的範圍內，才能保證重介質分選機正常工作。

本發明所公開的這種分選機加裝了能夠對槽體內的密度場進行實時監測，並能根據監測結果對懸浮液入料流量進行實時控制，以便實現槽體內密度場均勻穩定的系統。

這種帶有密度場均勻穩定監測調整系統的淺槽重介質分選機，包括淺槽分選機本體、合格介質桶2。淺槽分選機本體上設置有驅動裝置9；淺槽分選機本體的下部為槽體1，槽體底部的中央位置設置有上升介質槽8。淺槽分選機的槽體，其一側面的上部設置有上下設置的入料口10和水平介質口11，另一側面的上部設置有溢流排料口12。

合格介質桶設置在所述槽體的下方，合格介質桶通過輸送管路13與槽體底部的上升介質槽8連通。

分選機還包括用於均勻穩定密度長的監測調整系統；該系統包括密度儀、控制單元、執行單元。

密度儀為點檢測密度儀，多個點檢測密度儀分設在槽體內。

作為優選，密度儀分別安裝在淺槽分選機槽體內代表性位置。在槽體內，根據分選情況可分成不同的功能區，其中槽內（沿槽體長度方向）左右垂直布置有兩塊深至槽體底部（刮板以上）的隔板，這塊區域是被隔離出的流場相對穩定的區域，物料的分選也是在這兩個區域完成，而需要控制的也是這部分區域內的懸浮液，即該部分區域被稱之為代表性位置。

作為優選，密度儀為音叉式密度計。這個音叉密度計安裝在分選機槽體內選出的代表性位置，根據淺槽分選機的大小，確定安裝音叉密度計的個數及位置。

執行單元包括執行器5、上升流控制閥4和循環泵3。上升流控制閥和循環泵安裝在輸送管道上。上升流控制閥安裝在輸送管道與上升介質槽連接的位置，循環泵安裝在臨近合格介質桶的輸送管道上。循環泵和上升流控制閥主要控制懸浮液入料的流量。

多個密度儀分別與控制單元連接，控制單元與執行單元中的執行器連接，上升流控制閥和循環泵分別與執行器連接。

控制單元選用plc控制器6。控制單元內設置有傳輸模塊、標準值模塊和對比模塊。傳輸模塊接收和發送信號；標準值模塊存儲外界輸入的密度場密度的標準值；對比模塊將標準值模塊中的標準值與傳輸模塊接收的實時監測的密度進行比對，再將比對結果經傳輸模塊發送至所述的執行器。

作為優選，執行器中設置有控制模塊，控制模塊接收所述傳輸模塊輸送的比對結果，通過控制循環泵和上升流控制閥的狀態實現對給入懸浮液流量的控制。

密度儀與控制單元之間、控制單元與執行器之間、執行器與循環泵之間、執行器與上升流控制閥之間，分別採用有線連接或無線信號聯接。

該裝置通過密度儀對淺槽分選機槽體內的代表性位置的懸浮液進行定點定時檢測，通過信號傳輸，把監測點的密度實時傳送至控制單元，並與標準值模塊中預先輸入或給定的值進行分析比對，比對結果傳送至執行器，執行器根據比對結果自動對循環泵或上升流控制閥進行調解，以達到調解懸浮液給入量的調節，使給入槽體上升流懸浮液的流量在恰當範圍內，既保證槽體內各處懸浮液密度的均勻穩定，又不使給入懸浮液流量過大，造成槽體內流場渦流及磨損、能耗過大現象。