第2章 粗粒物料脱水设备课件

第二章粗粒物料的脱水设备第二章粗粒物料的脱水设备粗粒物料脱水设备分类粗粒脱水设备重力脱水设备斗子提升机弧形筛脱水仓振动脱水设备直线振动筛摇动筛共振筛离心脱水设备旋流筛惯性卸料离心脱水机刮刀卸料离心脱水机振动卸料离心脱水机固定条缝筛脱水斗子提升机也称脱水斗子。它有机头、机尾、斗链、机壳与支架、安全装置五部分构成。其结构与运作原理完整与斗子提升机相同，只是斗子上布设孔眼以便运输提升过程中脱水。它兼有运输与脱水双重功能。为满足脱水需要，脱水斗子必须倾斜安装；且要从斗链长度上保证足够脱水时间。一、重力脱水设备1.脱水斗子提升机在选煤厂，脱水斗子主要用于两种场合：1）各类斗子捞坑(如原煤捞坑、精煤捞坑、事故捞坑)的运输提升与脱水；2）跳汰中煤、矸石产品的运输提升与脱水。

它既可作预先脱水，又可作为最终脱水。1.脱水斗子提升机

直线条缝筛是最简单的一种脱水设备，筛面呈平面，筛子固定安装，无需动力。物料(固液两相体系)沿筛面运动或下滑过程中，水(确切讲煤泥水)透过筛孔完成泄水过程。直线条缝筛主要用于跳汰精煤溢流或块煤重介精煤溢流的泄水。筛缝宽0.5-1mm，筛子与溜槽等宽布置，筛子长度根据需要确定，太短脱水效率低，太长易造成物料筛面上的堆积堵塞。2.直线条缝筛弧形筛是一种固定筛，因筛面呈弧形得名。当物料沿筛面的切线方向以一定速度给入，在离心力和筛条分割作用下，大量的水通过筛缝泄出，并泄出部分细泥。一般弧形筛弯成45°、60°，原来曲率半径为0.5-1.0m，现在一般为1018-2030mm，筛缝为0.5、0.75、1mm。

3.弧形筛

筛缝间隙是实际分离粒度的1.5-2倍，如筛缝为1mm，筛下物的大部分颗粒不超过0.5mm，它是由60°于物料在弧形筛面上的概率透筛形成的。增加了筛子处理能力，减少筛面堵塞，这是弧形筛较之固定条缝筛的明显优势和逐步取而代之的原因。缺点：筛面磨损严重，安装与维护要求高。采用逆转180°筛面方式可有效延长弧形筛寿命。3.弧形筛3.弧形筛固定弧形筛筛条应用一段时间后，迎着料浆的一端棱角磨损变钝，“切割作用”逐渐变差。可翻转弧筛通过转动，使另一边未磨损的筛条重新发挥“切割作用”，延长筛面寿命。3.弧形筛-可翻转弧形筛实质上是两台弧形筛联成一台弧形筛。第一台的筛上产品送至第二台的筛上再次筛分，以减少混入筛上的产品中的细粒级数量，提高筛分效率。3.弧形筛-双弧式弧形筛

振动弧形筛实质上是筛面弧形的振动筛，国产的振动弧形筛是用激振电机直接作激振器。3.弧形筛-振动弧形筛脱水仓结构与一般煤仓结构基本相同。不同之处是在底部排料口装设带孔的特制脱水闸门供脱水排料用。在脱水仓内，产品中的水借本身重力作用透过物料层自然泄出。

脱水效果随物料在仓内停留时间的延长而有所提高，脱水仓通常兼作装车仓用，主要用于粗粒精煤，中煤、矸石经脱水筛或脱水斗子提升机的初步脱水后，在装车前的进一步脱水。由于高效脱水机械的采用，脱水仓使用已减少。4.脱水仓

振动筛结构、工作原理、技术性能已在《破碎筛分》中作了介绍，这里仅介绍其脱水和脱泥(包括脱介)特点。振动脱水效果与很多因素有关。筛面愈长，煤粒在筛面上的脱水时间愈长；煤粒愈大，间隙水愈易脱除。二、振动筛脱水直线振动筛

直线振动筛是靠两根带不平衡重的轴作同步异向旋转而产生振动的筛子。其筛面呈水平或倾斜安装，运动轨迹为直线。

它具有动力平衡与物料在筛面上的运动情况较好，性能稳定；占地面积小；全封闭、不堵孔和坚固耐用，筛面有两层、三层和四层之分；筛箱运动中有较大的加

速度(振动强度大)的优点。直线振动筛-吊式直线振动筛直线振动筛-座式直线振动筛直线振动筛座式直线振动筛实物图

脱水筛有单、双层之分。单层筛有块煤和末煤两种，双层筛可同时完成两个粒级煤的脱水。

块煤脱水筛为冲孔筛板，筛孔13、25mm；未煤脱水筛为条缝筛网，筛缝间隙为1、0.75、0.5mm。对于块煤重介物料的脱水，多采用双层筛；上部筛孔多为50mm，下部筛孔多为0.5mm。下部筛面的设置是避免50-0.5mm的物料进入介质系统。由于结构简单，运动状态稳定，脱水效果好，设备备件供应及更换方便等原因，直线振动筛在选煤厂得到广泛应用。

共振筛、摇动筛已基本淘汰。直线振动筛-单层筛、双层筛直线振动筛-单层筛、双层筛单层筛直线振动筛-单层筛、双层筛双层筛直线振动筛-单层筛、双层筛自同步直线振动筛脱水筛处理能力作业块煤脱水末煤脱水粗煤泥回收筛孔/mm13610.50.50.25生产能力t/m2h14-1610-127-95-71.5-21-1.5泄水量m3/m2h50-6030-40

在脱水过程中清除粘附在煤粒表面上的煤泥，不仅可以提高脱水效果，同时可以提高精煤质量。为此在脱水筛上装设喷水装置。喷水装置一般采用带孔钢管或扩散形喷嘴制成，要求喷水沿整个筛面宽度均布。脱水筛通常安装两排喷水，二者相距不远，这样，筛面上的脱水过程分为三个阶段。第一阶段为初步脱水阶段，第二阶段为喷洗阶段，第三阶段为最终脱水阶段。在初步脱水阶段一部分细泥随水流透过筛孔面排除，但当大部分水流被排除后，附着在煤粒表面的细泥不易透过筛水，经施加喷水喷浇。因此，选煤产品的脱泥效果与喷水装置的工作有密切关系。直线振动筛-喷水装置的作用

离心脱水用于振动脱水末煤的进一步脱水。这类设备采用离心过滤原理。即当呈松散体的物料给到旋转筛面后，形成厚度大体均匀的料层(滤层)随筛兰旋转；受离心力作用，物料水分和部分细料物料穿过料层与筛孔排出，形成脱水产品与离心液。三、离心脱水设备

离心力是离心脱水的关键所在，其大小用分离因数Z表示(或称离心强度)。

Z=离心加速度/重力加速度

显然，分离因数越大，物料所受的离心力越强，固液分离效果越好，但会造成煤的破碎量增加。通过调节转筒半径和转速，可有效改变离心机分离因数的大小。

末煤脱水的离心分离因数一般为80-200，即离心力比重力大80－200倍。因而离心脱水效果是重力条件下无法达到的。这是离心脱水机作为末煤脱水把关设备原因所在。三、离心脱水设备

旋流筛是一种固定筛，其筛面上部为圆柱形(导向槽)，下部为倒锥形。物料以一定速度沿切线方向流入导向槽，在筛面上形成旋流。受离心力作用，80%-90%水和部分细粒煤透筛，剩余物料在锥形筛面上旋流而下，继续脱水。脱水物料滑至筛网下部料口排出，筛下水则集中外部出口排出。1.旋流筛旋流脱水筛结构图1-入料喷口；2-圆形导向槽；3-锥形缝条筛；4-导向筛网；5-固体物料出口；6-外箱；7-筛下水出口旋流筛兼具固定筛和离心脱水机的优点。尽管设备简单，但处理能力却比振动筛大2-3倍。它可用于末精煤预先脱水，末煤预先脱泥、脱水、分级以及粗煤泥回收作业(筛孔0.75、1mm)。为消除筛网物料堵塞和提高筛上产物浓度，可在旋流筛上安装电磁激振器进行振动。为延长筛网寿命，可调节入料口方向，使物料在导向槽内作交替旋流运动。1.旋流筛

惯性卸料是指依靠惯性离心力使物料沿筛面移动并排出的过程。因此，这种离心机要求筛兰的半锥角须大于物料摩擦角(煤粒与筛面的静摩擦角为22-31°)。这种排料方式决定了离心机的筛篮结构，影响其处理能力与脱水效果。这是惯性卸料离心脱水的缺陷。目前已基本不用，被螺旋刮刀卸料式和振动卸料式离心脱水机所取代。2.惯性卸料离心脱水机

ZWP1000型卧振离心机(煤科总院唐山研究院研制)工作时筛篮既绕轴线旋转又沿轴向振动，湿煤经过给料管进入筛篮的底部形成一个煤层，煤层在离心力和振动力共同作用下，贴着筛面均匀地向筛篮大端移动，在移动过程中，煤中的水透过煤层和筛缝甩到机壳内，流向排液口排出，脱水后的煤从筛篮大端甩出，落入排料口向下排出。2.惯性卸料离心脱水机3.螺旋卸料离心脱水机

又称立式刮刀卸料离心脱水机。它由三部分构成，传动机构、工作部件、润滑系统。其工作部件有带螺旋刮刀的转子，整体筛兰和给料分配盘。转子和筛兰向同一方向转动，转子转速稍低二者之间的差动速度为τ(r/min)。分配盘将脱水物料甩到筛兰和转子的间隙中，在离心力作用下，产品水分透过料层和筛板缝隙，汇集到机体下的溜槽中排出(离心液)，脱水产品则由转子刮刀刮落到机下。3.螺旋卸料离心脱水机

由于采用机械刮刀卸料，这种离心机的入料上限要求严格，脱水过程中煤的破碎现象严重。3.螺旋卸料离心脱水机博润H系列卧式刮刀(螺旋)卸料离心机工作原理及实物图

由于采用强制性机械卸料，筛兰和刮刀转子之间的间隙对离心机工作有很大影响。若间隙减小，筛面上带留煤量减小，设备负荷降低，筛网堵塞减少，有利于物料脱水；若间隙增大，筛面上总保留一层物料、脱水的煤流只能沿煤层滑动，一方面加大物料移动阻力，增加了设备负荷与动力消耗，造成过多的物料破碎；另一方面是料层加厚，过滤阻力增加，降低了脱水效果。离心机要求的配合间隙为21mm，若磨损严重，可通过调整心轴凸缘的垫片厚度，更换刮刀或刮刀转子来保持合理间隙与设备正常运转。3.螺旋卸料离心脱水机螺旋卸料离心脱水机的特点：1)脱水效率高，产品水分可达6%左右；离心液的固含量不大于8%，且对煤泥含量不敏感。2)机械振动小，布置容易。3)传动机构简单紧凑，润滑系统完善。4)结构较复杂，制造与检修要求精度高。3.螺旋卸料离心脱水机筛篮在绕轴旋转的同时，作轴向振动。(1)克服筛面运动阻力使物料向前移动并排出。(2)物料不断得到松散，强化了脱水。(3)有助于清理筛面，防止筛面堵塞。(4)减轻物料对筛面的磨损。此外，振动卸料减小了筛篮半锥角(10-15°)，改变了筛篮结构，进一步改善了设备机械性能与脱水效果；减轻了筛面磨损对物料的机械破碎，放宽了入料粒度上限。4.振动卸料离心脱水机1)振动力在离心脱水中的作用振动离心机由工作系统、回转系统、振动系统、润滑系统四部分构成（见下页图）。工作系统是在离心脱水过程中与物料直接接触的设备部件，这些部件包括受料斗、入料管、筛篮、筛座和机壳，它是设备工作的核心。物料由受料漏斗经入料管均匀给到高速旋转的筛篮上，并同筛篮一起运动。与此同时，物料受轴向振动作用由入料端向排料端移动，在移动过程不断受离心力作用排出水分。筛篮孔隙一般为0.5mm，透过筛篮且含有一定细粒固体的为离心液，脱水产品在筛篮端口排出。4.振动卸料离心脱水机2)结构与工作原理4.振动卸料离心脱水机

按照筛篮的空间位置，振动离心机分卧式振动卸料离心机(简称卧振)和立式振动卸料离心机(简称立振)两种。4.振动卸料离心脱水机3)振动离心机的设备类型及特点卧振特点

(1)产品水份8-10%，离心液固含量200-260g/L，其中+40目的量极少；(2)动平衡好，噪音小，可直接固定在地板上；(3)结构紧凑，体积小，重量轻，筛篮更换方便；(4)功率小，有自动控制系统；(5)筛网易磨损、安装、检查、维修技术要求较高。博润HSG系列卧式振动卸料离心机工作原理及实物图博润VM系列卧式振动卸料离心机工作原理及实物图4.振动卸料离心脱水机立振(LTL-1000型)特点(1)筛体强烈振动，脱水效率较高。(2)重量轻，构造简单。(3)单位面积处理量高，功率消耗小。(4)煤不易破碎，离心液中固体损失量小。立式振动离心机结构示意图立式振动卸料离心脱水机工作原理

离心脱水机通常采用产品水分和离心液中固含量评价（主要设备的脱水产品水分如表），此外，还可采用脱泥降灰及破碎程度两个辅助指标。影响设备工作效果三方面因素包括：(1)入料性质。主要指入料粒度组成及水份含量；(2)操作条件。主要是处理能力控制；(3)设备结构及性能。结构因素包括筛篮半径与倾角，筛篮长度；筛缝大小；动力因素包括筛篮转速、振幅与频率。结构因素和动力因素都综合反映在设备性能上，而这方面通常通过设备的选型来体现。离心脱水机脱水效果评价产品名称脱水设备产品水分，%块精煤脱水筛8-10脱水仓6-7末精煤斗子提升机20-24脱水筛16-18离心脱水机8-10脱水仓12-14中煤斗子提升机20-24脱水筛14-16离心脱水机10-12脱水仓12-14矸石斗子提升机20-24脱水仓12-14粗粒物料脱水设备的产品水分1.全面系统地学习，粗粒物料脱水设备类型很多、抓住各个设备的共同点，系统地加以学习，同时又要注意其差别，全面地加以了解。并最终通过各类脱水工艺，把设备应用联系起来。2.本节重点放在离心脱水设备上。振动脱水筛的学习要与《破碎筛分》中有关内容相联系，注意其特点。重力脱水设备涉及几方面但比较容易理解与掌握。3.对于机