1、,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,粗粒物料 脱水设备 分 类：,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,一、重力脱水设备（施）,三、离心脱水设备,二、振动筛脱水,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,一、重力脱水设备（施） 1. 脱水斗子提升机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。因此它兼有运输与脱水双重功能。为了满足脱水需要，脱水斗子一般必须倾斜安装；且要从斗链长度上保证足够的脱水时间。在选煤厂，脱水斗子主
2、要用于两种场合：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；跳汰机中煤、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。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,2.直线缝条筛直线缝条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)任沿筛面运动或倾余下滑过程中，水(确切讲煤泥水)透过筛孔完成泄水过程。直线缝条筛主要用于跳汰机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，太短脱水效益低，太长易造成物料筛
3、面上的堆积堵塞。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,3. 弧形筛弧形筛也是一种固定筛，因筛面呈弧形而得名。一般弧形筛都弯成60，曲率半径为0.5-1.5mm，筛缝为0.5-0.7mm。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。弧形筛的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。弧形筛的缺点是筛面磨损严重，安装与维护要求高。采用逆转180
4、筛面方式可有效延长弧形筛寿命。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,4. 脱水仓脱水仓的结构与一般煤仓基本相同。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，在装车之前的进一步脱水。由于高效脱水机械的采用，脱水仓使用已相对减少。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,二、振动筛脱水振动筛的机构结
5、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)的特点。振动筛的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。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,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。为此在脱水筛上装改喷水装置。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机，二者相距不远，这样，筛面上的脱水
6、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。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,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。块煤脱水筛冲孔筛板，筛孔尺寸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
7、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。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,三、离心脱水设备离心脱水设备用于经过振动筛脱水后的末煤的进一步脱水。这类设备来用离心过滤的原理。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，物料水份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。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,离心力是离心脱水机关键所在，它的大小用分离因数F表示(或称离心强
8、度)。F = 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，固体和液体分离效果越好，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。即离心力比重力大相同的倍数；因而离心脱水效果是重力条件下无法达到的。这就是离心脱水机作为末煤脱水把关设备的原因所在。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,1. 旋流筛旋流筛是一种固定筛，其筛面上部为园柱形(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
9、流而下，继续脱水。脱水后的物料滑至筛网下部物料口排出，筛下水则集中外部出口排出。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23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，可调节入料口切线方向，使物料在导向槽内作交替旋流运动。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,2. 惯性卸料离心脱水机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，
10、这种离心机要求筛兰的半锥角必须大于物料摩擦角(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兰结构，影响了它的处理能力与脱水效果。这是惯性卸料离心脱水机的最大缺限。我国没有组织该设备的生产（淘汰产品）。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,3. 螺旋卸料离心脱水机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r/min。分配盘将脱水物料甩到筛兰和转子的间隙中，在
11、离心力作用下，煤粒间的水及附着在煤粒表面的水，透过物料层和筛板缝隙，汇集到机体下的溜槽中排出(离心液)，脱除水的煤，则由转子刮口刮落到机下。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,由于采用这种强制性机械方式卸料，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，筛面土总保留一层物料、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；另一方面脱水层加厚，阻力增加、降低了脱水效果。离心机要求
12、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，或更换刮刀或刮刀转子来保持合理间隙与设备正常运转。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,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。我国目前应用较多的波兰引兰的纳爱尔型，自己仿制的LL-9型、以及在LL-9型基础上改进的LL3-9型。螺旋卸料离心脱水机的特点 (1) 脱水效率高，产品最终水分可达6%左右，离心液的固体含量不大于8%；且对于煤泥含量大小不敏感。 (2) 机械振动小，布置容易。 (3) 传动机构简单紧凑，
13、润滑系统完善，启动电流小。 (4) 结构比较复杂，制造与检修要求精度高。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,4. 振动卸料离心脱水机1) 振动的作用 振动卸料离心机特点是筛兰在绕轴旋转的同时，作轴向振动。振动作用体现在以下几方面： (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，由于采用振动卸料方式，减小了离心机筛兰半锥角(10-15)，改变了筛兰结构，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。,表3 粗粒物料
14、脱水设备的产品水分,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,2) 结构与工作原理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。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，这些部件包括受料漏斗、入料管、筛兰、筛座和机壳，它是整个设备工作的核心。物料由受料漏斗经入料管均匀给到高速旋转的筛兰上，并同筛兰一起运动。与此同时，物料受轴向振动作用由入料端向排料端移动，在移动的过程不断受离心力作用排出颗粒间的水分。筛兰孔隙一般为0.5mm，透过筛兰且含有一定细粒固体的为离心液，脱水产品在筛兰大端排出。,第六篇
15、 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,3) 振动离心机的设备类型及特点按照筛兰的空间位置，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， 卧有WZL-1000型，WZL-1000A型，TWZ-1300型； 立振有LZL-1000型；TZ-12、TZ-14 以及引进设备VC-48、VC-46等。,表3 粗粒物料脱水设备的产品水分,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,卧振特点产品水份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
16、小，可直接固定在地板上。 (3) 结构紧凑，体积小，重量轻，筛兰更换方便。 (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。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,立振特点(LTL-1000型) (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。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,离心脱水机通常采用产品水份和离心液中固体含量去评价（主要设备的脱水产品水分如表），
17、此外，还可采用脱泥降灰及破碎程度两个辅助指标。影响设备工作效果的不外乎三方面： (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。结构因素包括筛兰半径与倾角，筛兰长度；筛缝大小；动力因素包括筛兰转速、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。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,表3 粗粒物料脱水设备的产品水分 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
18、-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,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,四、学习要求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. 本章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. 对于机械设备的学习，要求掌握以下几方面： (1) 结构及工作过程。 (2)
19、 性能与影响因素，其中影响因素着重以下几方面：原料性质；设备性能；操作条件。 (3) 设备安装、检修与维护 (4) 特点及应用,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,五、练习思考题1) 试列举各类粗粒脱水设备，并结合脱水工艺说明它们在选煤厂的应用。2) 脱水斗子提升机有几部分构成；为满足脱水需要，其结构与安装有何要求?具体说明它们在选煤厂的应用3) 试讨论，为什么弧形筛较固定筛具有更强的脱水能力。4) 固定筛的主要缺限是什么，实际当中如何加以克服。5) 试描述振动筛面的脱水过程，说明脱水和脱泥的关系。6) 何为分离因素，实际当中如何体现与确定合理的分离因素?7) 试比较固定
20、筛、振动筛及离心脱水机的应用与脱水效果，说明各种力场对脱水过程的影响。,第六篇 固体物料脱水技术,第二章 粗粒物料脱水方法与设备,8) 何为离心过滤过程?试从此角度阐明脱水产品水份与离心液中固体含量的关系。 9) 为什么惯性卸料离心机的半锥角必须大于摩擦角?并分析半锥角过大对设备结构及工作性能构成的影响。 10) 试绘制螺旋物料离心机的结构示意图，并说明工作过程。 11) 螺旋卸料方式如何实现，它有何特点?实际当中应如何加以调整。 12) 试描述“振动”在振动卸料离心机中的作用 13) 试从动力学角度，分析“振动卸料”原理 14) 试绘制示意图说明“卧振”与“立振”的工作过程。并分析其特点。 15) 离心机的脱水效果如何评价，试简述各种影响离心机工作状况的因素及其影响。,
