分级分选旋流器的制作方法

本申请属于选煤煤泥水处理领域，具体涉及一种分级分选旋流器。

背景技术：

分级分选旋流器是湿机械矿物分离工艺中很重要的并且经济实用的设备之一，其在选煤厂选煤过程中也起着至关重要的作用。

现有的分级分选旋流器主要由一个空心圆柱体和空心圆锥体连接而成，空心圆柱体顶部接有第一排料管和进料管，空心圆锥体底部接有第二排料管。生产原料在一定的压力下通过进料管进入分级分选旋流器，并在分级分选旋流器内形成一个回流。因为受到生产原料粒度和密度的影响，所以会在第二排料管中夹杂部分细粒级物料和低密度粗颗粒物料，在第一排料管中夹杂部分高密度粗颗粒物料。因此，此种方案下的分级分选旋流器的分级分选效果不佳。

技术实现要素：

本申请实施例的目的是提供一种分级分选旋流器，能够解决目前分级分选旋流器的分级分选效果不佳的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种分级分选旋流器，包括：

柱状入料管，所述柱状入料管设有第一分离腔，所述柱状入料管的外周面设有进料管，所述进料管的内腔与所述第一分离腔相连通；

布料筒，所述布料筒与所述柱状入料管相连接，所述布料筒的外周面设有布流管，所述布料筒具有分隔部、辅助分离腔和旋流腔，所述辅助分离腔和所述旋流腔位于所述分隔部的两侧，且所述旋流腔环绕所述辅助分离腔，所述旋流腔与所述布流管的内腔相连通，所述分隔部开设有连通孔，所述旋流腔通过所述连通孔与所述辅助分离腔相连通，且所述辅助分离腔与所述第一分离腔相连通；

第一排料管，所述第一排料管与所述柱状入料管段的顶部相连接，且所述第一排料管的内腔与所述第一分离腔相连通；

第二排料管，所述第二排料管连接于所述布料筒的底部，所述第二排料管的内腔与所述辅助分离腔相连通。

在本申请实施例中，分级分选旋流器增加了布料筒，该布料筒设有分隔部、辅助分离腔和旋流腔，旋流腔内可以通入高压水，从而在旋流腔内形成旋流，在分隔部的导通作用下，高压水可以进一步在辅助分离腔内形成径向运动的旋流，从而将与进入第二排料管的细粒级物料和低密度粗颗粒物料冲洗进入溢流，这部分物料将通过第一排料管排出。可见，该分级分选旋流器可以更彻底地分选出细粒级物料和低密度粗颗粒物料，从而改善分级分选效果。

附图说明

图1至图5分别为本申请实施例公开的分级分选旋流器的不同视角下的爆炸图；

图6至图9分别为本申请实施例公开的分级分选旋流器的不同视角下的结构示意图；

图10至图11分别为本申请实施例公开的分级分选旋流器在不同视角下的剖视图；

图12为本申请实施例公开的分级分选旋流器的第一密封件的结构示意图；

图13为本申请实施例公开的分级分选旋流器的第二密封件的结构示意图。

附图标记说明：

100-柱状入料管、110-第一分离腔、120-进料管、130-安装凸部；

200-柱状布料筒、210-第二分离腔、220-第一旋流腔、230-第一布料管、240-第一筒体、250-第二筒体、260-第一密封件、261-第一面、262-第二面、263-第一凸部、270-密封调节件；

300-锥状布料筒、310-第三分离腔、320-第二旋流腔、330-第二布料管、340-第三筒体、350-第四筒体、360-第二密封件、361-第三面、362-第四面、363-第二凸部、364-第三凸部；

400-第一排料管；

500-第二排料管；

600-溢流调节管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的分级分选旋流器进行详细地说明。

如图1至图13所示，本申请实施例公开一种分级分选旋流器，所公开的分级分选旋流器包括柱状入料管100、布料筒、第一排料管400以及第二排料管500。

柱状入料管100设有第一分离腔110，柱状入料管100的外周面设有进料管120，进料管120的内腔与第一分离腔110相连通。柱状入料管100的截面形状可以为圆形也可以为其他形状，可选地，柱状入料管100的截面形状为圆形，而且是由耐磨材料制作而成的，此结构的柱状入料管100可以使进入柱状入料管100内的生产原料形成旋流，进而分级分选生产原料。进料管120的截面形状可以为矩形或其他形状，数量可以为一个、两个或多个，本申请实施例对此不作限制。可选地，进料管120是截面为矩形，数量为一个的耐磨管道，其可以给分级分选旋流器提供生产原料和压力。可选地，进料管120的前端可以配有相应的压力表和调节阀，以此来调节生产原料进入柱状入料管100时的压力。

布料筒与柱状入料管100相连接，布料筒的外周面设有布流管，布料筒具有分隔部、辅助分离腔和旋流腔，辅助分离腔和旋流腔位于分隔部的两侧，且旋流腔环绕辅助分离腔，旋流腔与布流管的内腔相连通，分隔部开设有连通孔，旋流腔通过连通孔与辅助分离腔相连通，且辅助分离腔与第一分离腔110相连通。布料筒的截面形状可以为圆形也可以为其他形状，可选地，布料筒的截面形状为圆形，而且是由耐磨材料制作而成的，截面为圆形的布料筒不仅可以使生产原料和生产用水在其内部继续做回转运动，进行分级分选，而且便于通过法兰与柱状入料管100相连接成为一体。

第一排料管400与柱状入料管100段的顶部相连接，且第一排料管400的内腔与第一分离腔110相连通。第一排料管400的截面形状可以为圆形也可以为其他形状，可选地，第一排料管400的截面为圆形，而且是由耐磨材料制作而成的管道，其可以将分级分选旋流器的分级分选后的细粒级物料和低密度粗颗粒物料排出。

第二排料管500连接于布料筒的底部，第二排料管500的内腔与辅助分离腔相连通。第二排料管500的截面形状可以为圆形也可以为其他形状，可选地，第二排料管500的截面为圆形，且是由耐磨材料制作而成的管道，其可以将分级分选旋流器的分级分选后的高密度粗颗粒物料排出。

生产原料在分级分选旋流器内既有切向的回转运动，又有向分级分选旋流器截面中心的径向运动，而靠近截面中心的生产原料又沿布料筒的轴向向上运动，靠近布料筒内壁的生产原料则主要向第二排料管500的方向运动，故生产原料在分级分选旋流器内的三维空间中运动。在轴向和径向方向上，生产原料存在一个方向转变的零速点，连接各个点可以在空间中形成一个近似锥形的面，被称作为零速包络面。细粒级物料和低密度粗颗粒物料的离心沉降速度小，被向分级分选旋流器截面中心运动的生产用水推动进入零速包络面内，然后由第一排料管400排出，而高密度粗颗粒物料则借助较大的离心力保留在了零速包络面外，最后由第二排料管500排出，零速包络面的位置决定了分级分选出来的分级粒度。

在本实施例中，分级分选旋流器增加了布料筒，该布料筒设有分隔部、辅助分离腔和旋流腔，旋流腔内可以通入高压水，从而在旋流腔内形成旋流，在分隔部的导通作用下，高压水可以进一步在辅助分离腔内形成径向运动的旋流，从而将与进入第二排料管500的细粒级物料和低密度粗颗粒物料冲洗进入溢流，这部分物料将通过第一排料管400排出。可见，该分级分选旋流器可以更彻底地分选出细粒级物料和低密度粗颗粒物料，从而改善分级分选效果。

进一步的实施例中，布料筒的数量为至少两个，其中包括柱状布料筒200和锥状布料筒300，柱状入料管100、柱状布料筒200、锥状布料筒300和第二排料管500依次连接，柱状布料筒200和锥状布料筒300中的至少一者设有旋流腔。通过柱状布料筒200与锥状布料筒300的组合，可以增加生产原料在分级分选旋流器内的回转运动，以此延长生产原料的分选路径，使得分级分选旋流器更加充分地分选出细粒级物料和低密度粗颗粒物料，从而有助于提升生产原料的分选效果，且锥状布料筒300的内径由大到小变化，有助于对分选出的物料进行收集。

可选地，辅助分离腔包括第二分离腔210和第三分离腔310，柱状布料筒200设有第一旋流腔220、第一分隔部和第二分离腔210，第一分隔部设有第一连通孔，第一旋流腔220通过第一连通孔与第二分离腔210相连通，柱状布料筒200的外周面设有第一布料管230；锥状布料筒300设有第二旋流腔320、第二分隔部和第三分离腔310，第二分隔部设有第二连通孔，第二旋流腔320通过第三连通孔与第三分离腔310相连通，锥状布料筒300的外周面设有第二布料管330。第一旋流腔220和第二旋流腔320可以独立工作，独立调节压力和流量。第一布料管230和第二布料管330的截面形状可以为矩形也可以为其他形状，数量可以是一个、两个或多个，本申请实施例对此不作限制。可选地，第一布料管230和第二布料管330是截面为矩形，数量各为一个的耐磨管道，其可以给分级分选旋流器提供生产用水。可选地，第一布料管230和第二布料管330的前端可以各自配有相应的压力表和调节阀，以此来调节生产用水进入分级分选旋流器时的压力。

具体地，第一分隔部与第二分隔部上的第一连通孔和第二连通孔可以为筛网状结构，且筛网状结构可以布满第一分隔部与第二分隔部，从而可以高概率地使细粒级物料和低密度粗颗粒物料沿径向方向进入溢流，然后通过第一排料管400排出，以此可以更彻底地分选出细粒级物料和低密度粗颗粒物料，从而改善分级分选效果。第一连通孔与第二连通孔的孔径可根据不同的使用环境进行选择以满足不同的分级分选要求，本实施例对此不作限制。

进一步地，如图12所示，柱状布料筒200包括第一筒体240、第二筒体250和第一密封件260，第一筒体240与第二筒体250套接，并形成第一旋流腔220，第二筒体250设有第一分隔部，第一筒体240的底部与第二筒体250的底部通过第一密封件260密封配合。第二筒体250的内径可以与柱状入料管100的内径一致。第一旋流腔220由第一筒体240与第二筒体250套接形成，此种方式可以充分利用第一筒体240的内壁与第二筒体250的外壁，大大简化第一旋流腔220的结构。可选地，第一密封件260为耐磨材料制作而成的器件，其材料可以为橡胶，橡胶不仅具有良好的耐磨性和弹性，适合安装于部件之间，而且具有良好的密封性。进一步地，第一密封件260可以安装于柱状布料筒200的底部，将第一旋流腔220与第二分离腔210分隔开，以防止布料用的生产用水从柱状布料筒200的底部进入第二分离腔210内。

进一步的实施例中，柱状布料筒200还包括密封调节件270，第一密封件260通过密封调节件270与第二筒体250的底部密封配合。可选地，密封调节件270为橡胶密封圈，厚度可以选择，数量可以为一个、两个或多个，本实施例对此不作限制，密封调节件270可以为同一厚度，其通过数量调节总的厚度。密封调节件270的外径与第二筒体250的外径一致，内径与第二筒体250的内径一致，其安装于第二筒体250与第一密封件260之间，可以将柱状布料筒200和第一密封件260之间的间隙进行密封，防止柱状布料筒200的第一旋流腔220与第二分离腔210相互之间串水，可以进一步改善密封效果。进一步地，第一密封件260可以与密封调节件270相互配合，便于部件装配。

可选地，第一密封件260具有朝向第一分隔部的第一面261以及背向第一分隔部的第二面262，第一面261设有第一凸部263，第一凸部263位于第二筒体250的下方，第二面262与第一筒体240的内壁相贴合。第一密封件260的第一面261与第二面262之间的部分伸入第一筒体240与第二筒体250之间，第一凸部263伸入密封调节件270的下方，以此用来密封第一旋流腔220的底部，不仅可以与第一筒体240和第二筒体250共同作用形成第一旋流腔220，还可以防止柱状布料筒200的第一旋流腔220与第二分离腔210相互之间串水，进而改善密封效果。

进一步地，如图13所示，锥状布料筒300包括第三筒体340、第四筒体350和第二密封件360，第三筒体340与第四筒体350套接，并形成第二旋流腔320，第四筒体350设有第二分隔部，第三筒体340的底部与第四筒体350的底部通过第二密封件360密封配合。第二旋流腔320由第三筒体340与第四筒体350套接形成，此种方式可以充分利用第三筒体340的内壁与第四筒体350的外壁，大大简化第二旋流腔320的结构。可选地，第四筒体350的大口端内径可以与第二布料筒的内径相一致，第四筒体350的小口端内径的大小可以为75-100mm。第二密封件360为耐磨材料制作而成的器件，其材料可以为橡胶，橡胶不仅具有良好的耐磨性和弹性，适合安装于部件之间，而且具有良好的密封性。进一步地，第二密封件360安装于锥状布料筒300的底部，将第二旋流腔320与第三分离腔310分隔开，以防止布料用的生产用水从底部进入第三分离腔310内。

可选地，第二密封件360具有朝向第二分隔部的第三面361以及背向第二分隔部的第四面362，第三面361设有第二凸部363，第二凸部363位于第四筒体350的下方，第四面362设有第三凸部364，第三凸部364位于第三筒体340的下方。第二密封件360的第三面361和第四面362之间弹性较好的部分可以压入第四筒体350底部外侧和第三筒体340底部内侧之间形成变形，不仅可以与第三筒体340和第四筒体350共同作用形成第二旋流腔320，还可以将第二旋流腔320与第三分离腔310分隔开，以防止布料用的生产用水从底部进入第三分离腔310内，以此来进行密封，改善第二旋流腔320的密封效果。

进一步的实施例中，柱状入料管100的顶部设有安装凸部130，分级分选旋流器还包括溢流调节管600，第一排料管400连接于溢流调节管600的顶部，溢流调节管600的底部伸入第一分离腔110内。安装凸部130可以用于安装、支撑溢流调节管600和第一排料管400，溢流调节管600的底部可以通过安装凸部130伸入第一分离腔110内。溢流调节管600可以通过调节其伸入第一分离腔110内的长度来调节分级粒度和分选密度，以此来改善第一排料管400的排料效果。

可选的实施例中，进料管120的延伸方向与柱状入料管100的外周面相切；和/或，第一布料管230的延伸方向与第一筒体240的外周面相切；和/或，第二布料管330的延伸方向与第三筒体340的外周面相切。进料管120、第一布料管230和第二布料管330分别与柱状入料管100、第一筒体240和第三筒体340的外周面相切可以使生产原料以及生产用水沿切线方向进入进料管120、第一布料管230和第二布料管330，在各自内部结构的作用下可以很好地形成强有力的旋流，以此来提升分级分选旋流器的分级分选的效果。

进一步的实施例中，第二排料管500为锥形管。可选地，第二排料管500的锥角可以与第一筒体240和第二筒体250的锥角相一致，其可以将分级分选旋流器的分级分选后的高密度粗颗粒物料顺利排出，不会出现拦截物料的情况，有助于对分选出的物料进行收集。

进一步地，第一排料管400的底部设有第一法兰，溢流调节管600的顶部设有第二法兰，安装凸部130的顶部设有第三法兰，柱状入料管100的底部设有第四法兰，第二筒体250的顶部设有第五法兰，第一筒体240的顶部设有第六法兰，第一筒体240的底部设有第七法兰，第四筒体350的顶部设有第八法兰，第三筒体340的顶部设有第九法兰，第三筒体340的底部设有第十法兰，第二排料管500的顶部设有第十一法兰，各法兰可以通过螺丝紧固连接，从而实现这里所述的各部分之间的连接，此种连接方式有助于保证各个部分之间的连接强度。进一步地，第一密封件260与密封调节件270相互配合在密封的同时可以控制第七法兰和第八法兰之间连接处的厚度，以此用来保证法兰的连接强度。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。