CN110026332B - 一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于浮选与煤泥水处理智能化控制***技术领域，提出了一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，包括进料管，进料管的末端通过法兰与筛管的一端连通，筛管的另一端与粗颗粒排料管的一端连通，粗颗粒排料管的另一端通过气动控制阀门与粗颗粒排料箱连通；外套管套设在筛管外，其一端密封，另一端与细颗粒排料管连接；筛管和外套管之间的环形空间形成细颗粒物料腔室；进料压力传感器和细颗粒排料管压力传感器分别设置在进料管和细颗粒排料管上，它们的输出端与PLC控制器电连接，PLC控制器的输出端与气动控制阀门的控制端电连接。本发明改善了浮选工艺效果和浮选智能化控制***稳定性，可以广泛应用于浮选与煤泥水处理领域。
Description
技术领域
本发明属于浮选与煤泥水处理智能化控制***技术领域，具体为一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置。
背景技术
泡沫浮选是一种从微细粒矿浆中分选矿物的通用方法，利用泡沫浮选的浮选设备有机械搅拌式浮选机和浮选柱，通常浮选设备处理物料的粒度都有一个上限，煤用机械搅拌式浮选机处理物料粒度范围通常为0.5-0mm，浮选柱处理物料粒度范围通常为0.3-0mm。超过浮选入料粒度上限的物料在浮选机中不能得到有效分选，导致粗粒级物料损失在尾矿中，浮选入料粒度控制是改善和稳定浮选效果的一个重要方面。工业生产中，一般浮选前都设置有水力旋流器分级环节以控制浮选入料的粒度上限，但水力分级旋流器工作原理是依赖于颗粒在离心力场中的沉降运动特性实现按粒度分离的，颗粒是按一定的概率分布规律进入溢流和底流的，因而是一种非精确分离设备，从而产生溢流跑粗，跑粗的溢流作为浮选入料必然会引起粗颗粒物料在浮选中不能正常分选而损失在尾矿中，特别是对于煤泥这样一种宽密度，宽粒级，多种矿物组分的复杂多相物料体系，采用水力旋流器作为分级设备，常常出现低密度粗颗粒进入水力分级旋流器溢流中，造成溢流跑粗，进而粗粒煤泥在浮选中不能有效分选而损失在尾矿中，这也成为工业现场浮选效果不好和不稳定的重要原因，同时也给浮选智能化控制技术带来困扰。
因此，设计一种能够安装在浮选入料泵送管线，在线控制浮选入料粒度上限的技术设备，以稳定浮选工艺效果，是煤浮选领域及浮选智能化控制亟待解决的一个技术难题。
发明内容
为了解决现有煤浮选入料***超限粒度不能有效控制对浮选***工艺效果的影响及导致浮选智能化控制***不能稳定运行的技术问题，本发明提供了一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，包括进料管、外套管、细颗粒排料管、筛管、粗颗粒排料管、粗颗粒排料箱、进料压力传感器、细颗粒排料管压力传感器、第一气动控制阀门和PLC控制器，所述筛管上设置有筛缝，进料管的末端通过法兰与筛管的一端连接，筛管的另一端与粗颗粒排料管的一端连接，粗颗粒排料管的另一端通过第一气动控制阀门与粗颗粒排料箱连通；
所述外套管套设在筛管外，其一端密封，另一端与细颗粒排料管连接，筛管和外套管之间的环形空间形成细颗粒物料腔室；
所述进料压力传感器设置在进料管上，细颗粒排料管压力传感器设置在细颗粒排料管上，所述进料压力传感器和细颗粒排料管压力传感器的输出端与所述PLC控制器电连接，所述PLC控制器的输出端与所述气动控制阀门的控制端电连接，所述PLC控制器用于根据进料压力传感器和细颗粒排料管压力传感器输出的压力差信号，控制气动控制阀门的开启。
所述筛管包括多个环形布置的不锈钢筛条和间隔设置在筛条***的多个筛箍，所述筛条的横截面为梯形，梯形的下底位于内环，上底位于外环，筛条的梯形下底面之间设置有间隙形成筛缝，沿筛管的长度方向筛缝的宽度一致，所述筛箍用于固定筛条。
筛管的直径范围为50mm至500mm，筛缝的宽度尺寸范围为0.2mm~10mm；煤泥水的通过能力为40 至1600 立方米每小时。
所述筛管为圆筒形或沿流动方向直径逐渐缩小的圆台形。
所述粗粒排料箱上设置有第二气动控制阀门，所述PLC控制器的输出端与所述第二气动控制阀门连接，当进料压力传感器和细颗粒排料管压力传感器输出的压力差信号达到设定高值时，所述PLC控制器控制气动控制阀门开启，使粗颗粒排料管内的粗颗粒物料排放至粗粒排料箱；当压力差信号回落到设定低值时，控制气动控制阀门闭合以及控制第二气动控制阀门打开，使粗粒排料箱排空。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提供了一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，通过在外套管内设置有筛管，利用筛管筛除超限粗颗粒，能有效控制煤浮选入料粒度上限，解决由于浮选入料中超限粗颗粒对浮选工艺效果和浮选智能化控制***的干扰，改善浮选工艺效果，而且，装置内设置有与PLC控制器连接的传感器，可以实现浮选效果的智能化控制，提高了***稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能化浮选入料在线粒度控制筛装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中筛管沿流动方向的剖面示意图；
图3为本发明实施例中筛管沿横截面方面的剖面示意图。
图中，1-进料管，2-外套管，3-细颗粒排料管，4-筛管，5-粗颗粒排料管， 12-筛箍，6-进料管压力传感器，组成的在线粒度控制筛装置，7-细颗粒排料管压力传感器，8-第一气动控制阀门，11-粗粒排料箱，9-第二气动控制阀门，10-PLC控制器；12-筛箍，13-入料端配接法兰，14-排料端配接法兰，15-筛条，16-筛缝。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1~2所示，本发明实施例提供了一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，包括进料管1、外套管2、细颗粒排料管3、筛管4、粗颗粒排料管5、粗颗粒排料箱11、进料压力传感器6、细颗粒排料管压力传感器7、气动控制阀门8和PLC控制器10。其中，筛管4上设置有筛缝，进料管1的末端用于进料，另一端通过入料端配接法兰13与筛管4的一端连通，筛管4的另一端通过排料端配接法兰14与粗颗粒排料管5的一端连通，粗颗粒排料管5的另一端通过气动控制阀门8与粗颗粒排料箱11连通，粗粒排料箱11上设置有第二气动控制阀门9；外套管2套设在筛管4外，其一端密封，另一端与细颗粒排料管3连通，筛管4和外套管2之间的环形空间形成细颗粒物料腔室。进料压力传感器6设置在进料管1上，细颗粒排料管压力传感器7设置在细颗粒排料管3上，所述进料压力传感器6和细颗粒排料管压力传感器7的输出端与所述PLC控制器10电连接，所述PLC控制器10的输出端与所述气动控制阀门8和第二气动控制阀门9的控制端电连接，所述PLC控制器10用于控制气动控制阀门8和第二气动控制阀门9的开启与关闭。
如图2所示，所述筛管4包括多个环形布置的不锈钢筛条15和间隔设置在筛条15***的多个筛箍12，筛管4的一端与法兰13固定连接。所述筛条15的横截面为梯形，梯形的下底位于内环，上底位于外环。筛条15长度方向与筛管4内煤泥水流动方向一致，沿筛管4的长度方向，间隔设置有多个筛箍12，以使筛缝沿长度方向保持一致，增加筛管的机械强度防止变形。筛条15的梯形下底面之间设置有间隙形成筛缝16，沿筛管4的长度方向筛缝的宽度一致。
具体地，本发明实施例中，筛管4直径可根据用途和工况要求在50mm至500mm之间选择。筛缝的尺寸范围可根据用途和工况要求在0.2mm至10mm之间选择。煤泥水通过能力可根据用途和工况要求在40 至 1600 立方米每小时之间选择。
进一步地，筛管4可以为圆筒形或沿流动方向直径逐渐缩小的圆台形。但各个筛条之间的筛缝应该宽度保持一致，并且筛缝沿流动方向也应保持一致。
此外，本实施例中，所述PLC控制器10的输出端与所述第二气动控制阀门9连接，当进料压力传感器6和细颗粒排料管压力传感器7输出的压力差信号达到设定值时，所述PLC控制器10控制气动控制阀门8开启，使粗颗粒排料管5内的粗颗粒物料排放至粗粒排料箱11；当压力差信号回落到合理设定值范围时，控制气动控制阀门8闭合以及控制第二气动控制阀门9打开，使粗粒排料箱11排料，，当粗粒排料箱11排空时，气动控制阀门9闭合，完成一个排料控制过程。
本发明提出的一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置的工作过程如下：工作时，煤泥水经过泵加压后通过浮选入料管道进入进料管1，进料管1通过法兰与筛管4连接，在筛管4内由于流体压力，颗粒粒度小于筛缝粒径的物料透过筛缝进入由筛管4和外套管2构成的环形空间构成的细颗粒物料腔室，颗粒粒度大于筛缝的物料截留在筛管4的内筛面上，在流体压力作用下沿筛管内表面运动，直至进入粗颗粒排料管5，由于筛管内部为紊流状态，在流体压力和紊流漩涡的作用下，实现内筛面上截留粗颗粒物料的自清洁，防止筛缝的堵塞，保持了较高的筛缝透过率，当内筛面粗颗粒在粗颗粒排料管5堆积并延伸至部分内筛面时，细颗粒排料管压力传感器7的检测压力就会降低，进料管压力传感器6和细颗粒排料管压力传感器7的压差增大，当压差达到设定高值时，由PLC控制器10驱动气动控制阀门8打开，粗颗粒物料在流体压力作用下排放至粗粒排料箱11，当压差回落到合理设定低值时，气动控制阀门8闭合，此时气动控制阀门9打开，粗粒物料排放至下一个作业环节，当粗粒排料箱11排空时，气动控制阀门9闭合，完成一个排料控制过程循环。
本发明提供了一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，能有效控制煤浮选入料粒度上限，解决由于浮选入料中超限粗颗粒对浮选工艺效果和浮选智能化控制***的干扰，改善了浮选工艺效果和浮选智能化控制***稳定性，根据用途和工况要求，可用于所有固液两相流体和气固液三相流体***中需要控制固体颗粒粒度及清除流体中杂质的场合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，其特征在于，包括进料管（1）、外套管（2）、细颗粒排料管（3）、筛管（4）、粗颗粒排料管（5）、粗粒排料箱（11）、进料压力传感器（6）、细颗粒排料管压力传感器（7）、第一气动控制阀门（8）和PLC控制器（10）；所述筛管（4）上设置有筛缝，进料管（1）的末端通过法兰与筛管（4）的一端连通，筛管（4）的另一端与粗颗粒排料管（5）的一端连通，粗颗粒排料管（5）的另一端通过第一气动控制阀门（8）与粗粒排料箱（11）连通；
所述外套管（2）套设在筛管（4）外，其一端密封，另一端与细颗粒排料管（3）连通，筛管（4）和外套管（2）之间的环形空间形成细颗粒物料腔室；
所述进料压力传感器（6）设置在进料管（1）上，细颗粒排料管压力传感器（7）设置在细颗粒排料管（3）上，所述进料压力传感器（6）和细颗粒排料管压力传感器（7）的输出端与所述PLC控制器（10）电连接，所述PLC控制器（10）的输出端与所述第一气动控制阀门（8）的控制端电连接，所述PLC控制器（10）用于根据进料压力传感器（6）和细颗粒排料管压力传感器（7）输出的压力差信号，控制第一气动控制阀门（8）的开启；所述筛管（4）包括多个环形布置的不锈钢筛条（15）和间隔设置在筛条（15）***的多个筛箍（12），所述筛条（15）的横截面为梯形，梯形的下底位于内环，上底位于外环，筛条（15）的梯形下底面之间设置有间隙形成筛缝，沿筛管（4）的长度方向筛缝的宽度一致，所述筛箍（12）用于固定筛条（15）。
2.根据权利要求1所述的一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，其特征在于，筛管（4）的直径范围为50mm至500mm，筛缝的宽度尺寸范围为0.2mm~10mm；煤泥水的通过能力为40 至1600 立方米每小时。
3.根据权利要求1所述的一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，其特征在于，所述筛管（4）为圆筒形或沿流动方向直径逐渐缩小的圆台形。
4.根据权利要求1所述的一种智能化浮选入料在线粒度控制筛装置，其特征在于，所述粗粒排料箱（11）上设置有第二气动控制阀门（9），所述PLC控制器（10）的输出端与所述第二气动控制阀门（9）连接，当进料压力传感器（6）和细颗粒排料管压力传感器（7）输出的压力差信号达到设定高值时，所述PLC控制器（10）控制第一气动控制阀门（8）开启，使粗颗粒排料管（5）内的粗颗粒物料排放至粗粒排料箱（11）；当压力差信号回落到设定低值时，控制第一气动控制阀门（8）闭合以及控制第二气动控制阀门（9）打开，使粗粒排料箱（11）排空。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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