[實用新型]分體式水煤分離旋流器及使用該旋流器的水煤分離機構

有效

• 申請號: 202220001805.8
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN217341873U
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 馬帥;雷東記;李鴻偉;儲天慶;鄭媛媛
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: B04C9/00
• 分類號: B04C9/00;B07B1/28;B07B1/46
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 王金

本實用新型公開了一種分體式水煤分離旋流器，包括進料部分，進料部分一側設有進料口，另一側頂端設有溢流室，溢流室設有溢流口；進料部分向下連接有錐臺形筒體，筒體底端連接有用于分離后的煤流出的出料口；筒體包括若干上下依次相連的筒段，將上下相接的兩個筒段分別稱為上筒段和下筒段，上筒段和下筒段的水平截面均呈環形，上筒段下端面沿周向設有上對接結構，下筒段上端面沿周向設有下對接結構，上筒段和下筒段通過上對接結構和下對接結構定位裝配在一起。本實用新型還公開了使用上述旋流器的水煤分離機構。本實用新型能夠避免現有技術中接縫位置可能出現的磨損過快現象，降低維護工作的頻率，相比現有技術濾網更不容易堵塞。

技術領域

本實用新型涉及一種煤礦機械技術領域，尤其涉及水煤分離技術。

背景技術

無論是礦井水倉處，還是選煤廠都需要進行水煤分離。礦井水倉是容納礦井涌水的坑道，它不僅可以在突然斷電或者排水設備發生故障時容納停歇間的涌水，還有沉淀水中固體的作用。涌水在流動過程中會夾裹大量煤炭，形成含煤量10%-20%的水煤，這些水煤如果不經過處理直接排入井底水倉，在水倉中經過長時間的淤積，水倉斷面就會減小，水倉的蓄水能力就會降低。同時，水流還會夾裹大量淤煤進入主水泵吸水口，影響礦井排水。因此，在水煤混合物流入井底水倉之前，有必要進行水煤分離。水倉清淤時，清理的淤泥含水量較大，造成運載工人工作量大，工作效率較低，也需要一種水煤分離設備來將水分分離出去，這樣會大大降低工人的勞動強度，改善工作效率。

旋流器是一種常見的用于水煤分離的設備，采用離心沉降原理的常見分離分級設備，包括位于頂部的圓筒形進料部分，進料部分一側設有用于沿切線方向進料的進料口，進料部分另一側頂端設有溢流室，溢流室設有用于分離后的水流出的溢流口；進料部分向下連接有上大下小的錐臺形筒體，筒體底端設有用于分離后的煤流出的出料口。

當待分離的兩相混合液以一定壓力從旋流器進料口由周邊切向進入旋流器內后，在分離器腔內產生高速離心力場，混合液中密度大的組分在離心力的作用下，同時產生沿軸向向下運動和沿徑向向外運動，沿分離器內壁面螺旋向下運動（外渦旋流），并由位于旋流器底部的煤出口排出。

密度小的組分向中心軸線方向運動，并在軸線中心處形成向上運動的內渦旋流，然后由位于旋流器頂部的溢流口排出，達到了兩相分離的目的。

水煤分離旋流器包括整體式旋流器和分體式旋流器。整體式旋流器的筒體部分在結構上是一體的，而分體式旋流器的筒體部分則包括若干上下依次相連的筒段，最后通過組裝成為一體。

整體式旋流器和分體式旋流器各有優缺點。

整體式旋流器的優點是結構整體性好，沒有接縫，不存在上下筒段對接不精確從而導致接縫處磨損過快的的問題，在長期穩定工作方面優于分體式旋流器。

整體式旋流器的缺點是整體尺寸大，整體鑄造加工難度大，維護起來不夠方便，一處磨損將導致需要整體更換，制成成本以及維護成本均較高。

分體式旋流器的優點是由于是分段鑄造，因而加工難度小，加工成本較低；且維護時更為方便，一處磨損只需要更換磨損部位所在的筒段，維護的方便性以及維護成本均大幅降低。

分體式旋流器的缺點是使用過程中各部件磨損程度不同，相對上部的筒段磨損程度通常小于相對下部的筒段，各部位筒段磨損程度差異較大而難以同步維護，導致維護頻次較高；且更換某一筒段時對于維護人員的安裝能力要求較高，如果更換的筒段不能與其上下相鄰的筒段精確對接，則接縫出會形成凸凹結構，在外渦旋流的沖擊作用下對接處的磨損速度將大幅提高。

因此，有必要對分體式旋流器進行改進，以發揮其成本較低且方便維護的特點，同時盡量減少或避免原有的缺陷。

同時，水煤中的較大顆粒如果進入旋流器，會因其重量對旋流器內壁產生較大的沖擊力。先篩分出較大顆粒的煤有利于延長旋流器使用壽命，但濾網處又容易堵塞。因此，有必要在防止水煤中的較大顆粒進入旋流器的同時，降低濾網堵塞的可能性。