煤用液固流态化浮沉器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种煤用液固流态化浮沉器，包括：涡流管、下阀门、上阀门、工作筛、流化床、溢流口、溢流槽、测压口、切向给水管，流化床固定连接在涡流管的上部，涡流管的侧边设置有切向给水管，流化床的两侧分别固定设置有下阀门、上阀门及一列测压口，流化床下端内部固定设置了一个工作筛，流化床的顶端固定设置了一个溢流槽，溢流槽的侧壁固定设置有溢流口，不需要配置重液的条件下，能够快速测定煤炭密度组成状况，具有操作简便、省时、省力等特点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于测定煤炭密度组成状况的煤用液固流态化浮沉器。
技术介绍
长期以来，重介质选煤始终是处理量最大、最经济的选煤方法，其主要分 选依据是煤中可燃物与非可燃物之间的密度差，因此，煤炭的密度组成状况是 重力选煤最关注的基础信息。通过测定煤炭的密度组成，能够认识原煤性质，评价煤炭资源状况；选择合适的分选工艺和设备；确定理论分选指标并控制分 选过程；评价分选效果等。当前测定煤炭密度组成普遍釆用浮沉试验的方法，煤炭的浮沉试验按煤样粒度分为两种 一种是粒度〉0.5mm煤样的浮沉试验；另 一种是粒度〈0.5mm的浮沉试验。后者又称为小浮沉试验，二者的区别在于操作 过程及配置重液所用的药剂不同。为使浮沉试验的结果尽量准确， 一般情况下 都是用筛分分析得到的窄粒级煤进行浮沉，浮沉试验煤样的重量取决于煤炭粒 度级的大小。对于>0. 5mm煤样的浮沉试验通常是釆用氯化锌和水配置的重液作 为分离介质，根据阿基米德原理，密度小于重液密度的煤必定浮在液面上，捞 出后成为浮物；密度大于重液密度的煤必定沉于重液底部；而密度刚好等于重 液的煤将在重液重悬浮，后两者合并称之为沉物。根据国标规定，煤样按 1. 3g/cm3、 1. 4 g/cm3、 1. 5 g/cm3、 1. 6 g/cm3、 1. 7 g/cm3、 1. 8 g/cm3、 2. 0g/cm3分成不同密度级，必要时可增加1. 25 g/cm3、 1. 35 g/cm3、 1. 45 g/cm3、 1. 55 g/cm3、 1.9g/cm3、 2.1g/cm3等密度。无烟煤可根据具体情况适当减少和增加某些密度。进行浮沉试验时，首先按规定或试需要配置好不同密度的重液，分别装入几个容器中；而后将盛有煤样的网底桶首先浸入到最低密度的重液中去，搅拌后静 置直到分层完毕，用漏勺将浮物捞出，提出网底桶将沉物捞出，待重液脱掉后 在再放入密度高一级的重液容器中来，如此反复，直到进入最后一个最高密度 的重液。随后将各个密度级的煤样用清水冲去氯化锌后分别烘干、称重、计算 产率并化验灰分，最后得到煤炭的密度组成状况。小浮沉由于煤样粒度细，沉 降速度慢，因此必须在离心力场中进行，为避免氯化锌水溶液粘度大、产物清 洗困难的缺点， 一般釆用四氯化碳、苯及三溴甲烷等有机溶液配置重液。浮沉试验的主要弊病在于(1)配置重液的氯化锌或其他有机溶剂存在 腐蚀性，对人体会产生危害，还有可能同煤样发生化学反应；(2)试验过程复 杂、成本高、劳动强度大且粍时，尤其对于细粒煤，由于其沉降速度较慢，因 此耗时更长。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种在不需要配置重液的条件下，操作简便、省 时、省力，能够测定煤炭密度组成状况的煤用液固流态化浮沉器。为了实现上述目的，本技术包括涡流管、下阀门、上阀门、工作筛、 流化床、溢流口、溢流槽、测压口、切向给水管，流化床固定连接在涡流管的 上部，涡流管的侧边设置有切向给水管，流化床的两侧分别固定设置有下阀门、 上阀门及一列测压口，流化床下端内部固定设置了一个工作筛，流化床的顶端 固定设置了一个溢流槽，溢流槽的侧壁固定设置有溢流口。所述的涡流管的内上部固定设置了一个水流筛网。这样，在进行测定煤炭密度组成状况时，首先将切向给水管连接到水泵上， 通入水流。通过常规的筛分方法获得一部分窄粒度级的煤样，将这部分样品放 进流化床中，而后逐渐加大水流速度，这时固体物料就在上升水流的作用下实现 了按密度分层，低密度的颗粒在上层，高密度的颗粒在下层。控制水流速度使得 流化床床层的顶端位于最高的测压管以下(这时还可能有部分高密度的物料仍 然滞留在筛网上)，观察测压管的压力变化情况以判定床层是否达到稳定状态， 待床层达到稳定状态后记录下上端的第一测压管和下部第四测压管之间的压 差。接下来开启上阀门，.待位于上端的第一测压管和下部的第四测压管之间的 悬浮液完全放出后关闭上闽门，将放出的物料过滤、烘干后称重即可得到这部 分物料的质量。由于固体物料的密度与流化床床层顶端和底端的压力差、流体 的密度、流化床内固体容积浓度、床层高度有关。可以将上述参数代入公式即可求出这部分煤样的密度，考虑到水的密度为l. 0g/cm3，计算得到的相对密度 也即煤样的绝对密度，单位为g/cm3。继续增大水流速度，使得高密度的固体物 料进入流态化状态，重复上述步骤，依次得到各个样品的密度。当所有固体颗 粒都进入到流态化状态时，测定上端测压管和下端测压管之间的压差，最后开 启下阆门将所剩物料全部放出，按照上述操作步骤计算可以得到最高密度物的 比重。具有如下优点(1) 由于整个过程无需任何化学药剂，洁净环保且试验成本低廉；(2) 试验装置简单，占地面积小；(3) 省去了对浮物的捞取、沉物的转移及对煤样的冲洗作业，多个粒度级 的浮沉试验可同时进行，大大降低了劳动强度，缩短了试验时间；附图说明以下结合附图对本技术作详细说明。 图1为本技术的结构示意图。具体实施方式由图1可知，本技术包括涡流管2、下阀门4、上闽门5、工作筛6、流 化床7、溢流口8、溢流槽9、测压口IO、切向给水管ll。流化床下部为等径简体 段，上端为喇叭状扩散段，等径段可以保证水流的均匀性，喇叭状扩散段可以 防止水流过大将煤粒冲出。流化床7固定连接在涡流管2的上部，涡流管2的侧边 设置有一个切向给水管ll，流化床7的两侧分别固定设置有下阀门4、上阀门5 及一列测压口IO,测压口可以设置5-6个。流化床7下端内部固定设置了一个工 作筛6，工作筛的位置低于下阀门的位置，工作筛的孔径应小于窄粒度级煤样的 粒度。流化床7的顶端固定设置了一个溢流槽9，溢流槽9的侧壁固定设置有溢流 口8。为了保证涡流管进入到流化床内的水流均匀性，所述的涡流管2的内上部 固定设置了一个水流筛网3。涡流管的下端设置有橡胶塞l,用于测试完璧后排 放水或次生煤泥。流化床和涡流管釆用透明材料加工制成，便于人们试验观察。权利要求1、一种煤用液固流态化浮沉器，包括涡流管(2)、下阀门(4)、上阀门(5)、工作筛(6)、流化床(7)、溢流口(8)、溢流槽(9)、测压口(10)、切向给水管(11)，其特征是流化床7固定连接在涡流管(2)的上部，涡流管(2)的侧边设置有切向给水管(11)，流化床(7)的两侧分别固定设置有下阀门(4)、上阀门(5)及一列测压口(10)，流化床(7)下端内部固定设置了一个工作筛(6)，流化床(7)的顶端固定设置了一个溢流槽(9)，溢流槽(9)的侧壁固定设置有溢流口(8)。2、 根据权利要求l所述的煤用液固流态化浮沉器，其特征是所述的涡流管 (2)的内上部固定设置了一个水流筛网(3)。专利摘要本技术公开了一种煤用液固流态化浮沉器，包括涡流管、下阀门、上阀门、工作筛、流化床、溢流口、溢流槽、测压口、切向给水管，流化床固定连接在涡流管的上部，涡流管的侧边设置有切向给水管，流化床的两侧分别固定设置有下阀门、上阀门及一列测压口，流化床下端内部固定设置了一个工作筛，流化床的顶端固定设置了一个溢流槽，溢流槽的侧壁固定设置有溢流口，不需要配置重液的条件下，能够快速测定煤炭密度组成状况，具有操作简便、省时、省力等特点。文档编号G01N9/00GK20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤用液固流态化浮沉器，包括：涡流管（２）、下阀门（４）、上阀门（５）、工作筛（６）、流化床（７）、溢流口（８）、溢流槽（９）、测压口（１０）、切向给水管（１１），其特征是流化床７固定连接在涡流管（２）的上部，涡流管（２）的侧边设置有切向给水管（１１），流化床（７）的两侧分别固定设置有下阀门（４）、上阀门（５）及一列测压口（１０），流化床（７）下端内部固定设置了一个工作筛（６），流化床（７）的顶端固定设置了一个溢流槽（９），溢流槽（９）的侧壁固定设置有溢流口（８）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦红光，聂其英，铁占续，郭小电，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]