2018年8月15日 作者：三河機(jī)械 產(chǎn)品咨詢(xún)：15315273999
中 心傳動(dòng)高 效濃縮機(jī)工作原理和部件結(jié)構(gòu)
1、工作原理
中 心傳動(dòng)高 效濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示。 圓柱形濃縮池用水泥或鋼板制成，池底呈圓錐形或是平的。在池底中 心有一個(gè)排除濃縮產(chǎn)品的卸料斗，池子上部周邊設(shè)有環(huán)形溢流槽。在濃縮池中 心安有一根豎軸，軸的末端固定有一個(gè)十字形耙架，耙架下面裝有刮板。耙架與水平面成8 ~15度。 豎軸由固定在桁架上的電動(dòng)機(jī)經(jīng)圓柱齒輪減速器、中間齒輪和蝸輪減速器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)豎軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，礦漿沿著桁架上的給礦槽流入池中 心的受料筒，并向四周流動(dòng)。 礦漿中的固體顆粒漸漸沉降到濃縮池的底部，并由耙架下面的刮板刮入池中 心的卸料斗，用砂泵排出。上面的澄清水層從池上部的環(huán)形溢流槽流出。
為了提高 濃縮效率，在濃縮池的澄清區(qū)下部，沿池的周?chē)b有傾斜板。裝設(shè)傾斜板后，礦漿流 便沿傾斜板的空間向斜上方運(yùn)動(dòng)，固體顆粒在兩塊傾斜板之間垂直沉降，使沉降路程縮短，時(shí)間減少，沉降到傾斜板上的微細(xì)顆粒團(tuán)聚在一起，沿傾斜板向下滑，沉 降速度加 快。裝設(shè)傾斜板還增加了濃縮機(jī)的自然沉降面積。
在作業(yè)過(guò)程中應(yīng)注意排料濃度。在濃縮機(jī)過(guò)負(fù)荷或物料過(guò)濃縮情況下，會(huì)使卸料斗淤塞和耙架扭曲。為防止這種現(xiàn)象，設(shè)有信號(hào)安 全裝置和耙架提升裝置。
2 主要部件結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
(1)濃縮池體
濃縮池體用鋼板焊成或鋼筋混凝土建造，上部周邊焊 接有溢流槽，型鋼制成的橋臺(tái)橫置在池體上，橋臺(tái)下面設(shè)有穩(wěn)流筒。橋臺(tái)上裝設(shè)有傳動(dòng)裝置和耙架的提升機(jī)構(gòu)及耙架用螺栓固定在回轉(zhuǎn)軸下面的輪榖上其中一對(duì)耙架的長(zhǎng)度稍小于濃縮池的半 徑．而另一對(duì)的長(zhǎng)度則等于半徑的2／3。
(2)消泡器和給礦管
氣泡會(huì)影響絮團(tuán)的結(jié)構(gòu)，從而影響絮團(tuán)的沉降速度，使底流濃度降低。所以先用消泡器除氣， 進(jìn)人消泡器的礦漿從消泡器底部向上翻，完成空氣上升而溢出除氣。如果氣泡進(jìn)入濃縮機(jī)后再逸出，會(huì)沖破已形成的絮團(tuán)過(guò)濾層上升至水面，破壞絮團(tuán)的致密穩(wěn)定結(jié) 構(gòu)和礦漿與清水層的界面，導(dǎo)致部分細(xì)粒物料進(jìn)入溢流。使溢流中固體含量增加。為了避免給礦管進(jìn)入濃縮機(jī)時(shí)再產(chǎn)生氣泡，給礦管都設(shè)在濃縮機(jī)（濃密機(jī)）溢流面以下。給礦 管以單管或雙 管﹙從左右兩側(cè)沿切線(xiàn)方向進(jìn)入，在高差上相差一個(gè)管徑的高度﹚從切線(xiàn)方向進(jìn)入中 心混合井，有利于礦漿、水、絮凝劑在中 心混合井中的混合。
(3)中 心混合井
中 心混合井的給礦都是從切線(xiàn)方向進(jìn)入，在混合井的井壁上有阻尼板，進(jìn)入混合井的礦漿須 有一定的流速，遇到阻尼板以后會(huì)產(chǎn)生紊流，促礦漿與絮凝劑的充分混合。井內(nèi)設(shè)有攪拌器，攪拌葉分為三段，葉徑逐漸減小，使攪拌強(qiáng)度逐漸降低。給入排氣系 統(tǒng)，排出空氣后的礦漿進(jìn)入給料筒，絮凝劑則分段給入筒內(nèi)和礦漿混合，為了保證中 心混合井內(nèi)的垂直礦流不沖擊壓縮沉降帶，在混合井的下部有一個(gè)礦漿分配盤(pán)。 這個(gè)分配盤(pán)固定在濃縮機(jī)（濃密機(jī)）的豎軸上，隨著豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)。大絮團(tuán)的沉降速度很快，對(duì)于濃縮池而言，有可能沉降在分配盤(pán)上堵住排礦通道。因此，可能需要在分配盤(pán)上裝 一些刮板，刮板不轉(zhuǎn)動(dòng)。物料排出后，由于壓縮沉降帶礦漿密度大，大絮團(tuán)很快能夠 快 速下沉直接進(jìn)入壓縮沉降帶，小絮團(tuán)和水只能呈放射狀橫向流動(dòng)，流入過(guò)濾沉降帶。這個(gè)過(guò)濾層由小絮團(tuán)、未被捕獲的小顆粒、水中殘余的絮凝劑和大量的水組成。 在這個(gè)過(guò)濾層中，隨著水流的上升，小絮團(tuán)、小顆粒繼續(xù)被絮凝劑捕獲形成大絮團(tuán)而下降到壓縮沉降帶，液體則在漿體自重的液壓力作用下過(guò)濾層過(guò)濾出來(lái)，形成澄 清的溢流排出。同時(shí)又有許多新的小絮團(tuán)、小顆粒和殘余的絮凝劑不斷補(bǔ)充到過(guò)濾層，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。這個(gè)過(guò)濾層很重要，如果過(guò)濾層太薄或沒(méi)有過(guò)濾層，上 升水的濁度會(huì)升高甚至跑渾，如果過(guò)濾層太厚，上升水的阻力會(huì)加大，影響濃縮機(jī)（濃密機(jī)）的生產(chǎn)能力。所以高 效濃縮機(jī)（濃密機(jī)）應(yīng)該有自動(dòng)控制系統(tǒng)，保持過(guò)濾層的高度在一個(gè)相對(duì) 恒定的位置。
(4)高 效濃縮機(jī)的自動(dòng)控制
為了提高高 效濃縮機(jī)（濃密機(jī)）的生產(chǎn)能力和降低上清水中的固體含量，設(shè)計(jì)出一種能夠隨生產(chǎn)工藝要求 可調(diào)的濃縮機(jī)底流自動(dòng)排放系統(tǒng)來(lái)對(duì)傳統(tǒng)濃縮機(jī)（濃密機(jī)）進(jìn)行改造，使得濃縮機(jī)（濃密機(jī)）底流排放及時(shí)，底流密度高，上清含固量小，能獲得澄清良好的上清液顯得很有必要。在底流 管路上設(shè)置濃度計(jì)，用電 信號(hào)和濃度的改變作為負(fù)反饋的控制變量．實(shí)現(xiàn)濃縮機(jī)工況過(guò)程的自動(dòng)調(diào)節(jié)。其利用可編程控制 器(PLC)、時(shí)間繼電器及電控氣動(dòng)閥等元件構(gòu)成的濃縮機(jī)（濃密機(jī)）底流自動(dòng)排放系統(tǒng)，它具有投資少、見(jiàn) 效快，使用、維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點(diǎn)。
濃縮機(jī)（濃密機(jī)）底流自動(dòng)排放系統(tǒng)由可編程控制 器( P L C ) 、時(shí)間繼電器、氣動(dòng)裝置、信號(hào)裝置及電控氣動(dòng)閥等各種元件構(gòu)成。
根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和礦漿的濃縮情況，工藝員將沉降時(shí)間 T 1 和排渣時(shí)間 T 2設(shè)定好( T 1 、 T 2是由兩個(gè)參數(shù)可調(diào)的外部時(shí)間繼電器來(lái)控制的) ，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)位置，T 1開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到達(dá)設(shè)定值，給出一個(gè)信號(hào)送 P L C ，P L C控制濃縮機(jī)（濃密機(jī)）底流排放泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)排渣，T 2開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí) P L C控制內(nèi)部計(jì)時(shí)器延時(shí) t 1打開(kāi)電控氣動(dòng)閥放渣， ( 這是針對(duì)有中間槽的濃縮機(jī)（濃密機(jī)）的，因中間槽有管道回流，所以要先起動(dòng)泵，后打開(kāi)閥門(mén)放渣) ， 電控氣動(dòng)閥受 P L C內(nèi)部計(jì)時(shí)器控制，打開(kāi)一個(gè)／X t l時(shí)間， 關(guān)閉一個(gè)／ x t 2時(shí) 間， 又打 開(kāi)一個(gè) ／ X t l時(shí) 間， 又關(guān) 閉一 個(gè) ／ x t 2時(shí)間， „ 如此一開(kāi)一停， 既排出了濃泥， 又較少帶走溶液。當(dāng) T 2計(jì) 時(shí)到達(dá)設(shè)定值， 給出另一個(gè)信號(hào)送P L C ， P L C控制濃縮機(jī)（濃密機(jī)）底流放渣電控氣動(dòng)閥關(guān)閉， 同時(shí) P L C控制內(nèi)部計(jì)時(shí)器延時(shí) t 2控制濃縮機(jī)（濃密機(jī)）底流排放泵電動(dòng)機(jī)停車(chē)，同時(shí) T 1 又開(kāi)始計(jì)時(shí)，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)， 這樣循環(huán)往復(fù)以實(shí)現(xiàn)濃縮機(jī)（濃密機(jī)）底流自動(dòng)排放。濃縮機(jī)（濃密機(jī)）底流自動(dòng)排放過(guò)程中電控氣動(dòng)閥和排放泵電動(dòng)機(jī)工作時(shí)序圖。
(5)濃縮機(jī)的機(jī)構(gòu)
傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、 減速器及蝸桿蝸輪減速裝置并附有提升機(jī)構(gòu)和信號(hào)安 全裝置。該濃縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)、減速器和蝸輪減速器都安裝在底座上，底座下面有座蓋，通過(guò)預(yù)埋螺栓將底座、座 蓋和濃縮池中間的混凝土支柱連接起來(lái)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)三角皮帶帶動(dòng)減速器，減速器帶動(dòng)蝸輪減速器運(yùn)轉(zhuǎn)。在蝸輪減速器的輸出軸上裝有齒輪，它與內(nèi)齒圓相嚙合，內(nèi) 齒圈通過(guò)穩(wěn)流筒與轉(zhuǎn)動(dòng)架連接起來(lái)。內(nèi)齒圈與底座之間有一個(gè)止推軸承，由于齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈帶動(dòng)穩(wěn)流筒和轉(zhuǎn)動(dòng)架，進(jìn)而帶動(dòng)耙架繞濃縮機(jī)中 心線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于細(xì) 粒物料沉降速度較慢，為了減小沉降過(guò)程的干擾，耙式濃縮機(jī)耙臂轉(zhuǎn)速須緩慢，因而傳動(dòng)減速比很大。采用蝸輪蝸桿減速和三 級(jí)齒輪減速器能滿(mǎn)足要求。為了確保 濃縮機(jī)安運(yùn)轉(zhuǎn)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)須有安
全裝置，以防因沉淀過(guò)濃或給料過(guò)多而損壞機(jī)件或電動(dòng)機(jī)。
(6)液壓和PLC程序控制自動(dòng)提耙 刮泥耙被固定在主傳動(dòng)軸上，離池底有一定的高度，由主蝸輪帶動(dòng)主傳動(dòng)軸回轉(zhuǎn)，使刮泥耙順時(shí)針連續(xù)旋轉(zhuǎn)，在正常工作狀態(tài)下完成刮泥過(guò)程。當(dāng)池底沉積的淤泥過(guò)厚，當(dāng)?shù)撞课锪显龆嘤植荒芗皶r(shí)排出，此時(shí)耙架刮泥板阻力加大，將傳動(dòng)扭矩通過(guò)液壓油的壓力傳到 電器控制箱內(nèi)可編程序控制 器，通過(guò)PLC程序，使該機(jī)達(dá)到手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)運(yùn)行阻力增至4Mpa時(shí)由驅(qū)動(dòng)扭矩壓力傳到PLC控制提耙，當(dāng)運(yùn)行壓力小于2.5Mpa時(shí)由驅(qū)動(dòng)扭矩壓力傳到PLC控制降耙；當(dāng)壓力高于6.3Mpa時(shí)制動(dòng)停機(jī)以防濃縮機(jī)受損。每次提降耙都由裝在油缸上的行程開(kāi)關(guān)控制，按以上程序運(yùn)行就能達(dá)到自動(dòng)提降耙的工作程序；如礦物堆積較多底流不能及時(shí)排出，使耙子提起不往中 心刮料，待底流順通后，再往中 心刮料，還有自動(dòng)清池功能。設(shè)備運(yùn)行具有自動(dòng)化程度高 性能穩(wěn)定 操作簡(jiǎn)便。
(7)傾斜板 該濃縮機(jī)在澄清區(qū)與沉降區(qū)之間設(shè)置了傾斜板提高了澄清水的質(zhì)量和濃縮機(jī)的處理能力。
傾斜板濃縮機(jī)的工作原理和傳統(tǒng)的耙式濃縮機(jī)一樣, 都是利用重力沉降作用把礦漿中的固體顆粒分離出來(lái), 但其沉降作用是發(fā)生在設(shè)備中的各傾斜板之間的空腔內(nèi), 傾斜板之間的間距很小, 其間流體易形成層流, 且固體顆粒只需沉降很小的距離就可以落到板上, 然后沿傾斜板下滑, 進(jìn)入機(jī)體下部的排料漏斗。由于傾斜板層層疊放, 充分利用了空間高度, 所以同樣占地面積的傾斜板濃縮機(jī)的沉降面積要遠(yuǎn)大于普通耙式濃縮機(jī)。但是,相同沉降面積的傾斜板濃縮機(jī)的過(guò)流截面積要遠(yuǎn)小于普通耙式濃縮機(jī), 其機(jī)體內(nèi)的流體速度遠(yuǎn)大于普通耙式濃縮機(jī)內(nèi)的水流速度, 因此,在確定傾斜板濃縮機(jī)的參數(shù)時(shí), 其內(nèi)部流體速度成為一個(gè)重要因素。
傾斜板傾角的確定主要考慮沉淀物能否順利下滑, 一般在55°～60°之間; 間距d 的確定應(yīng)考慮傾斜板上的料層厚度和器壁效應(yīng), 一般定為40mm～80mm , 太小不利于礦泥下滑, 也影響沉降, 太大則降低效率; 傾斜板長(zhǎng)和寬的確定主要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上考慮, 應(yīng)便于安裝、更換, 保證適當(dāng)?shù)膭偠群秃穸?。?dāng)然, 為保證礦泥有足夠的滯留時(shí)間, 傾斜板長(zhǎng)度不能過(guò)短, 這就要求傾斜板的層數(shù)和長(zhǎng)寬有一個(gè)協(xié)調(diào)的比例.
在傾斜板濃縮機(jī)的選型時(shí)除了流量、濃度、粒度分布、溫度等參數(shù)外, 其利用系數(shù)也是一個(gè)重要的參數(shù)； 而在傾斜板濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)采取一切措施, 減少紊流; 在確定傾斜板長(zhǎng)度時(shí)還應(yīng)充分考慮沉降區(qū)與入流區(qū)和溢流區(qū)交界處紊流區(qū)的大小。
(8)刮板
刮板背面產(chǎn)生的負(fù)壓是使礦泥向池中 心流動(dòng)的因素之一；外側(cè)刮板上緣存在較強(qiáng)的反向流動(dòng)，降低了刮耙的效率；在濃縮機(jī)中部刮耙效率變化平穩(wěn)，且高耙臂轉(zhuǎn)速刮耙刮泥效率高于低耙臂轉(zhuǎn)速。
刮板直接對(duì)池底礦泥作用，對(duì)整個(gè)濃縮機(jī)工作效率、設(shè)計(jì)參數(shù)有直接影響。刮板有多種形式，使用較為廣泛的有斜板式和曲線(xiàn)式。其中斜板式刮板由多個(gè)傾斜安裝的矩形板組成。
當(dāng)斜板繞中 心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，完成以下3個(gè)功能：
﹙1﹚刮板對(duì)沉淀物施加壓力，擠出其中的部分水分，增加排泥濃度；
﹙2﹚刮板是濃縮礦泥脫離池底；
﹙3﹚刮板產(chǎn)生一個(gè)指向濃縮池中 心的分力，使礦泥向集泥斗流動(dòng)。
當(dāng)刮耙繞中 心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，除重力、刮板推力外，刮板拉力同樣作用于濃縮池池底流體。三力共同 作用下，礦泥在隨刮板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)向中 心流動(dòng)。在外側(cè)的刮板處，不但存在指向液面的垂直流動(dòng)，還有因壓差而在刮板上緣產(chǎn)生的反向流動(dòng)，這些是使刮耙在較高的轉(zhuǎn) 速下，邊緣刮板效率快速降低的原因之一。
通過(guò)對(duì)中 心傳動(dòng)高 效濃縮機(jī)的介紹，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，提耙降耙靈活，自動(dòng)化程度高，符合安 全生產(chǎn) 的要求，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化管理。其占地面積小，底流濃度高、溢流液含固量低，濃縮效率高等特點(diǎn)。先進(jìn)的液壓和PLC程序控制的液電系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)，代表了當(dāng)今高
效濃縮機(jī)的發(fā)展方向。
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