浓缩机教案.docx
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浓缩机教案
浓缩机司机安全培训教案
中山洗煤厂
目录
一、概述3
二、浓缩澄清设施（设备）3
（一）耙式浓缩机3
（二）高效浓缩机3
（三）沉淀塔4
（四）深锥浓缩机4
（五）煤泥沉淀池4
三、重力澄清设备的影响因素5
四、耙式浓缩机5
四、我厂所用浓缩池结构特点及工作原理9
1、技术特征：
9
2、工作原理9
3、液压系统的维护与保养10
五、重点、难点11
1、重点11
2、难点11
煤泥水的浓缩澄清
一、概述
在选煤厂脱水系统中，为了把水和煤泥的混合物澄清和浓缩，分成一种是含固量很大的沉淀物，另一种是含固量很小的澄清水，一般利用浓缩、澄清设备来处理。
浓缩、澄清设备类型很多，根据浓缩过程进行时所处的力场性质不同可分为两类：
一类是在重力场的作用下使煤泥水中的固体颗粒进行沉降，常见设备有耙式浓缩机、深锥浓缩机、角锥浓缩池、浓缩漏斗和沉淀塔等；另一种是借助离心力的作用进行浓缩，如国内外广泛采用的水力旋流器就是一种。
耙式浓缩机能澄清循环水和回收细煤泥，还可用来浓缩稀悬浮液。
水力旋流器能用于分级和浓缩。
二、浓缩澄清设施（设备）
（一）耙式浓缩机
耙式浓缩机是选煤厂广泛使用的澄清浓缩设备。
它由一个上为圆筒形、下为圆锥形（坡度一般为6°~9°）的池子和一个将沉淀物收集到底流口的运输耙组成。
除小型浓缩机池体用铁板焊制外，一般都用钢筋混凝土建造。
小型浓缩机为中央传动，大型为周边传动，在向周边流动的过程中，煤泥逐渐下沉。
稠煤浆聚集在池底，用砂泵从底流口排出，作为浓缩产物。
池面的澄清水自溢流槽流走，作为循环水。
耙式浓缩机还有周边辊轮传动的，其结构与周边齿条传动式相似。
不过这种浓缩机没有齿条，电动机直接带动辊轮在轨道上运行使耙架转动，齿条传动不会打滑，所以比辊轮传动工作可靠。
为了防止耙架阻力增大时发生事故，通常使用热继电器保护电动机。
近来有些耙式浓缩机把铁辊轮改为橡胶辊轮，直接放在混凝土池体边缘上滚动，取消了轨道，橡胶轮与混凝土之间不易打滑，工作可靠。
（二）高效浓缩机
高效浓缩机与普通耙式浓缩机的主要区别在于入料方式不同。
普通浓缩机入料方式是煤泥水从池中心直接给入，由于水流速度很大，煤泥不能充分沉淀，部分沉淀的煤泥层会受到液流的冲击而遭到破坏。
高效浓缩机入料方式是煤泥水直接给到浓缩机布料筒液面下一定深处，当煤泥水由布料筒流出时，成辐射状水平流，流速变缓，有助于煤泥颗粒沉降，提高了沉降效果。
另外，煤泥水由布料筒底部流出，缩短了煤泥沉降至池底的距离，增加了煤泥上浮进入溢流的阻力，从而使大部分煤泥进入池底。
在相同的条件下，高效浓缩机的处理能力比普通浓缩机的处理能力约提高3倍。
高效浓缩机用于浮选尾煤水的浓缩、澄清。
煤泥水经消泡器消泡后进入静态混合器，与絮凝剂充分混合均匀形成絮凝状态，由中心给料筒减速给入浓缩池的下部，经折射板沿水平缓缓向四周扩散。
絮凝后的煤泥在水中形成大而密实的絮团，快速、短距离沉降并形成连续而又稳定致密的絮团过滤层，未絮凝的颗粒在随水流上升过程中受到絮团过滤层的阻滞作用，最终随絮团层的沉降进入浓缩机下部的压缩区，因而形成高效浓缩机的澄清区和压缩区，达到煤泥水絮凝浓缩与澄清的目的。
（三）沉淀塔
沉淀塔像一个大型漏斗，直径10~12m，用钢筋混凝土建造，单独设在厂房外面。
沉淀塔高约25m左右，溢流水与选煤机之间保持10m左右落差。
煤泥水给到沉淀塔的中央，水几周边流，煤泥向下沉。
下沉的煤泥顺锥壁滑向锥底，经闸门排出，去浮选或脱水。
溢流经溢流槽流走，作循环水。
沉淀塔的优点是不需专人看管，不用动力，但其建筑费用较高，而且尺寸不能过大。
一般用于中、小型选煤厂。
（四）深锥浓缩机
深锥浓缩机为上部圆筒形、下部圆锥形的机体。
顾名思义，其锥体较深。
深锥浓缩机的工作原理，在添加絮凝剂的条件下，浮选尾煤送入下部带锥形分配口的入料筒。
煤泥水中的大部分水在浓缩机圆筒部分的澄清区内流向周边溢出，小部分在絮团沉降区内形成小涡流。
在机体的圆锥部分即压缩区内，沉淀物在重力作用下进行压缩，由底流口放出或用泵抽出。
深锥浓缩机直径6~10m，圆筒部分高6~7m，圆锥部分高7~8m。
深锥浓缩机锥体较浓，沉淀物在锥体底部承受大的重力压缩作用，使底流的固体含量很高。
根据尾煤特性和底流排料量的不同，底流固体含量在200~800g/l之间。
如对絮凝后的沉淀物施加轻微搅拌，其压缩程度会更高，所以有的深锥浓缩机在锥体部分装有搅拌装置，以利于沉淀物继续脱水。
（五）煤泥沉淀池
目前，多数选煤厂尚不能将煤泥全部在厂内回收，有一部分煤泥水要送到室外煤泥沉淀池作最后沉淀，以回收煤泥或浮选尾煤，有时也把煤泥沉淀池作为事故排放池。
煤泥沉淀池是矩形的池子，用块石或砖和水泥建造。
长宽尺寸根据需要和地形而定，深度多为2~4m煤泥沉淀池是间歇工作的，可并联或串联使用。
它分3个阶段循环作业：
（1）工作阶段。
煤泥水连续从池首进入，从池尾排出。
水中煤泥借重力作用不断沉降堆积，先在池子前端堆积，待煤泥堆到与水面大致相平，就渐渐由池首向池尾推移。
到达设计预定的距离L1时，工作阶段结束，停止进水。
（2）静止沉淀阶段。
池内工作区的水在本阶段先静止沉淀12h以上，水中细粒煤泥沉淀后，池子上部的清水由排水井徐徐排出。
（3）清理煤泥阶段。
借助煤泥清理设备（有时用人力），将池中煤泥全部挖运到煤泥堆放场，进一步晾干，以便装车外运。
以上是单个池子或几个池子并联工作的情况。
在串联工作的沉淀池，煤泥堆满到距池首L1时，继续进水进行预沉，而澄清水引入另一个已挖完煤泥的池中再进行沉淀。
煤泥池的合理使用和正确管理很重要，挖掘不及时或水沟堵塞会造成煤泥水大量流失。
为了合理使用煤泥池，可根据池子数目及工作、沉淀和清理等项作业所需要的时间，把池子分成几个组，订出循环作业表。
为了节省选煤厂的用水量，并避免煤泥水污染河流，可设集水池用水泵将沉淀池的溢流水送回厂内再使用。
三、重力澄清设备的影响因素
重力澄清浓缩设备的工作效果除与入料浓度、粒度有关外，还与操作因素有关。
要降低入料流速和冲击力，让煤泥水进入沉淀设备后，能平稳地向溢流方向流动，提高沉淀面积的利用系数。
稳定底流排料量，均衡排料。
底部流态和浓度比较稳定，溢流量也就随之稳定。
若间断排放底流，则底部流态和浓度均有变化，溢流量也时有波动。
浮选尾煤浓缩时，由于尾煤中含有残存的浮选药剂，进入耙式浓缩机后形成一些泡沫。
其表面带有少量的细粒矿泥，被溢流水带走，会污染澄清水。
在浓缩机上安设洒水消泡装置消泡，使细粒矿泥沉淀或者将一条能浮起的弯管（例如中空橡胶管）用绳子缚在一个耙架上，耙架旋转时带动浮管将泡沫推向溢流堰。
在溢流出口装设喷水嘴，使泡沫破裂而随溢流排出。
溢流堰应保持同一水平，淤泥应及时清理，以便有效地利用设备的沉淀面积。
四、耙式浓缩机
（一）工作原理
浓缩澄清是将煤泥水分离成澄清水和稠煤浆的过程。
图1表示在连续生产的浓缩机中的浓缩过程。
需浓缩的煤泥水送入圆筒形容器中央的自由沉降区B，下面是过度区C，再下是压缩区D，底层为耙子运动的锥形表面区E。
在B区上面是澄清区A，澄清水流入环形槽中，作为液流（循环水）排出。
对于一定的入料，浓缩机溢流的澄清度和底流的浓度与它在浓缩机中停留的时间有关。
显然，入料停留的时间越长，溢流越清，底流越浓。
选煤厂的浓缩作业兼具煤泥浓缩和洗水澄清两种作用，以得到稠煤浆，回收煤泥，澄清水循环使用。
当然，随着浓缩设备在工艺流程中的位置不同，在操作控制上有所差别。
如：
尾煤及原煤煤泥水的浓缩，其溢流作循环水，底流去过滤或压滤，要求溢流浓度愈低愈好，底流浓度愈高愈好；而对底流去浮选的煤泥浓缩，则要求溢流的浓度愈低愈好，底流的浓度符合浮选入料要求即可。
在一般工作条件下，浓缩机入料中煤泥粒度应小于0.5mm，溢流中煤泥粒度应小于0.05~0.1mm。
在耙式浓缩机的实际生产中，由于煤泥水不断给入，溢流和底流又不断排出，因而颗粒受池内水流的影响，其运动是比较复杂的。
影响的结果是颗粒不是垂直下沉，而是在水平流速的作用下沿着周边的倾斜方向下降，于是粗粒在池子中心附近沉下，细粒则在池子周边附近沉下。
对于一定的入料，浓缩机溢流的澄清度和底流的浓度与给料的浓度和它在浓缩机中停留的时间有关。
显然，浓缩物料停留的时间越长，溢流越清，底流越浓。
（二）耙式浓缩机的分类
选煤厂中使用的耙式浓缩机，按其传动特点可分为中心传动式和周边传动式两种。
周边传动式浓缩机按照传动方式的不同，又分为周边辊轮传动和周边齿条传动两种。
（三）耙式浓缩机结构简析
耙式浓缩机是由浓缩池、耙架、传动机构、给料装置和卸料装置所组成。
1、浓缩池
浓缩池投资大约是浓缩机总投资的50%-60%。
浓缩池是由钢板或钢筋混凝土建造的。
我国只有小直径的浓缩机采用钢板造成的池体，底部一般造成平底。
对于大型的浓缩机池体采用钢筋混凝土制造，池体底部有一个和耙架底部相适应的坡度，底的倾角一般是6°-9°。
若物料的粒度大，池底倾角也较大，土方工程量也大。
池体可建成带中央支柱或不带中央支柱两种，池中心底部开有一个或两个以上的卸料孔，上部周边设有环形溢流槽。
根据浓缩机池体与地面的位置关系，耙式浓缩机可分为地上式（池体架空在地面上）、地下式（池体埋设在地面下）、半地下式（池体底在地面下，立壁或部分立壁在地面上）三种。
由于地上式造价高，我国一般采用半地下式或地下式布置。
2、传动机构
机械的支承方法主要取决于它的直径。
小型浓缩机的传动装置和耙架都支承在横跨浓缩池的金属桁架上，这种结构对于大直径的浓缩机是不适用的。
所以，直径20m以上的浓缩机，其传动装置和耙架大都支承在钢筋混凝土建造的中央支柱上。
耙式浓缩机的传动装置有两个特点：
第一是速比大，因而多采用蜗杆蜗轮减速器，或用三级齿轮组的组合装置；第二是尖峰负荷高，当浓缩产物浓度过大或给料过多时，刮板所受阻力骤然增大数倍，所以传动机构必须有安全装置，以避免事故损坏。
中心传动耙式浓缩机都设有各种型式的提耙装置，这种装置能使机构不受过大的力矩而连续地工作。
小型中心传动耙式浓缩机采用蜗轮蜗杆减速器与信号装置联合作用的提耙装置。
自动提耙装置能将耙臂整个提起来，这些装置通过机械力矩很灵活地反映出来，并通过专用机构，将连接耙架的转动架整个提起来，提升装置的提耙高度一般是350mm-700mm。
小型中心传动耙式浓缩机的传动方式最简单，金属用量最少，能自动提耙，所以，直径小于20m时，应尽量采用。
周边传动的耙架为简支架，它比中心传动的悬臂梁耙架坚固而不易变形，工作安全可靠。
周边传动的型式中，以周边齿条传动为最好。
3、耙架
耙架的结构强度必须能够承担将浓缩物扒向排料点所需要的力矩，同时也要适应浓缩物的性质。
最简单的耙架（a）是是一个单体结构，刮板直接用螺钉固定在耙架上面。
这种结构所允许的扭转力很小，多用在直径12m以下的浓缩机上。
较大的浓缩机都采用构架式的耙架（b），这种耙架由构架和刮板组成，刮板用螺钉固定在构架下弦，它可用在直径为30m以下的浓缩机上。
对于更大的浓缩机，如果采用一种坡度的耙架，浓缩池中心的深度会过大。
为了解决这个矛盾，可以采用图c的结构，其构架的下弦仍然是直的，但在耙架的内面伸下一些垂直杆，刮板固定在这些杆子的底部，耙架外面的刮板仍然固定在构架的下弦，这样，耙架就形成了两种坡度。
全部设置垂直杆的耙架（d），用在粒度很细而灰分很高的尾煤浓缩中，这种结构的构架完全处在浓缩物上面，减少了耙架的受力。
不过，这种结构的投资高，只有特别需要时可使用。
刮板的形状应能保证在耙架回转时将沉淀在池底的浓缩物以最快的速度从池子周围刮向中心卸料口。
刮板有直线形和弧形两种。
直线形刮板与耙架安装呈一定角度，这个角度通过实验来决定。
弧形刮板的形状，以对数螺旋为最理想。
为了避免耙架转动时破坏物料的沉降过程，耙架的旋转速度应该很慢。
通常最外围刮板的线速度不超过7-8m/min。
这个速度取决于浓缩物料的性质，若浓缩物料粒度较粗，而容易沉降，刮板的线速度在6m/min,左右；细煤泥浓缩时，刮板的线速度应在3-4m/min以下。
（四）维护与检修
1、耙式浓缩机的使用
耙式浓缩机起动时，应先开动电动机，而后给入矿浆。
停车时，应先停止给矿浆，让耙子继续回转，直到池底的沉积物排除后方可停车（停车时必须保证下次起动不会发生压耙现象，否则不准停机）。
如遇特殊情况突然停车时，必须立即将底部阀门全部打开，加速排除全部浓缩矿浆，待再起动没有危险时，才能停止加速排料。
当耙式浓缩机超负荷时，应立即减少或停止给矿浆量，并加大排矿量。
在操作过程中，还要注意不要让金属或石块等物落入池中。
2、维护与检修
在使用过程中，应注意维护和检修：
1、浓缩机在正常使用情况下，必须对机器各运转部位进行经常检查；
2、必须对各润滑点进行充分润滑；
3、经常检查排料管道，防止煤泥在排料管中沉积；
4、每次停车检修时，必须检修和清洗槽架上的料槽、排料管、溢流槽也应清洗干净；
5、要经常检查集电装置中电刷与集电环的接触情况；
6、应保持钢轨表面清洁，防止钢轨表面有杂物、油污、铁块、石块等；
7、转盘座上的水封槽应经常保持满水；
8、轴承最高温度不得大于65℃。
有些尾煤浓缩机的表面上经常布满浮起的泡沫和固体，影响了溢流水的使用。
为了清除泡沫，可以将一条浮起的弯管（例如，中空胶管）用绳子缚在一个耙架上，耙架旋转时带动浮管，将泡沫推向溢流堰并把泡沫排入溢流，在溢流出口装设喷水嘴，使泡沫破裂而随溢流排出。
在使用耙式浓缩机时，还应注意不要在走桥上存放工具、杂物等。
严禁任何人在轨道上坐立或进行作业。
五、我厂所用浓缩池结构特点及工作原理
1、技术特征：
序号
名称
数值
序号
名称
数值
1
浓缩池直径
18m
9
油泵电机组
型号
25SCY-132M-4
2
浓缩池深度
4950mm
功率
7.5KW
3
入料方式
中部
10
提耙油缸
型号
HGS-140/100-450
4
耙架每转时间
4~15min
行程
450mm
5
提耙行程
400mm
11
减速器
型号
HZB-100
6
额定工作扭矩
73KN·m
传动比
100
7
额定工作压力
6.3MPa
液压马达
型号
NHM2-100
8
总传动比
553
台数
2
2、工作过程及原理
启动电机后，油泵开始工作，驱动液压马达减速器，使传动装置的主轴带动耙架运转，浓缩机开始投入运行。
当沉淀在弄座机底部的物料增多，又不能及时地将物料排除，此时，耙架刮板的阻力增大，运行压力增高，当压力升高至3MPa是，电池阀动作，切断供给液压马达的油路，液压马达停止运行，及耙架停止运转，提升油缸将耙架提升，延时2~3秒，此时，电池阀动作，恢复向液压马达供油，耙架即在此高度运行，随着工作阻力的减小，耙架靠自身重量逐步下降至正常工作的位置。
当耙架的工作阻力急需增大，压力上升到过载设定值时，浓缩机停止运行，并发出警报信号，此时，因排除故障，再动手开机。
油泵变为变量泵，调节油泵的流量可以调节耙架转速，一板情况下，恐慌只在每转一圈10~15分钟。
3、液压系统的维护与保养
经常保持液压站整洁，随时观察工作压力变化，经常检查油路是否有渗漏现象，发现故障，及时排除。
更换液压油时，要清洗油箱及滤网。
常见故障机排除方法
严
重
噪
音
故障
产生原因
排除方法
油泵吸空
滤油网堵塞
清洗或更换滤网
油温太低
加热油温至15℃~25℃
油的粘度过高
使用推荐年度的液压油
油产生蒸汽
更换液压油
油产生泡沫
补充液压油至液位线
管道接头漏气
更换管道密封件
电机和油泵不同轴
调整同轴度
机械振动
管道振动
紧固或假装管卡
油泵吸入空气
改正油泵旋转方向
压
力
不
足
无
压
溢流阀调整不当
油泵磨损或损坏
修理或更换油泵
油的粘度过低
使用推荐粘度的液压油
溢流阀
溢流阀调整不当
重新调整溢流阀
溢流阀损坏
更换溢流阀
六、重点、难点
1、重点
浓缩设备，影响浓缩澄清的因素，耙式浓缩机的构造及工作原理，耙式浓缩机的使用和检修
2、难点
耙式浓缩机的工作原理，耙式浓缩机的使用和检修
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