一种液固流化床分选分级设备的流体分布器

摘要

一种液固流化床分选分级设备的流体分布器，主要包括阀门、流体分布主管、环支管、直支管、缓冲流体分布板、排料流体分布板和下桶体；流体分布主管通过环支管、多个等夹角布置的直支管与下桶体相连，下桶体内高于流体分布主管水平位置设有开有竖直方向分布孔的多层缓冲流体分布板和倒锥形的排料流体分布板，底流排料管位于下桶体中心并贯穿所有缓冲流体分布板，与下桶体底部外侧的底流排料阀门相楔合。本发明的流体分布器兼具提供均匀稳定的上升水流、支撑床层重量、流态化排放底流的功能，结构简单、紧凑，稳定性好，操作便捷，可大幅度改善液固流化床分选分级设备上升水流的均匀、稳定性和底流产物的排放能力，提高分选性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液固流化床的流体分布器，尤其是一种适用于1-0.25mm细粒矿物的分 选及分级的液固流化床分选分级设备的流体分布器。

背景技术

液固流化床分选机是一种强化重力场分选分级设备，可有效实现1-0.25mm细颗粒矿物的 分选分级，已成功实现了工业化。其分选机理：物料在上升水流的作用下，形成具有一定密 度梯度的干扰流化床，基于不同粒度、密度颗粒干扰沉降速度差异进行分离；低密度或细粒 级颗粒上浮，成为浮物，高密度或粗粒级颗粒下沉，成为沉物。液固流化床分选分级设备的 流体分布器兼有产生均匀上升水流、支撑整个床层和排放底流的作用，是影响液固流化床分 选分级设备工作效果的关键因素之一。中国专利ZL200720037745.0公开了一种流体分布器， 采用多管式分布器和侧流式分布器相结合，液体分布器由阀门控制的流体分布主管，与流体 分布主管相连的环支管和直支管构成，每根支管上方开设若干水平方向的出水孔。然而该流 体分布器存在以下问题：（1）靠近主管水流入口的支管水流强度大于远离主管水流入口的支 管，每根支管上，靠近主管的出水孔水流强度大于远离主管的出水孔，导致整个柱体横截面 上的水流分布不均匀；（2）流体分布器支管的开孔方向为水平方向，但分选过程需要均匀的 上升水流，因此出水孔喷出的水流需一定的时间和空间变换为上升流，同时不可避免部分流 体变换为下降流，不利于上升水流的稳定；（3）入料由上部入料桶进入液固流化床柱体时带 有一定的初始速度，由于惯性作用，应该上浮的低密度颗粒均会向下沉降一段距离，尤其是 粒度较粗的低密度颗粒沉降距离较大，一旦这部分低密度颗粒沉降至给流体分布器水平支管 以下，就不能再返回流体分布器上方重新分选，而是直接进入底流沉物损失于尾矿中，影响 了分选效果；（4）高密度颗粒通过倒锥形尾煤导流槽收集排出，由于尾煤导流槽位于流体分 布器下方，给入的水流对这部分颗粒产生作用很弱，随着分选进行，高密度颗粒不断累积， 越压越紧，水分含量越来越低，可能会造成底流排料口堵塞，底流不能顺利排出，影响分选 过程的连续进行。已公开的关于液固流化床分选分级设备的发明专利（公告号CN101804382 A、公告号CN101850293A和CN102205262A）均存在上述问题。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种结构简紧凑单、给水 均匀、底流排放顺畅稳定、可提高分选效果的液固流化床分选分级设备的流体分布器。

技术方案：本发明的液固流化床分选分级设备的流体分布器，包括由法兰连接为一体的 上桶体和下桶体，下桶体内部中心设有底流排料管，下桶体底部外侧设有与底流排料管相楔 合的底流排料阀门，所述的下桶体外部设有带有控制流量大小阀门的流体分布主管，流体分 布主管上连有包围下桶体一周的流体分布环支管，流体分布环支管上设有多个等夹角布置与 下桶体相连的流体分布直支管，下桶体的内部高于流体分布主管水平面的位置设有缓冲流体 分布板，缓冲流体分布板的上部设有倒锥形的排料流体分布板，排料流体分布板的锥顶与底 流排料管的顶部相连，所述的缓冲流体分布板与排料流体分布板均开有竖直方向的分布孔。

所述的多个等夹角布置的流体分布直支管优选为2-16个；所述的多层缓冲流体分布板优 选为1-3层；所述的倒锥形排料流体分布板的锥面与水平方向的夹角可根据底流排料速度进 行调节，优选为10-40°；所述的分布孔的孔径优选为0.25-0.5mm，开孔率优选为25-55%；

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.流体通过均匀布置的流体分布主管、环支管及分流直支管给入液固流化床桶体内，保 证流体在整个桶体横截面上的均匀分布；

2.流体流经多层缓冲流体分布板与排料流体分布板，降低流体的流速和湍流程度，同时 分布孔的开口方向为竖直方向，保证上升流体的均匀、稳定；

3.倒锥形的排料流体分布板在支撑整个床层的同时，能够为已经沉积到底部的颗粒提供 向上的冲力，起到扫选的作用，同时使浓缩的底流产物保持一种流化状态，有利于底流物料 的收集及排放，避免了底流物料不断积聚导致的堵塞，从而使分选过程更加顺畅，改善分选 效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明流体分布器的管路布置的示意图。

图3是本发明流体分布器的缓冲流体分布板的示意图。

图中：1-阀门，2-流体分布主管，3-缓冲流体分布板，4-排料流体分布板，5-分布孔， 6-上桶体，7-法兰，8-底流排料管，9-下桶体，10-底流排料阀门，2-1—流体分布环支管， 2-2—流体分布直支管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步描述：

如图1所示，本发明的液固流化床分选分级设备的流体分布器，主要由桶体、控制流体 流量的阀门1和流体分布管构成。桶体由上桶体6和下桶体9通过法兰7连为一体，桶体的 横截面为圆形或者矩形，图1中为圆形；下桶体9的内部高于流体分布主管2水平面的位置 设有多层水平布置的缓冲流体分布板3，所述的多层缓冲流体分布板3优选为1-3层，图1 中为2层。缓冲流体分布板3的上部设有倒锥形的排料流体分布板4，所述的倒锥形排料流 体分布板4的锥面与水平方向的夹角根据排料速度进行调节，优选为10-40°。排料流体分 布4的锥顶与下桶体9的内部中心、贯穿缓冲流体分布板3的底流排料管8相连，下桶体9 的底部外侧设有与底流排料管8相楔合的倒锥形排料阀门10。图2所示，流体分布管带有阀 门1的流体分布主管2、与流体分布主管2相连的环支管2-1和多个等夹角布置的分流直支 管2-2构成，所述的多个等夹角布置的流体分布直支管2-2优选为2-16个。流体分布主管2、 环支管2-1及直支管2-2位于同一水平面；图2中，流体分布直支管2-2为8个，每两个流 体分布直支管2-2以相同的夹角均匀连接在流体分布环支管2-1上，另一端与液固流化床桶 体的下桶体9相连。图3所示，所述的缓冲流体分布板3与排料流体分布板4均开有竖直方 向的分布孔5，所述的缓冲流体分布板3与排料流体分布板4的分布孔5的孔径优选为 0.25-0.5mm，开孔率优选为25-55%。

工作过程：通过泵打入的高速水流由带阀门1的流体分布主管2进入流体分布环支管2-1， 再均匀分流至2-16个，图例中为8个等夹角布置的流体分布直支管2-2，最终全部汇入液固 流化床桶体的下桶体9内，随着下桶体9内的水量逐渐增加，水流向上运动，经过开有竖直 方向分布孔5的1层缓冲流体分布板3和排料流体分布板4的均布及缓冲作用，形成沿桶体 的横截面均匀、稳定的上升水流，并通过调节阀门1的流量控制上升水流的速度；在分选过 程中，密度高于流化床床层密度的颗粒穿过床层向下沉降至下桶体9的下部，排料流体分布 板4的倾斜锥面有利于高密度底流颗粒的收集及导流进入底流排料管8，同时排料流体分布 板4的上升水流可对下沉的高密度颗粒进行扫选，而且使浓缩的底流产物保持一种流化状态， 防止底流产物沉积堵塞，当打开底流排料阀门10时，顺利排出底流产物，保证分选过程连续、 高效地进行。