2018年8月15日 作者：三河機械 產品咨詢：15315273999
中 心傳動高 效濃縮機工作原理和部件結構
1、工作原理
中 心傳動高 效濃縮機結構如圖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 心有一個排除濃縮產品的卸料斗，池子上部周邊設有環(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機經圓柱齒輪減速器、中間齒輪和蝸輪減速器帶動旋轉。當豎軸旋轉時，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。 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，沿池的周圍裝有傾斜板。裝設傾斜板后，礦漿流 便沿傾斜板的空間向斜上方運動，固體顆粒在兩塊傾斜板之間垂直沉降，使沉降路程縮短，時間減少，沉降到傾斜板上的微細顆粒團聚在一起，沿傾斜板向下滑，沉 降速度加 快。裝設傾斜板還增加了濃縮機的自然沉降面積。
在作業(yè)過程中應注意排料濃度。在濃縮機過負荷或物料過濃縮情況下，會使卸料斗淤塞和耙架扭曲。為防止這種現(xiàn)象，設有信號安 全裝置和耙架提升裝置。
2 主要部件結構及特點
(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，型鋼制成的橋臺橫置在池體上，橋臺下面設有穩(wěn)流筒。橋臺上裝設有傳動裝置和耙架的提升機構及耙架用螺栓固定在回轉軸下面的輪榖上其中一對耙架的長度稍小于濃縮池的半 徑．而另一對的長度則等于半徑的2／3。
(2)消泡器和給礦管
氣泡會影響絮團的結構，從而影響絮團的沉降速度，使底流濃度降低。所以先用消泡器除氣， 進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。如果氣泡進入濃縮機后再逸出，會沖破已形成的絮團過濾層上升至水面，破壞絮團的致密穩(wěn)定結 構和礦漿與清水層的界面，導致部分細粒物料進入溢流。使溢流中固體含量增加。為了避免給礦管進入濃縮機時再產生氣泡，給礦管都設在濃縮機（濃密機）溢流面以下。給礦 管以單管或雙 管﹙從左右兩側沿切線方向進入，在高差上相差一個管徑的高度﹚從切線方向進入中 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方向進入，在混合井的井壁上有阻尼板，進入混合井的礦漿須 有一定的流速，遇到阻尼板以后會產生紊流，促礦漿與絮凝劑的充分混合。井內設有攪拌器，攪拌葉分為三段，葉徑逐漸減小，使攪拌強度逐漸降低。給入排氣系 統(tǒng)，排出空氣后的礦漿進入給料筒，絮凝劑則分段給入筒內和礦漿混合，為了保證中 心混合井內的垂直礦流不沖擊壓縮沉降帶，在混合井的下部有一個礦漿分配盤。 這個分配盤固定在濃縮機（濃密機）的豎軸上，隨著豎軸轉動。大絮團的沉降速度很快，對于濃縮池而言，有可能沉降在分配盤上堵住排礦通道。因此，可能需要在分配盤上裝 一些刮板，刮板不轉動。物料排出后，由于壓縮沉降帶礦漿密度大，大絮團很快能夠 快 速下沉直接進入壓縮沉降帶，小絮團和水只能呈放射狀橫向流動，流入過濾沉降帶。這個過濾層由小絮團、未被捕獲的小顆粒、水中殘余的絮凝劑和大量的水組成。 在這個過濾層中，隨著水流的上升，小絮團、小顆粒繼續(xù)被絮凝劑捕獲形成大絮團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濾層過濾出來，形成澄 清的溢流排出。同時又有許多新的小絮團、小顆粒和殘余的絮凝劑不斷補充到過濾層，形成一個動態(tài)的平衡。這個過濾層很重要，如果過濾層太薄或沒有過濾層，上 升水的濁度會升高甚至跑渾，如果過濾層太厚，上升水的阻力會加大，影響濃縮機（濃密機）的生產能力。所以高 效濃縮機（濃密機）應該有自動控制系統(tǒng)，保持過濾層的高度在一個相對 恒定的位置。
(4)高 效濃縮機的自動控制
為了提高高 效濃縮機（濃密機）的生產能力和降低上清水中的固體含量，設計出一種能夠隨生產工藝要求 可調的濃縮機底流自動排放系統(tǒng)來對傳統(tǒng)濃縮機（濃密機）進行改造，使得濃縮機（濃密機）底流排放及時，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 管路上設置濃度計，用電 信號和濃度的改變作為負反饋的控制變量．實現(xiàn)濃縮機工況過程的自動調節(jié)。其利用可編程控制 器(PLC)、時間繼電器及電控氣動閥等元件構成的濃縮機（濃密機）底流自動排放系統(tǒng)，它具有投資少、見 效快，使用、維護方便，運行穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點。
濃縮機（濃密機）底流自動排放系統(tǒng)由可編程控制 器( P L C ) 、時間繼電器、氣動裝置、信號裝置及電控氣動閥等各種元件構成。
根據生產工藝要求和礦漿的濃縮情況，工藝員將沉降時間 T 1 和排渣時間 T 2設定好( T 1 、 T 2是由兩個參數(shù)可調的外部時間繼電器來控制的) ，將轉換開關置于自動位置，T 1開始計時，當計時到達設定值，給出一個信號送 P L C ，P L C控制濃縮機（濃密機）底流排放泵電動機起動排渣，T 2開始計時，同時 P L C控制內部計時器延時 t 1打開電控氣動閥放渣， ( 這是針對有中間槽的濃縮機（濃密機）的，因中間槽有管道回流，所以要先起動泵，后打開閥門放渣) ， 電控氣動閥受 P L C內部計時器控制，打開一個／X t l時間， 關閉一個／ x t 2時 間， 又打 開一個 ／ X t l時 間， 又關 閉一 個 ／ x t 2時間， „ 如此一開一停， 既排出了濃泥， 又較少帶走溶液。當 T 2計 時到達設定值， 給出另一個信號送P L C ， P L C控制濃縮機（濃密機）底流放渣電控氣動閥關閉， 同時 P L C控制內部計時器延時 t 2控制濃縮機（濃密機）底流排放泵電動機停車，同時 T 1 又開始計時，進入下一個循環(huán)， 這樣循環(huán)往復以實現(xiàn)濃縮機（濃密機）底流自動排放。濃縮機（濃密機）底流自動排放過程中電控氣動閥和排放泵電動機工作時序圖。
(5)濃縮機的機構
傳動裝置包括電動機、 減速器及蝸桿蝸輪減速裝置并附有提升機構和信號安 全裝置。該濃縮機的電動機、減速器和蝸輪減速器都安裝在底座上，底座下面有座蓋，通過預埋螺栓將底座、座 蓋和濃縮池中間的混凝土支柱連接起來。電動機通過三角皮帶帶動減速器，減速器帶動蝸輪減速器運轉。在蝸輪減速器的輸出軸上裝有齒輪，它與內齒圓相嚙合，內 齒圈通過穩(wěn)流筒與轉動架連接起來。內齒圈與底座之間有一個止推軸承，由于齒輪的轉動，內齒圈帶動穩(wěn)流筒和轉動架，進而帶動耙架繞濃縮機中 心線轉動。由于細 粒物料沉降速度較慢，為了減小沉降過程的干擾，耙式濃縮機耙臂轉速須緩慢，因而傳動減速比很大。采用蝸輪蝸桿減速和三 級齒輪減速器能滿足要求。為了確保 濃縮機安運轉，傳動機構須有安
全裝置，以防因沉淀過濃或給料過多而損壞機件或電動機。
(6)液壓和PLC程序控制自動提耙 刮泥耙被固定在主傳動軸上，離池底有一定的高度，由主蝸輪帶動主傳動軸回轉，使刮泥耙順時針連續(xù)旋轉，在正常工作狀態(tài)下完成刮泥過程。當池底沉積的淤泥過厚，當?shù)撞课锪显龆嘤植荒芗皶r排出，此時耙架刮泥板阻力加大，將傳動扭矩通過液壓油的壓力傳到 電器控制箱內可編程序控制 器，通過PLC程序，使該機達到手動和自動運行；當運行阻力增至4Mpa時由驅動扭矩壓力傳到PLC控制提耙，當運行壓力小于2.5Mpa時由驅動扭矩壓力傳到PLC控制降耙；當壓力高于6.3Mpa時制動停機以防濃縮機受損。每次提降耙都由裝在油缸上的行程開關控制，按以上程序運行就能達到自動提降耙的工作程序；如礦物堆積較多底流不能及時排出，使耙子提起不往中 心刮料，待底流順通后，再往中 心刮料，還有自動清池功能。設備運行具有自動化程度高 性能穩(wěn)定 操作簡便。
(7)傾斜板 該濃縮機在澄清區(qū)與沉降區(qū)之間設置了傾斜板提高了澄清水的質量和濃縮機的處理能力。
傾斜板濃縮機的工作原理和傳統(tǒng)的耙式濃縮機一樣, 都是利用重力沉降作用把礦漿中的固體顆粒分離出來, 但其沉降作用是發(fā)生在設備中的各傾斜板之間的空腔內, 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, 進入機體下部的排料漏斗。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的沉降面積要遠大于普通耙式濃縮機。但是,相同沉降面積的傾斜板濃縮機的過流截面積要遠小于普通耙式濃縮機, 其機體內的流體速度遠大于普通耙式濃縮機內的水流速度, 因此,在確定傾斜板濃縮機的參數(shù)時, 其內部流體速度成為一個重要因素。
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 的確定應考慮傾斜板上的料層厚度和器壁效應, 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; 傾斜板長和寬的確定主要從結構設計上考慮, 應便于安裝、更換, 保證適當?shù)膭偠群秃穸?。當? 為保證礦泥有足夠的滯留時間, 傾斜板長度不能過短, 這就要求傾斜板的層數(shù)和長寬有一個協(xié)調的比例.
在傾斜板濃縮機的選型時除了流量、濃度、粒度分布、溫度等參數(shù)外, 其利用系數(shù)也是一個重要的參數(shù)； 而在傾斜板濃縮機的設計中,應采取一切措施, 減少紊流; 在確定傾斜板長度時還應充分考慮沉降區(qū)與入流區(qū)和溢流區(qū)交界處紊流區(qū)的大小。
(8)刮板
刮板背面產生的負壓是使礦泥向池中 心流動的因素之一；外側刮板上緣存在較強的反向流動，降低了刮耙的效率；在濃縮機中部刮耙效率變化平穩(wěn)，且高耙臂轉速刮耙刮泥效率高于低耙臂轉速。
刮板直接對池底礦泥作用，對整個濃縮機工作效率、設計參數(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式。其中斜板式刮板由多個傾斜安裝的矩形板組成。
當斜板繞中 心轉動時，完成以下3個功能：
﹙1﹚刮板對沉淀物施加壓力，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﹚刮板產生一個指向濃縮池中 心的分力，使礦泥向集泥斗流動。
當刮耙繞中 心轉動時，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，礦泥在隨刮板轉動時向中 心流動。在外側的刮板處，不但存在指向液面的垂直流動，還有因壓差而在刮板上緣產生的反向流動，這些是使刮耙在較高的轉 速下，邊緣刮板效率快速降低的原因之一。
通過對中 心傳動高 效濃縮機的介紹，設備運行平穩(wěn)，提耙降耙靈活，自動化程度高，符合安 全生產 的要求，實現(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。先進的液壓和PLC程序控制的液電系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)，代表了當今高
效濃縮機的發(fā)展方向。
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