下载文档原格式
脱水技术与设备1. 什么是脱水技术脱水技术是一种将物质中的水分含量降低的过程。
脱水技术广泛应用于食品加工、化工、制药、环保等领域，旨在提高品质、延长保质期、减少运输成本等。
脱水技术可以从多个角度进行分类，如热脱水和冷冻脱水等。
2. 脱水技术的分类2.1 热脱水技术热脱水技术是指通过加热将物质中的水分蒸发或蒸发凝结，从而达到脱水的目的。
常见的热脱水技术包括普通热风脱水、真空脱水、喷雾脱水、热风烘干等。
•普通热风脱水：通过热风对物质进行加热，使水分蒸发，从而实现脱水。
这种方法适用于一些易于蒸发的物质，如食品中的水分。
•真空脱水：在低气压条件下，将物质置于真空脱水设备中，通过降低压力来加快水分蒸发的速度。
真空脱水广泛应用于制药、化工等行业，可以有效地保持物质的营养成分和品质。
•喷雾脱水：将物质喷雾成细小颗粒，在高温条件下，通过气体流动将水分从颗粒中蒸发，从而实现脱水的效果。
这种方法适用于一些颗粒状的物质，如粉末、颗粒状化学品等。
•热风烘干：通过向物质中提供热风，使水分进行蒸发，达到脱水的效果。
热风烘干常用于食品加工、化工等行业，可以保持物质的形状和颜色。
2.2 冷冻脱水技术冷冻脱水技术是指通过冷冻将物质中的水分冻结，然后利用气体或真空将冻结的水分蒸发或凝结，从而达到脱水的效果。
冷冻脱水技术广泛应用于食品加工、冷冻干燥等领域。
冷冻脱水技术主要有以下两种方法：•冻结干燥：将物质在低温条件下冻结成固体，然后在真空条件下将冻结的水分蒸发出去，从而实现脱水。
这种方法适用于对物质的形状和颜色有较高要求的场合，如制作冻干食品、保护药物的活性成分等。
•冷冻浓缩：通过冷冻将物质中的水分冻结成固态，然后在真空条件下将冻结的水分（冰）直接转化为蒸汽，从而实现脱水。
这种方法适用于对水分含量有较高要求的场合，如饮料、果汁等。
3. 脱水设备脱水设备是指用于进行脱水过程的机械设备，根据脱水技术的不同，脱水设备也有所区别。
3.1 热脱水设备•热风脱水设备：主要包括热风烘干机、热风脱水机等。
选煤厂产品的脱水方法作者：孙东升来源：《中国科技博览》2014年第09期[摘要]本文主要阐述了选煤产品脱水方法、粗颗粒物料的脱水机械设备等技术问题。
[关键词]产品脱水方法机械设备中图分类号：TD462.1脱水和干燥是固体和液体分离的过程。
大部分选煤厂分选过程是在水中进行，因此，选煤产品在出厂前需进行脱水，以满足用户和运输要求。
我国现行产品目录规定精煤水分为12.5%左右，个别用户和高寒地区湿煤冬运要求精煤水分在9%以下。
水是精煤中的杂质，不但用户使用和冬季运输有影响，还浪费货运量，车皮运输能力。
所以，选煤厂的精煤产品一定要尽可能的降低水分。
1、选煤产品脱水方法1.1、脱水方法按选煤厂不同的工艺环节，使用的脱水设备和脱水方法也不同，常用的脱水方法主要有重力脱水、械脱水和热能脱水。
（1）重力脱水。
是靠重力实现脱水。
重力脱水又可以分为以下两种形式：自然重力脱水和重力浓缩脱水。
（2）机械力脱水。
靠机械力实现的水和物料的分离。
机械力脱水又可分为以下几种：筛分脱水和离心脱水、过滤脱水、压力脱水、（3）热能脱水主要是利用热能使水气化而蒸发的脱水，如火力干燥及日光暴晒等。
1.2、脱水的作用降低产品中的水分，满足产品质量要求。
减少运输的费用。
铁路运费是以质量作为计费依据的，水分越大，运输费用就越高。
避免影响冬季铁路运输，防止冻车或涨车。
2、粗颗粒物料的脱水机械设备2.1、脱水筛脱水筛是选煤厂使用最广泛的脱水设备，一般分级用的筛分设备把结构作相应的改变都能用于脱水。
选煤厂常用的脱水筛有固定筛、摇动筛和振动筛。
（1）固定筛固定筛主要安装在运动的脱水筛之前，进行预先脱水，以减少进入运动脱水筛的水量，提高脱水效率。
固定筛又可分为条缝筛、弧形筛和旋流筛。
①条缝筛条缝筛安装在运动的脱水筛的给料溜槽上，其宽度与溜槽相等，长度在2m以内，筛缝尺寸正常为0.5mm，最高泄水能力可达200-300m³/（h·m²）（筛面面积），经预先脱水后的产品液固比约为2-3。
《选矿学》课程介绍一、课程性质选矿学是研究矿物分选、分离、富集、综合利用矿产资源的一门综合性技术科学，是矿物加工工程专业的主干课程和专业核心课程。
本课程整合了筛分破碎技术、重力选矿技术、浮游分选技术、分离技术等四门课程内容，通过该课程学习，使学生掌握各种矿物加工方法的基本理论、矿物加工工艺及相应的机械设备的工作原理及其应用实践，使学生掌握牢固的专业基础知识，培养学生在工程实践中善于发现问题、分析问题、解决问题的能力。
二、适用专业矿物加工工程专业三、先修课程高等数学、大学物理、流体力学、无机化学、有机化学、物理化学、工程制图、煤化学四、课程的教学内容1.破碎理论及破碎机械、磨矿与磨矿机械、粒度分离技术与设备、超细粉体技术。
2.重选基本原理、重介质分离技术、跳汰分离技术、流膜分离技术、重选生产工艺、物料可选性及重选工作效果评价。
3.矿物界面分选基本原理和方法、浮选药剂、浮选设备、典型浮选过程、其他界面分选方法、浮选工艺与实践。
4.固体物料脱水工艺，粗、细物料脱水设备、浓缩分级沉淀、凝聚与絮凝、干燥与除尘。
5.典型矿物加工实践。
五、课程的教学特点1."选矿学"课程结构新体系和教学大纲充分体现加强基础，切实拓宽专业面；2.突出素质教育和创新人才培养。
课程教学利用校内矿物加工实验技术、校外现场生产实习、导师制下实施的大学生科技训练计划开展第二课堂这三个层次的实践环节，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，激发学生创造性思维，培养创新能力。
3.利用现代教育技术手段，全面改革课程教学模式和教学方法，部分内容开展双语教学。
（1）研制开发了课程教学多媒体课件，切实解决了教学重点和难点，增加信息量，拓宽专业面。
（2）课堂讲授运用启发式、探究式、综合法以及生产实际案例分析教学，激发学生自主性学习和研究性学习；（3）采用讲课、大作业、讨论、小论文等灵活多样的形式，激发学生的学习热情和兴趣，体现以学生为主体的教学观念。
各种脱水设备选型计算脱水设备是指将物料中的水分通过物理或化学的方式去除的设备。
在各种工业生产中，常常需要对物料进行脱水处理，以便提高产品的质量和加工效率。
在选择合适的脱水设备时，需要考虑物料的性质、脱水效果、设备的能耗和维护等因素。
本文将分析几种常见的脱水设备，并介绍其选型计算方法。
1.离心脱水机离心脱水机是一种利用离心力将物料中的水分快速分离的设备。
它适用于对颗粒状物料进行脱水处理。
选型计算主要包括以下几个步骤：-确定物料的水分含量和处理量。
-通过实验或参考数据确定物料的离心系数和离心脱水机的离心力。
-根据物料的性质和脱水要求，确定离心脱水机的转速和筐壁宽度。
-计算出所需的驱动功率和设备尺寸。
2.带式脱水机带式脱水机是一种通过传送带将物料进行脱水的设备。
它适用于对含有大量水分的物料进行脱水处理。
选型计算主要包括以下几个步骤：-确定物料的水分含量和处理量。
-确定带式脱水机的带速和带宽。
-根据物料的性质和脱水效果要求，确定带式脱水机的压力和过滤面积。
-计算所需的驱动功率和设备尺寸。
3.滤压机滤压机是一种将物料通过滤布或滤板进行脱水的设备。
它适用于对细颗粒物料和粘稠物料进行脱水处理。
选型计算主要包括以下几个步骤：-确定物料的水分含量和处理量。
-根据物料的性质和脱水效果要求，确定滤压机的过滤面积和压力。
-根据滤料的性质和脱水效果要求，确定滤料的厚度和流量。
-计算所需的驱动功率和设备尺寸。
4.旋流器旋流器是一种利用涡流效应将物料中的水分快速分离的设备。
它适用于对细颗粒物料和含有大量水分的物料进行脱水处理。
选型计算主要包括以下几个步骤：-确定物料的水分含量和处理量。
-根据物料的性质和脱水效果要求，确定旋流器的直径和进口速度。
-通过实验或参考数据确定旋流器的分离效率和压降。
-计算所需的驱动功率和设备尺寸。
在进行脱水设备选型计算时，还需考虑设备的能耗和维护成本。
选择合适的脱水设备不仅能够提高脱水效果，还能降低生产成本。
第2章粗粒物料的脱水设备（施）粗粒物料脱水设备分类：(1)粗粒脱水设备a固定筛 b斗子提升机 c弧形筛脱水仓(2)振动脱水设备a摇动筛b共振筛c直线振动筛(3)离心脱水设备a旋流筛惯性卸料离心脱水机刮刀卸料离心脱水机振动卸料离心脱水机一、重力脱水设备（施）1. 脱水斗子提升机脱水斗子提升机也称脱水斗子。
它有机头、机尾、斗链、机壳与支架、安全装置五部分构成。
其结构与运作原理完整与斗子提升机相同，只是斗子上布设孔眼以便运输提升过程中脱水。
因此它兼有运输与脱水双重功能。
为满足脱水需要，脱水斗子一般必须倾斜安装；且要从斗链长度上保证足够脱水时间。
在选煤厂，脱水斗子主要用于两种场合：各类斗子捞坑(如原煤捞坑、精煤捞坑、事故捞坑)的运输提升与脱水；跳汰中煤、矸石产品的运输提升与脱水。
它既可作预先脱水，又可作为最终脱水。
2.直线缝条筛直线缝条筛是最简单的一种脱水设备。
筛面呈平面，筛子固定安装，无需动力。
物料(固液两相体系)沿筛面运动或下滑过程中，水(确切讲煤泥水)透过筛孔完成泄水过程。
直线缝条筛主要用于跳汰精煤溢流或块煤重介精煤溢流的泄水。
筛缝宽0.5-1mm，筛子与溜槽等宽布置，筛子长度根据需要确定，太短脱水效益低，太长易造成物料筛面上的堆积堵塞。
3. 弧形筛弧形筛是一种固定筛，因筛面呈弧形得名。
一般弧形筛弯成60°，曲率半径为0.5-1.5mm，筛缝为0.5-0.7mm。
当物料沿筛面的切线方向以一定速度给入，在离心力和筛条分割作用下，大量的水通过筛缝泄出，并泄出部分细泥。
弧形筛的筛缝间隙是实际分离粒度的1.5-2倍，如筛缝为1mm，筛下物的大部分颗粒不超过0.5mm，它是由于物料在弧形筛面上的概率透筛形成的。
增加了筛子处理能力，减少筛面堵塞，这是弧形筛较之固定条缝筛的明显优势和逐步取而代之的原因。
弧形筛的缺点是筛面磨损严重，安装与维护要求高。
采用逆转180°筛面方式可有效延长弧形筛寿命。
4. 脱水仓脱水仓结构与一般煤仓结构基本相同。
不同之处是在底部排料口装设带孔的特制脱水闸门供脱水排料用。
在脱水仓内，产品中的水借本身重力作用透过物料层自然泄出。
脱水效果随物料在仓内停留时间的延长而有所提高，脱水仓通常兼作装车仓用，主要用于粗粒精煤，中煤、矸石经脱水筛或脱水斗子提升机的初步脱水后，在装车前的进一步脱水。
由于高效脱水机械的采用，脱水仓使用已减少。
二、振动筛脱水振动筛结构、工作原理、技术性能已在《破碎筛分》中作了介绍，这里仅介绍其脱水和脱泥(包括脱介)的特点。
振动脱水效果与很多因素有关。
筛面愈长，煤粒在筛面上的脱水时间愈长；煤粒愈大，间隙水愈易脱除。
在脱水过程中清除粘附在煤粒表面上的煤泥，不仅可以提高脱水效果，同时可以提高精煤质量。
为此在脱水筛上装设喷水装置。
喷水装置一般采用带孔钢管或扩散形喷嘴制成，要求喷水沿整个筛面宽度均布。
脱水筛通常安装两排喷水，二者相距不远，这样，筛面上的脱水过程分为三个阶段。
第一阶段为初步脱水阶段，第二阶段为喷洗阶段，第三阶段为最终脱水阶段。
在初步脱水阶段一部分细泥随水流透过筛孔面排除，但当大部分水流被排除后，附着在煤粒表面的细泥不易透过筛水，经施加喷水喷浇。
因此，选煤产品的脱泥效果与喷水装置的工作有密切关系。
脱水筛有单、双层之分。
单层筛有块煤和末煤两种，双层筛可同时完成两个粒级煤的脱水。
块煤脱水筛为冲孔筛板，筛孔13、25mm；未煤脱水筛为条缝筛网，筛缝间隙为1、0.75、0.5mm。
对于块煤重介物料的脱水，多采用双层筛；上部筛孔多为50mm，下部筛孔多为0.5mm。
下部筛面的设置是避免50-0.5mm的物料进入介质系统。
由于结构简单，运动状态稳定，脱水效果好，设备备件供应及更换方便等原因，直线振动筛在选煤厂得到广泛应用。
共振筛、摇动筛已基本淘汰。
三、离心脱水设备离心脱水用于振动脱水末煤的进一步脱水。
这类设备采用离心过滤原理。
即当呈松散体的物料给到旋转筛面后，形成厚度大体均匀的料层(滤层)随筛兰旋转；受离心力作用，物料水份和部分细料物料穿过料层与筛孔排出，形成脱水产品与离心液。
离心力是离心脱水的关键所在，其大小用分离因数F表示(或称离心强度)。
F = 离心加速度/重力加速度显然，分离因数越大，物料所受的离心力越强，固液分离效果越好，但会造成煤的破碎量增加。
通过调节转筒半径和转速，可有效改变离心机分离因数的大小。
末煤脱水的离心分离因数一般为80-200，即离心力比重力大80－200倍。
因而离心脱水效果是重力条件下无法达到的。
这是离心脱水机作为末煤脱水把关设备原因所在。
1. 旋流筛旋流筛是一种固定筛，其筛面上部为园柱形(导向槽)，下部为倒锥形。
物料以一定速度沿切线方向流入导向槽，在筛面上形成旋流。
受离心力作用，80-90%水和部分细粒煤透筛，剩余物料在锥形筛面上旋流而下，继续脱水。
脱水物料滑至筛网下部料口排出，筛下水则集中外部出口排出。
旋流筛兼具固定筛和离心脱水机的优点。
尽管设备简单，但处理能力却比振动筛大2－3倍。
它可用于末精煤预先脱水，末煤预先脱泥、脱水、分级以及粗煤泥回收作业(筛孔0.75、1mm)。
为消除筛网物料堵塞和提高筛上产物浓度，可在旋流筛上安装电磁激振器进行振动。
为延长筛网寿命，可调节入料口方向，使物料在导向槽内作交替旋流运动。
2. 惯性卸料离心脱水机惯性卸料是指依靠惯性离心力使物料沿筛面移动并排出的过程。
因此，这种离心机要求筛兰的半锥角须大于物料摩擦角(煤粒与筛面的静摩擦角为22-31°)。
这种排料方式决定了离心机的筛兰结构，影响其处理能力与脱水效果。
这是惯性卸料离心脱水的缺限。
我国没有组织该设备的生产。
3. 螺旋卸料离心脱水机称立式刮刀卸料离心脱水机。
它由三部分构成，传动机构、工作部件、润滑系统。
其工作部件有带螺旋刮刀的转子，整体筛兰和给料分配盘。
转子和筛兰向同一方向转动，转子转速稍低二者之间的差动速度为τr/min。
分配盘将脱水物料甩到筛兰和转子的间隙中，在离心力作用下，产品水份透过料层和筛板缝隙，汇集到机体下的溜槽中排出(离心液)，脱水产品则由转子刮刀刮落到机下。
由于采用强制性机械卸料，筛兰和刮刀转子之间的间隙对离心机工作有很大影响。
若间隙减小，筛面上带留煤量减小，设备负荷降低，筛网堵塞减少，有利于物料脱水；若间隙增大，筛面土总保留一层物料、脱水的煤流只能沿煤层滑动，一方面加大物料移动阻力，增加了设备负荷与动力消耗，造成过多的物料破碎；另一方面是料层加厚，过滤阻力增加，降低了脱水效果。
离心机要求的配合间隙为2±1mm，若磨损严重，可通过调整心轴凸缘的垫片厚度，更换刮刀或刮刀转子来保持合理间隙与设备正常运转。
由于采用机械刮刀卸料，这种离心机的入料上限要求严格，脱水过程中煤的破碎现象严重。
螺旋卸料离心脱水机的特点1) 脱水效率高，产品水分可达6%左右；离心液的固含量不大于8%，且对煤泥含量不敏感。
2) 机械振动小，布置容易。
3) 传动机构简单紧凑，润滑系统完善。
4) 结构较复杂，制造与检修要求精度高。
4. 振动卸料离心脱水机1) 振动力在离心脱水中的作用筛兰在绕轴旋转的同时，作轴向振动。
(1) 克服筛面运动阻力使物料向前移动并排出。
(2) 物料不断得到松散，强化了脱水。
(3) 有助于清理筛面，防止筛面堵塞。
(4) 减轻物料对筛面的磨损。
此外，振动卸料减小了筛兰半锥角(10-15°)，改变了筛兰结构，进一步改善了设备机械性能与脱水效果；减轻了筛面磨损对物料的机械破碎，放宽了入料粒度上限。
2) 结构与工作原理振动离心机由工作系统、回转系统、振动系统、润滑系统四部分构成。
工作系统是在离心脱水过程中与物料直接接触的设备部件，这些部件包括受料斗、入料管、筛兰、筛座和机壳，它是设备工作的核心。
物料由受料漏斗经入料管均匀给到高速旋转的筛兰上，并同筛兰一起运动。
与此同时，物料受轴向振动作用由入料端向排料端移动，在移动过程不断受离心力作用排出水分。
筛兰孔隙一般为0.5mm，透过筛兰且含有一定细粒固体的为离心液，脱水产品在筛兰端口排出。
3) 振动离心机的设备类型及特点按照筛兰的空间位置，振动离心机分卧式振动卸料离心机(简称卧振)和立式振动卸料离心机(简称立振)两种。
立振特点(LTL-1000型)(1) 筛体强烈振动，脱水效率较高。
(2) 重量轻，构造简单。
(3) 单位面积处理量高，功率消耗小。
(4) 煤不易破碎，离心液中固体损失量小。
卧振特点(1)产品水份8-10%，离心液固含量200-260g/L，其中+40目的量极少(2) 动平衡好，噪音小，可直接固定在地板上。
(3) 结构紧凑，体积小，重量轻，筛兰更换方便。
(4) 功率小，有自动控制系统。
(5) 筛网易磨损、安装、检查、维修技术要求较高。
离心脱水机通常采用产品水份和离心液中固含量去评价（主要设备的脱水产品水分如表），此外，还可采用脱泥降灰及破碎程度两个辅助指标。
影响设备工作效果三方面因素包括：(1) 入料性质。
主要指入料粒度组成及水份含量；(2) 操作条件。
主要是处理能力控制；(3) 设备结构及性能。
结构因素包括筛兰半径与倾角，筛兰长度；筛缝大小；动力因素包括筛兰转速、振幅与频率。
结构因素和动力因素都综合反映在设备性能上，而这方面通常通过设备的选型来体现。
表3 粗粒物料脱水设备的产品水分产品名称脱水设备产品水分，%块精煤脱水筛 8-10 脱水仓6-7末精煤斗子提升机 20-24 脱水筛 16-18 离心脱水机 8-10 脱水仓 12-14中煤斗子提升机 20-24 脱水筛 14-16 离心脱水机 10-12 脱水仓 12-14矸石斗子提升机 20-24脱水仓 12-14四、学习要求。
