专利名称：浮选药剂乳化器及包括其的浮选药剂乳化设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤浆处理中对浮选药剂进行乳化的药剂乳化技术，具体地涉及一种浮选药剂乳化器及包括其的浮选药剂乳化设备。
背景技术：
浮选是基于矿物和矿物杂质表面物理化学性质的差异而进行分选的方法。在调节煤与矿物杂质的表面性质、提高浮选速度和选择性等方面，浮选药剂起着极为重要的作用。煤油或轻柴油是最常用的捕收剂，由于此类捕收剂表面较强的疏水性使油水互不相溶，导致捕收剂的分散性能不好，不能形成细小的分散相，捕收剂被机械作用强制性地分散在矿浆中，捕收剂分散的液滴较大，数量较少，导致捕收剂与矿粒发生碰撞几率降低。而且一部分分散的捕收剂液滴在短时间内还会聚集成大的油滴，相当一部分捕收剂不能发挥作用，随尾矿水排出，不但降低了捕收剂的作用效果，而且为煤泥水的处理带来不利影响， 加重了煤泥水对环境的污染。乳化就是将互不相溶的两种液体相互分散，形成一种能够在一定时间内稳定的乳化液。而理论和实践都已证明，用适当的方法将浮选药剂乳化对细粒煤浮选起着重要的作用。在众多乳化方法中，机械乳化是一种理想的乳化手段。药剂经过乳化后分散性变好，与矿浆接触面积增大，提高了药剂与颗粒的接触面，从而提高浮选效果，达到了节油的目的。国内先后出现了 3种实用新型浮选药剂乳化设备，分别为“组合式浮选药剂乳化设备”(申请专利号:CN95204434. χ)、“一种浮选药剂乳化装置”(申请专利号 CN03221406. 5)和“浮选药剂射流乳化装置”(申请专利号CN200820089327. 0)，取得了较好的乳化效果。但是，这些已有的乳化器一般采用射流方式来乳化浮选药剂，乳化路径短， 乳化后的乳状液不稳定，容易出现破乳问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种新式的浮选药剂乳化器及包括其的浮选药剂乳化设备，本浮选药剂乳化器能够使浮选药剂充分分散乳化，获得优良的乳化效果。针对上述技术问题，根据本实用新型的第一方面提供了一种浮选药剂乳化器，其包括外壳，具有内部空间；进料嘴，设置在外壳上游，与内部空间相通；出料嘴，设置在外壳下游，与内部空间相通；内锥体，构造为圆锥体，设置在内部空间中，与外壳共同限定一乳化空间；其中，内部空间的内壁和/或内锥体的外侧形成有多个沟槽。具体地，根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器，其中，内部空间为与内锥体的形状相匹配的圆锥形空间，内部空间与内锥体共轴，所述沟槽包括在内部空间的内壁上形成的多个第一沟槽和在内锥体的外侧上形成的多个第二沟槽，并且内部空间与内锥体共轴ο具体地，根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器，其中，进料嘴包括具有锥形内壁的进料口，所述沟槽还包括在进料口的锥形内壁上形成的多个第三沟槽。[0010]具体地，根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器，其中，内部空间的内壁、内锥体的外侧面和/或进料口的内壁表面均具有锯齿形结构。具体地，根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器，其中，沟槽为直条状沟槽、 螺纹状沟槽、“S”形沟槽和“Z”字形沟槽中的一种或多种。具体地，根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器，其中，浮选乳化器还包括调节手柄，调节手柄包括与内锥体相连的调节杆，以轴向地调节内锥体在内部空间内的位置。具体地，根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器，其中，调节手柄以螺纹连接、焊接或螺钉紧固的方式与内锥体相连；或者调节手柄与内锥体一体形成。具体地，根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器，其中，浮选乳化器还包括 定位套，与外壳相连，调节手柄延伸穿过定位套与内锥体相连并能相对于定位套轴向移动； 锁紧件，套设在调节手柄的调节杆上并能相对于调节杆移动，并且位于定位套的自由端一侧。具体地，根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器，其中，外壳和/或内锥体与能够使其相对彼此转动的外部驱动电机相连。进而，根据本实用新型的第二方面提供了一种浮选药剂乳化设备，其包括根据本实用新型第一方面的浮选药剂乳化器。本实用新型具有以下有益技术效果本实用新型的浮选药剂乳化器结构简单、安装方便、体积小、质量轻、功耗低、且乳化效果更好。具体地，本实用新型的浮选药剂乳化器利用锥形的内部乳化空间以及沟槽结构，来增强浮选药剂的分散和紊流运动，从而使药剂乳化更加充分，减小破乳问题。本实用新型的浮选药剂乳化器的其他具体优点将在后面的实施方式描述中更进一步说明。应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本实用新型提供进一步的说明。
附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本实用新型。这些附图图解了本实用新型的一些实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。附图中图1示出了根据本实用新型实施方式的浮选药剂乳化器的结构示意图。
具体实施方式
下面，将结合示例性实施方式并参照附图来说明本实用新型的具体实施方式
。图1中示出了根据本实用新型一个示例性实施方式的浮选药剂乳化器100。图1中的浮选药剂乳化器100包括外壳110，其具有用于乳化药剂的内部空间111 ；进料嘴120， 其设置在外壳110的上游并与内部空间111相通，用于输入从外部设备(例如增压泵)射入的浮选药剂和水的混合物；出料嘴130，其设置在外壳110的下游也与内部空间111相通，该出料嘴130用于将经过乳化的乳液状混合物输出至下游设备(例如调浆设备和浮选机)；内锥体140，其构造为圆锥体，设置在内部空间111中，该内锥体140与外壳110共同限定实际的乳化空间；其中，内部空间111的内壁和/或内锥体140的外侧形成有多个沟槽 112、141，在乳化过程中，混合液在这些沟槽之间运动，从而形成类似于迷宫式的紊流，以实现优化的乳化效果。上述为根据本实用新型的浮选药剂乳化器的基本构造，内锥体140与外壳110共同限定供药剂乳化的乳化空间，乳化药剂和水的混合物从外部注入外壳110后在该乳化空间内运动，内锥体140的锥形结构有助于限定出一个渐变的乳化空间，从而使乳化药剂混合物更易于形成紊流。同时，由于本实用新型的浮选药剂乳化器内部还具有沟槽结构，这种沟槽结构能够进一步促进乳化药剂的紊流运动，以使乳化药剂混合液在这些沟槽结构之间进行更强的紊流运动，从而获得更优的乳化效果。此外，本实用新型的浮选药剂乳化器100 具有与乳化空间直接相连的出料嘴130，可以在乳化的同时将完成乳化的药剂输送到下游浮选设备，能够提高生产效率，实现乳化浮选同时进行，从而解决了现有技术中存在的破乳的问题。下面，在上述结构的基础上，继续参照附图1对浮选药剂乳化器100的具体结构进行说明。优选地，外壳110的内部空间111为与内锥体140的形状相匹配的圆锥形空间，并且内部空间111与内锥体140共轴，同时，内部空间111的内壁上形成有多个第一沟槽112 且内锥体140的外侧形成有多个第二沟槽141。这种结构将会进一步增进乳化效果。首先， 内部空间111与内锥体140形状匹配，从而限定一环状锥形乳化空间，这样，在浮选药剂混合液从外部注入时，该环状锥形乳化空间会发挥类似喷嘴的功能，能够充分扩散混合液并有助于保持混合液的压力。进而，该乳化空间的外内两侧都具有沟槽结构，双侧的沟槽结构本身就会进一步增强紊流运动，同时，在于环状锥形乳化空间结合作用时，会产生双重乳化增强效果，从而使浮选药剂混合液在最优的状态下分散混合，达到最佳的乳化效果。进一步优选地，本浮选药剂乳化器100的进料嘴120具有内部锥形进料口 121，并且该锥形进料口 121的内壁也形成有多个第三沟槽122。同样地，这种进料嘴结构120也会进一步强化乳化效果。锥形进料口 121同样能起到喷嘴的作用，且其上的沟槽122能够增强紊流运动。优选地，如图1所示，外壳110的内部空间111的内壁、内锥体140的外侧面和进料口 121的内壁表面具有锯齿形结构。在其他实施方式中，外壳110的内部空间111的内壁、内锥体140的外侧面和进料口 121的内壁中的其中一个或两个形成有锯齿形表面。这种锯齿形结构同样有助于增强浮选药剂混合液的紊流运动。在此基础上，在一个实施方式中，进料口 121的锥形内壁与内部空间111的内壁共同构成连续的锥形内壁，例如图1中所示的那样。连续的锥形内壁有助于浮选药剂混合液顺利地进入外壳110的内部空间111。上述的沟槽112、141、122可以形成为各种构造，例如为直条状沟槽、螺纹状构造、 “S”形沟槽和“Z”字形沟槽，并且可以是上述构造形式中的一种或多种。图1中示出了直条纹形式的沟槽，这些沟槽沿着外壳110的内部空间111的圆锥形内壁、内锥体140的圆锥形外壁、以及进料口 121的锥形内壁形成。进一步参照图1，其中所示的浮选药剂乳化器100还包括调节手柄150，该调节手柄150具有与内锥体140相连的调节杆151，以轴向地调节内锥体140在内部乳化空间111内的位置。通过调节手柄150来调整内锥体140的轴向位置，可以改变内锥体140与外壳 110之间限定的乳化空间，由此调节两者之间沟槽的交错状态和乳化空间的大小，从而调节浮选药剂混合流体的紊流状态。具体地，调节(例如旋拧或推拉)调节手柄150，使调节杆 151沿着内锥体140的轴线移动，从而带动与之相连的调节杆151在外壳110内轴向移动， 由此实现对乳化空间的调节。进而，调节手柄150与内锥体140的连接方式可以有多种。在图1所示的实施方式中，调节手柄150的调节杆151以螺纹连接方式与内锥体140相连，此时可以通过旋转调节手柄150来调节内锥体140的轴向位置。可以看到调节杆151延伸穿入内锥体140并与其内部的螺纹孔连接。此外，在其他实施方式中，调解杆151可以通过焊接或螺钉紧固的方式与内锥体140相连，此时可以通过推拉的方式调节内锥体140的轴向位置。再或者，调节手柄150与内锥体140可以一体形成。更进一步地，在内锥体140位置可调的情况下，为了能够固定内锥体140的位置， 浮选乳化器100还包括用于锁定内锥体140相对于外壳110位置的装置。具体地，包括定位套160和锁紧件170。定位套160与所外壳110相连(在图示实施方式中，定位套160的一侧套设在外壳110上)，调节手柄150延伸穿过定位套160与内锥体140相连，并能相对于定位套160轴向移动。锁紧件170套设在调节手柄150的调节杆151上并能相对于调节杆 151移动，位于定位套160的自由端一侧。通过这种锁定结构，在调节好内锥体140的位置时，将锁紧件170抵压在定位套160的自由端161上，进而将锁紧件170锁紧在调节杆151 上，从而实现内锥体140的定位。具体地，如图1中所示，锁紧件170具有销钉孔171，可以通过插入定位销钉来将锁紧件170锁定在调节杆151上。根据本实用新型的原理，还可以将本浮选药剂乳化器构造成内锥体140与外壳 110能相对转动。举例来说，这可以通过如下方式实现将外壳110和/或内锥体140连接至驱动电机(未示出)，该驱动电机能够使外壳110和/或内锥体140转动，从而使这两者相对彼此转动。由此，结合上述的结构，在乳化过程中，不仅利用锥形的乳化空间、内部沟槽结构增强了乳化效果，同时还结合外壳110与内锥体140的相对转动，这样能进一步增大紊流，强化乳化效果。在图示的实施方式中，出料嘴130设置在外壳110的外部侧壁上。当然，根据外壳 110的具体结构，出料嘴130可以设置在其他合适位置。比如，可以设置在外壳110的后部。 甚至出料嘴130可以直接从外壳110的本体结构上延伸出来形成，也就是出料嘴130可以与外壳110形成为一体的。此外，根据本实用新型的原理，还提供了一种浮选药剂乳化设备，其包括根据本实用新型的前述浮选药剂乳化器。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种浮选药剂乳化器，其特征在于，所述浮选药剂乳化器(100)包括外壳(110)，具有内部空间(111)；进料嘴(120)，设置在所述外壳(110)上游，与所述内部空间(111)相通； 出料嘴(130)，设置在所述外壳(110)下游，与所述内部空间(111)相通； 内锥体(140)，构造为圆锥体，设置在所述内部空间(111)中，与所述外壳(110)共同限定一乳化空间；其中，所述内部空间(111)的内壁和/或所述内锥体(140)的外侧形成有多个沟槽。
2.根据权利要求1所述的浮选药剂乳化器，其特征在于，所述内部空间(111)为与所述内锥体(140)的形状相匹配的圆锥形空间，所述内部空间(111)与所述内锥体(140)共轴，所述沟槽包括在所述内部空间(111)的内壁上形成的多个第一沟槽(11 和在所述内锥体(140)的外侧上形成的多个第二沟槽(141)，并且所述内部空间(111)与所述内锥体(140)共轴。
3.根据权利要求2所述的浮选药剂乳化器，其特征在于，所述进料嘴(120)包括具有锥形内壁的进料口(121)，所述沟槽还包括在所述进料口 (121)的锥形内壁上形成的多个第三沟槽(122)。
4.根据权利要求3所述的浮选药剂乳化器，其特征在于，所述内部空间(111)的内壁、所述内锥体(140)的外侧面和/或所述进料口(121)的内壁表面均具有锯齿形结构。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的浮选药剂乳化器，其特征在于，所述沟槽为直条状沟槽、螺纹状沟槽、“S”形沟槽和“Z”字形沟槽中的一种或多种。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的浮选药剂乳化器，其特征在于，所述浮选乳化器(100)还包括调节手柄(150)，所述调节手柄(150)包括与所述内锥体 (140)相连的调节杆(151)，以轴向地调节所述内锥体(140)在所述内部空间(111)内的位置。
7.根据权利要求6所述的浮选药剂乳化器，其特征在于，所述调节手柄(150)以螺纹连接、焊接或螺钉紧固的方式与所述内锥体(140)相连；或者所述调节手柄(150)与所述内锥体(140) —体形成。
8.根据权利要求6所述的浮选药剂乳化器，其特征在于，所述浮选乳化器(100)还包括定位套(160)，与所述外壳(110)相连，所述调节手柄(150)延伸穿过所述定位套(160) 与所述内锥体(140)相连并能相对于所述定位套(160)轴向移动；锁紧件(170)，套设在所述调节手柄(150)的调节杆(151)上并能相对于所述调节杆(151)移动，并且位于所述定位套(160)的自由端(161) —侧。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的浮选药剂乳化器，其特征在于，所述外壳(110)和/或所述内锥体(140)与能够使其相对彼此转动的外部驱动电机相连。
10.一种浮选药剂乳化设备，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的浮选药剂乳化器。
专利摘要本实用新型提供了一种浮选药剂乳化器及包括其的浮选药剂乳化设备，其涉及煤浆处理中对浮选药剂进行乳化的药剂乳化技术。本浮选药剂乳化器包括具有内部空间的外壳；进料嘴，设置在外壳上游，与内部空间相通；出料嘴，设置在外壳下游，与内部空间相通；内锥体，构造为圆锥体，设置在内部空间中，与外壳共同限定一乳化空间；其中，内部空间的内壁和/或内锥体的外侧形成有多个沟槽。本浮选药剂乳化器结构简单、安装方便、体积小、质量轻、功耗低、且乳化效果更好。具体地，本实用新型的浮选药剂乳化器利用锥形的内部乳化空间以及沟槽结构，来增强浮选药剂的分散和紊流运动，从而使药剂乳化更加充分，减小破乳问题。
文档编号B01F3/08GK202199277SQ20112030194
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者彭建国, 曹玉洵, 梁为, 蔚志恒, 衡玉华, 郭德 申请人:华北科技学院, 神华乌海能源有限责任公司, 神华集团有限责任公司