适用于半干法脱硫的搅拌装置的制作方法

本发明涉及半干法脱硫技术领域，特别是涉及一种适用于半干法脱硫的搅拌装置。

背景技术：

搅拌器是用来搅拌浆液、防止浆液沉淀的搅拌设备。吸收塔搅拌器还有将氧化空气破碎成气沫与浆液充分混合的作用，使亚硫酸钙向硫酸钙的氧化过程进行的更快、更充分。

脱硫搅拌器根据安装位置不同分为侧进式搅拌器和顶进式搅拌器。侧进式搅拌器采用浆罐外壁安装方式，比如吸收塔、事故浆罐。顶进式搅拌器采用浆罐、地坑顶部安装方式，比如石灰石浆罐、过滤水地坑等。

而脉冲搅拌系统是浆液搅拌的另一种形式，搅拌泵从浆液池的上部区域抽取搅拌浆液，加压后返回浆液池底部，使可能产生的固体沉淀被脉冲浆液重新搅拌而悬浮起来。

在半干法脱硫中使用传统的脉冲搅拌系统，该脉冲搅拌系统过于复杂，且生产制造成本昂贵。如何设计开发一种适用于半干法脱硫的搅拌装置，以取代传统的脉冲搅拌系统，该装置结构简单，同样可以达到将可能产生的固体沉淀重新搅拌而悬浮起来的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种适用于半干法脱硫的搅拌装置，以取代传统的脉冲搅拌系统，该装置结构简单，同样可以达到将可能产生的固体沉淀重新搅拌而悬浮起来的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种适用于半干法脱硫的搅拌装置，包括：过滤水地坑、固定基座、驱动机构以及搅拌机构；

所述固定基座设于所述过滤水地坑上方，所述驱动机构安装于所述固定基座上，所述搅拌机构与所述驱动机构驱动连接；

所述驱动机构包括：驱动电机、往复升降组件以及往复偏摆组件；

所述往复升降组件包括主动转筒以及从动伸缩杆；所述主动转筒与所述驱动电机驱动连接，所述主动转筒上开设有升降驱动槽，所述从动伸缩杆滑动设于所述固定基座上，所述从动伸缩杆上设有与升降驱动槽配合的压持驱动柱；

所述往复偏摆组件包括主动转盘以及从动偏摆套筒；所述主动转盘固定连接于所述主动转筒，所述主动转盘上开设有偏摆驱动槽，所述从动偏摆套筒转动设有所述固定基座上，所述从动偏摆套筒上设有与所述偏摆驱动槽配合的偏摆推力钉；

所述搅拌机构包括搅拌杆以及脉冲搅拌桨；

所述搅拌杆与所述从动伸缩杆及所述从动偏摆套筒驱动连接，所述脉冲搅拌桨安装于所述搅拌杆上；

所述脉冲搅拌桨具有弧形搅动面，所述脉冲搅拌桨上开设有储存槽和多个开合通孔，多个所述开合通孔间隔排布于所述弧形搅动面上，每一所述开合通孔与所述储存槽贯通，每一所述开合通孔上还设有可自由转动的开合门。

在其中一个实施例中，所述升降驱动槽包括：下槽部、上槽部以及过渡部；

所述下槽部及所述上槽部用于保持所述从动伸缩杆的位置不变；

所述过渡部用于驱动所述从动伸缩杆上升或下降，进而带动所述搅拌机构做升降运动。

在其中一个实施例中，所述偏摆驱动槽包括：小径部、大径部以及中间部；

所述小径部与所述大径部用于保持所述从动偏摆套筒的位置不变；

所述中间部用于驱动所述从动偏摆套筒发生偏转，进而带动所述搅拌机构做旋转运动。

在其中一个实施例中，所述从动伸缩杆与所述固定基座采用轴键配合。

在其中一个实施例中，所述从动伸缩杆上设有连接杆，所述连接杆的一端套接于所述搅拌杆上。

在其中一个实施例中，所述从动偏摆套筒开设有收容槽，所述搅拌杆滑动收容于所述收容槽内，所述搅拌杆上设有限位键。

在其中一个实施例中，所述压持驱动柱的末端设有万向球。

在其中一个实施例中，所述脉冲搅拌桨的数量为两个，两个所述脉冲搅拌桨交叉排布。

综上，本发明的一种适用于半干法脱硫的搅拌装置，可以取代传统的脉冲搅拌系统，该装置结构简单，同样可以达到将可能产生的固体沉淀重新搅拌而悬浮起来的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的一种适用于半干法脱硫的搅拌装置的结构示意图；

图2为一种适用于半干法脱硫的搅拌装置的局部示意图；

图3为图2所示一种适用于半干法脱硫的搅拌装置的局部剖视图；

图4为图3所示的一种适用于半干法脱硫的搅拌装置的正视图；

图5为往复升降组件与往复偏摆组件的结构示意图；

图6为图3所示的一种适用于半干法脱硫的搅拌装置的俯视图；

图7为脉冲搅拌桨的结构示意图；

图8为图7所示脉冲搅拌桨的侧视图；

图9为驱动机构往复升降运动的状态图；

图10为驱动机构往复旋转运动的状态图；

图11为脉冲搅拌桨在正转步骤时的状态图；

图12为脉冲搅拌桨在反转步骤时的状态图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，本发明公开一种适用于半干法脱硫的搅拌装置10，其包括：过滤水地坑20、固定基座30、驱动机构40以及搅拌机构50。其中，固定基座30设于过滤水地坑20上方，驱动机构40安装于固定基座30上，搅拌机构50与驱动机构40驱动连接。

具体地，如图3所示，驱动机构40包括：驱动电机100、往复升降组件200以及往复偏摆组件300。

如图3及图4所示，往复升降组件200包括主动转筒210以及从动伸缩杆220。主动转筒210与驱动电机100驱动连接，主动转筒210上开设有升降驱动槽211，从动伸缩杆220滑动设于固定基座30上，从动伸缩杆220上设有与升降驱动槽211配合的压持驱动柱221。在浆液的搅拌过程中，驱动电机100驱动主动转筒210单方向旋转，则抵持在升降驱动槽211内的压持驱动柱221将随着主动转筒210的转动做出升降运动，进而带动从动伸缩杆220做升降运动。

在本实施例中，如图5所示，升降驱动槽211包括：下槽部212、上槽部213以及过渡部214。其中，下槽部212及上槽部213用于保持从动伸缩杆220的位置不变；过渡部214用于驱动从动伸缩杆220上升或下降，进而带动搅拌机构50做升降运动。

如图3、图4及图5所示，往复偏摆组件300包括主动转盘310以及从动偏摆套筒320。主动转盘310固定连接于主动转筒210，主动转盘310上开设有偏摆驱动槽311，从动偏摆套筒320转动设有固定基座30上，从动偏摆套筒320上设有与偏摆驱动槽311配合的偏摆推力钉321。在浆液的搅拌过程中，主动转盘310随着主动转筒210一起转动，由于从动偏摆套筒320上的偏摆推力钉321收容于偏摆驱动槽311内，如图6所示，则从动偏摆套筒320在主动转盘310的驱动下不断做往复旋转运动，进而带动搅拌机构50做往复旋转运动，具体过程将在下文进行阐述说明。

在本实施例中，如图5所示，偏摆驱动槽311包括：小径部312、大径部313以及中间部314。其中，小径部312与大径部313用于保持从动偏摆套筒320的位置不变；中间部314用于驱动从动偏摆套筒320发生偏转，进而带动搅拌机构50做旋转运动。

在其中一个实施例中，如图3所示，从动伸缩杆220与固定基座30采用轴键配合，如此，从动伸缩杆220可以在固定基座30上顺畅滑动。

如图3所示，搅拌机构50包括搅拌杆400以及脉冲搅拌桨500。其中，搅拌杆400与从动伸缩杆220及从动偏摆套筒320驱动连接，脉冲搅拌桨500安装于搅拌杆400上。

如图7及图8所示，脉冲搅拌桨500具有弧形搅动面510，脉冲搅拌桨500上开设有储存槽520和多个开合通孔530，多个开合通孔530间隔排布于弧形搅动面510上，每一开合通孔530与储存槽520贯通，每一开合通孔530上还设有可自由转动的开合门540。在浆液的搅拌过程中，由于重力的影响，浆液中可能产生的沉淀会下沉并聚集在过滤水地坑20的下部区域。而本发明的搅拌机构50既有升降运动又有旋转运动，脉冲搅拌桨500能配合搅拌机构50的运动，将过滤水地坑20下部区域的浆液抽取至上部区域，从而达到将固体沉淀重新搅拌而悬浮起来的目的，具体步骤将在下文进行说明。

在本实施例中，如图4及图5所示，从动伸缩杆220上设有连接杆222，连接杆222的一端套接于搅拌杆400上。如此，搅拌杆400可以随着从动伸缩杆220的滑动做伸缩运动，而搅拌杆400的转动不会影响从动伸缩杆220。

在本实施例中，如图5所示，从动偏摆套筒320开设有收容槽322，搅拌杆400滑动收容于收容槽322内，搅拌杆400上设有限位键420。如此，搅拌杆400既可以随着从动偏摆套筒320的转动而转动，又可以在收容槽322内滑动。

下面结合本实施例，对适用于半干法脱硫的搅拌装置10的工作原理进行阐述说明：

在浆液的搅拌过程中，驱动电机100驱动主动转筒210单方向转动，由于压持驱动柱221压持在升降驱动槽211上，因此升降驱动槽211将驱动压持驱动柱221在固定基座30上滑动，进而带动从动伸缩杆220滑动。又由于从动伸缩杆220通过连接杆222与搅拌杆400连接，则滑动的从动伸缩杆220又将驱动搅拌杆400做升降运动。与此同时，主动转盘310随着主动转筒210一起转动，由于从动偏摆套筒320上的偏摆推力钉321收容于偏摆驱动槽311内，则从动偏摆套筒320在主动转盘310的驱动下不断做往复旋转运动，进而带动搅拌杆400做往复旋转运动。进一步的，搅拌杆400会带动脉冲搅拌桨500一起做升降运动和往复旋转运动，且升降运动与往复旋转运动交替进行，从而将过滤水地坑20下部区域的浆液抽取至上部区域，达到将固体沉淀重新搅拌而悬浮起来的目的，同时，脉冲搅拌桨500的往复旋转运动兼具有一定的水平搅拌作用；

为了更好的说明驱动机构40的升降运动和往复旋转运动，详细说明脉冲搅拌桨500的工作原理，现规定主动转筒210转动一圈为一个周期，又将一个周期分为四个步骤，分别为正转步骤、上升步骤、反转步骤以及下降步骤，并用数字标记1至4分别表示四个步骤时往复升降组件200的状态，用数字标记5至8分别表示四个步骤时往复偏摆组件300的状态。下面对四个步骤进行详细说明：

正转步骤时，如图9数字标记1及图10数字标记5所示，压持驱动柱221抵持在升降驱动槽211的下槽部212，偏摆推力钉321抵持在偏摆驱动槽311的中间部314。此时，由于升降驱动槽211的下槽部212始终处于同一水平位置，则在主动转筒210的转动过程中，压持驱动柱221不会发生滑动，即搅拌机构50不会做出升降运动，脉冲搅拌桨500处于过滤水地坑20的下部区域。与此同时，由于偏摆驱动槽311的中间部314是大径部313与小径部312的连接区域，中间部314上各处到从动偏摆套筒320转动中心的距离是不断变化的，因此从动偏摆套筒320会适时做出偏摆动作以适应上述距离的变化，进而带动搅拌杆400一起转动。进一步地，脉冲搅拌桨500随着搅拌杆400一起转动。规定此时的转动方向为正向，这时，如图11所示，面向水流一侧的开合门540将被水流冲开，背对水流的开合门540将闭合，即面向水流一侧的开合通孔530处于通畅的开启状态(如图11所示的左侧开合通孔530)，背对水流的开合通孔530处于闭合状态。聚集在过滤水地坑20下部区域的部分沉淀将被弧形搅动面510“铲起”，并通过开启的开合通孔530进入到储存槽520内；

上升步骤时，如图9数字标记2及图10数字标记6所示，压持驱动柱221抵持在升降驱动槽211的过渡部214，偏摆推力钉321抵持在偏摆驱动槽311的小径部312。由于此时连接下槽部212与上槽部213的过渡部214呈上升走势，因此在主动转筒210的转动过程中，压持驱动柱221将沿着过渡部214向上滑动，进而带动搅拌机构50做上升运动。与此同时，由于偏摆驱动槽311的小径部312上各处到从动偏摆套筒320转动中心的距离是恒定的，因此从动偏摆套筒320将保持现有的位置不变，即不发生偏摆动作，则搅拌机构50也不会旋转。这时，开合门540均闭合，即开合通孔530也均处于闭合状态，被脉冲搅拌桨500“铲起”的沉淀依旧处在储存槽520内；

反转步骤时，如图9数字标记3及图10数字标记7所示，压持驱动柱221抵持在升降驱动槽211的上槽部213，偏摆推力钉321抵持在偏摆驱动槽311的中间部314。此时，由于升降驱动槽211的上槽部213各处处于同一水平位置，则在主动转筒210的转动过程中，压持驱动柱221不会发生滑动，即搅拌机构50不会做出升降运动，脉冲搅拌桨500处于过滤水地坑20的上部区域。与此同时，由于偏摆驱动槽311的中间部314连接小径部312与大径部313，中间部314上各处到从动偏摆套筒320转动中心的距离是不断变化的，因此从动偏摆套筒320会适时做出偏摆动作以适应上述距离的变化，进而带动搅拌杆400一起转动。进一步地，脉冲搅拌桨500随着搅拌杆400一起转动。此时的转动方向为反向，面向水流一侧的开合门540将被水流冲开，即面向水流一侧的开合通孔530处于通畅的开启状态(如图12所示的右侧开合通孔530)，背对水流的开合通孔530处于闭合状态。过滤水地坑20上部区域的较清澈的浆液涌入储存槽520内，并将原处于储存槽520内的沉淀“挤出”，如此便将原本处在过滤水地坑20下部区域的沉淀抽取至上部区域；

下降步骤时，如图9数字标记4及图10数字标记8所示，压持驱动柱221抵持在升降驱动槽211的过渡部214，偏摆推力钉321抵持在偏摆驱动槽311的大径部313。由于此时连接上槽部213与下槽部212的过渡部214呈下降走势，因此在主动转筒210的转动过程中，压持驱动柱221将沿着过渡部214向下滑动，进而带动搅拌机构50做下降运动。与此同时，由于偏摆驱动槽311的大径部313上各处到从动偏摆套筒320转动中心的距离是恒定的，因此从动偏摆套筒320将保持现有的位置不变，即不发生偏摆动作，则搅拌机构50也不会旋转。这时，开合门540均闭合，即开合通孔530也均处于闭合状态，存在储存槽520内的较清澈的浆液会被带到过滤水地坑20的下部区域，并与较浑浊的浆液发生混合。

要说明的是，一个周期的四个步骤具有先后顺序，在驱动机构40的驱动下，搅拌机构50先后做出正转、上升、反转、下降四个动作，并利用脉冲搅拌桨500的特性，在脉冲搅拌桨500转动过程中，实现储存槽520内浆液与储存槽520外浆液的“置换”。在正转时，将处在过滤水地坑20下部区域的富含沉淀的浑浊浆液收容到储存槽520内；在上升时，将浑浊浆液带至过滤水地坑20上部区域；在反转时，将上部区域清澈的浆液收容到储存槽520内，并挤兑出富含沉淀的浑浊浆液；在下降时，将清澈的浆液带至过滤水地坑20的下部区域；再次在正转时，下部区域的富含沉淀的浑浊浆液再次进入储存槽520内，并挤兑出清澈的浆液。如此重复进行，便可以不断将浆液内可能产生的固体沉淀重新搅拌并使其悬浮起来的，实现浆液的脉冲搅拌。同时，如图7所示，弧形搅动面510的结构设计，使得脉冲搅拌桨500的往复旋转运动对浆液兼具有一定的水平搅拌作用。

要强调的是，在实现储存槽520内浆液与储存槽520外浆液的“置换”的过程中，开合门540起到了重要的作用。当脉冲搅拌桨500正转时，如图11所示，面向水流一侧的开合门540将被水流冲开(如图11所示的左侧开合门540)，面向水流一侧的开合通孔530处于通畅的开启状态，而背对水流一侧(如图11所示的右侧)的开合通孔530处于闭合状态，如此，下部区域的浑浊浆液涌入后将被“困在”储存槽520内；当脉冲搅拌桨500反转时，如图12所示，面向水流一侧的开合门540将被水流冲开(如图12所示的右侧开合门540)，面向水流一侧的开合通孔530处于通畅的开启状态，而背对水流一侧(如图12所示的左侧)的开合通孔530处于闭合状态，如此，上部区域清澈的浆液涌入后将被“困在”储存槽520内。开合门540的开启与闭合均不需要外部驱动源控制，而是由脉冲搅拌桨500转动引起的水流来控制，这样设计使得搅拌机构50的结构更加简单，且工作可靠。

由此也可以看出，整个适用于半干法脱硫的搅拌装置10有这么一个鲜明特点：搅拌机构50在转动的过程中不参与升降运动，具体地，搅拌机构50在正转的过程中不会发生上升运动，搅拌机构50在反转的过程中不会发生下降运动。这样一来，正转时候的搅拌机构50恰好处于池底，由于其不发生上升运动，池底的沉淀物可以更加充分地进入到槽体内；同样地，反转时候的搅拌机构50恰好处于池顶部，由于其不发生下降运动，槽体内的沉淀物可以更加充分地脱离出来，从而更加充分地在池顶部就完成扩散。可知，这样的运动过程，不但可以使得沉淀物更加充分地进入槽体内，而且还可以使得沉淀物更加充分地在池顶部就脱离槽体以完成扩散，具有好的效果。

在其中一个实施例中，压持驱动柱221的末端设有万向球(图未示)，如此，可以降低压持驱动柱221与升降驱动槽211之间的摩擦系数，减小压持驱动柱221滑动时的摩擦力。

在其中一个实施例中，如图3所示，脉冲搅拌桨500的数量为两个，两个脉冲搅拌桨500交叉排布，如此，一方面可以使储存槽520的总容量更大，从而增强脉冲搅拌的效果；另一方面，多个脉冲搅拌桨500还可以增强水平搅拌作用的效果。

综上所述，本发明的一种适用于半干法脱硫的搅拌装置10，具有结构简单可靠的特点，可以取代传统的脉冲搅拌系统，同样达到将可能产生的固体沉淀重新搅拌而悬浮起来的目的。

本发明还提供一种适用于半干法脱硫的搅拌工艺，包括以下步骤：

首先，将浆液注入过滤水地坑20内，在过滤水地坑20上方安装固定基座30；

接着，将驱动机构40安装于固定基座30上，并让驱动机构40与搅拌机构50驱动连接；

然后，使用驱动机构40带动搅拌机构50做往复旋转运动和升降运动，且往复旋转运动与升降运动交替进行；

具体地，搅拌机构50的先后动作为：

第一步，正向旋转铲起沉淀，沉淀被下部区域的浑浊浆液卷起，并储存在脉冲搅拌桨500的储存槽520内；

第二步，带动沉淀上升，沉淀连同浑浊浆液随着脉冲搅拌桨500一起上升至过滤水地坑20的上部区域；

第三步，反向旋转排出沉淀，沉淀连同浑浊浆液被涌入储存槽520的清澈浆液挤兑出储存槽520，并与上部区域的清澈浆液混合；

最后，下降，储存槽520内的清澈浆液随着脉冲搅拌桨500一起下降至过滤水地坑20的下部区域。

通过上述步骤方法，可以达到对浆液进行脉冲搅拌的目的。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。