射流驱动式药剂分散系统及应用该系统的调浆改质设备的制造方法_2

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力,其混合分散效果可得到进一步提升。当然,经由导流定子的流体难以完全以准确的切线方向切入从动叶轮内;因此,实际操作时,流体以接近切线方向切入亦可,同样可提升原有的混合液的混合效率和效果。
[0025]3)、组合式调浆方式将是未来主要的发展方向,本发明集射流分散、雾化分散、管道混合、跌落板混合、高剪切搅拌分散混合于一体,实现了煤泥的深度调浆改质。其中,药剂雾化分散系统设计在混合箱内腔的上部中央位置,包括起雾盘、驱动起雾盘转动的驱动轴以及指向起雾盘轴心处的药剂管路出口。药剂由隔膜计量栗精确计量输送至起雾盘的盘面中央,起雾盘高速旋转,在离心力的作用下,药剂向四周扩散形成薄膜,从而均匀地落在环形分散单元的上方与矿浆入料槽处溢流出的矿浆混合,一起流入环形分散单元内。
[0026]在受到环形分散单元剪切混合后,混合液跌落至倾角跌落板上。通过倾角跌落板上设计的几组坎条,低灰分粗颗粒紧贴滑板运动并受坎条的阻挡,运动速度慢,预处理时间长,促使其表面能粘附足够且稳定的油膜,进入浮选机后能较快地粘附气泡上浮。而高灰分的细泥由于无浮选价值,无需过多参与粘附操作,因此会更快的进入下一级混合系统内。其结构可在保证高灰分粗颗粒的药剂包裹和均匀混合效果的同时,选择性的降低了高灰分细泥的预处理时间,避免其表面吸附过多的浮选剂,在后续的浮选机中就减缓了它们的浮选速度,不但起到了最大程度地减轻高灰细泥对浮选精煤的污染的作用,以提升其工作效率,同时也极大的降低了浮选剂的实际投入量,以有利于控制其预处理成本。
[0027]搅拌叶轮及定子壁构成组合叶轮,其整体安装在混合箱的中心位置,与起雾盘同轴转动。物料从倾角跌落板最高端流入到组合叶轮的上方,在组合叶轮的强制搅拌作用下,进一步实现药剂与矿物的碰撞混合。通过在搅拌叶轮的四周安装的定子壁,配合由下而上供料的外管体的混合液出口,有利于物料的碰撞混合。在搅拌空间的底部设计了假底隔板且两者间夹设安装混合单元,混合物料被混合单元体多次分割和改向并形成涡流;通过该混合单元,一方面整流矿浆,另一方面在运输过程中增加矿物与药剂的混合碰撞概率。
[0028]综上述,本发明是集多种调浆功能于一体的新型调浆设备,可对入浮煤泥起到很好的调质作用,尤其适合难浮细粒煤的调浆改质需求,其工作效率高而预处理过程快速方便。
[0029]4)、在混合箱箱壁周向布置的冲程隔膜搅拌器,驱动电机可带动冲程轴在一定的行程距离内往复运动,从而拉动高分子材料隔膜往返运动。该结构可确保混合箱箱壁四周的流场空间处于高紊流环境,避免了“中心高剪切,四周低紊流”的流场环境,有利于发挥整个搅拌空间的调浆调质作用。
[0030]5)、相对于传统起雾盘的光滑盘面结构,本发明在整个起雾盘的上盘面处径向的密布锯齿状的筋条。当起雾盘被驱动轴驱动而旋转时,药剂会被被圆盘表面密布的锯齿切割成液滴,从而极其均匀地落在环形分散单元的上方,以与矿浆混合流入环形分散单元,其均匀分散效率可得到明显提升。
[0031]6)、通过矿浆入料槽的溢流槽结构,保证了进料的均匀性,依靠采用环形入料、内侧溢流的入料方式,以维持出料液流稳定,同时形成一定的出料高度,矿浆始终能缓慢的溢流出矿浆入料槽而在环形分散单元处与药剂进行充分混合。在矿浆入料槽上方设有盖板,盖板开有若干矿浆出料口也即溢流口,以进一步的提升矿浆沿矿浆入料槽的均匀溢流效果O
【附图说明】
[0032]图1为射流喷头的结构示意图;
[0033]图2为混合液的液流箭头与主动叶轮布置位置的关系示意图;
[0034]图3为混合液的液流箭头与从动叶轮布置位置的关系示意图;
[0035]图4为调浆改质设备的结构示意图;
[0036]图5为矿浆入料槽、环形分散单元及起雾盘间的位置关系俯视图。
[0037]图示各结构与本发明的部件名称对应关系如下:
[0038]10-射流喷头
[0039]11-外管体 12-转轴13-主动叶轮14-从动叶轮15-导流定子
[0040]20-混合箱 21-假底隔板22-混合单元
[0041]30-起雾盘 31-筋条 40-驱动轴 50-药剂箱 60-环形分散单元
[0042]70-矿浆入料槽71-盖板 72-溢流口
[0043]80-倾角跌落板 81-坎条82-定子壁90-搅拌叶轮
[0044]101-冲程轴102-驱动电机103-高分子材料隔膜104-套筒
[0045]110-隔膜计量栗120-控制阀门130-流量计140-管道混合器
【具体实施方式】
[0046]为便于理解,此处结合图1-5,对本发明的具体实施例作以下进一步描述:
[0047]1.1主要部件介绍
[0048](I)混合箱
[0049]混合箱20的设计是充分考虑入料矿浆的均匀给入,以达到每一部分矿浆与药剂有相同的接触混合概率。
[0050]混合箱20可以是圆筒状或六面体状,当然也可为其他外形,如图4所示即为圆筒状混合箱箱体。而如图4-5所示,混合箱20的上方箱壁处固定矿浆入料槽70。矿浆入料槽70两侧布置稀释水入料口,有利于快速均匀的调节矿浆浓度。为保证四周均匀溢流,在矿浆入料槽70上方设有盖板71,盖板71开有若干矿浆出料口也即溢流口 72,图5中为8个,也可根据设备大小开孔数可以调整。
[0051](2)药剂分散系统
[0052]药剂分散系统包括药剂雾化分散系统和射流驱动式药剂分散系统。
[0053]2.1)药剂雾化分散系统
[0054]起雾盘30中低速旋转,药剂在离心力的作用下,向四周扩散形成薄膜,并被起雾盘30盘面上的带有锯齿的筋条31切割成液滴,最终沿切线方向分散在环形混合单元60的上方。分散的油液滴与上述矿浆入料槽70处溢流处的稀释后矿浆在环形混合单元60入口均匀混合流入。
[0055]本设备设计的药剂雾化分散系统与传统的雾化分散煤浆预处理器区别在于:传统的雾化分散系统是药剂唯一进料和分散装置,为了使大量药剂足够的分散,其起雾盘必须高速旋转,设备维修更换周期短,故障率高。而本设备的起雾盘30是众多药剂分散环节的一环,其转速为中低速;同时,为了在低转速下实现药剂的分散,采取的关键技术包括:1)、准确的药剂给入量,药剂给入太多形成的油膜太厚,不利于药剂的分散;为了准确的计量给入药剂量,设计使用了隔膜计量栗110。隔膜计量栗110本身具有计量功能,并同步在药剂管路上还设计有流量计130,以便在使用过程中对计量栗进行校正。2)、在起雾盘30的整个盘面设计了锯齿状筋条31,在离心力的作用下,药剂向四周扩散形成薄膜并被锯齿切割成液滴,均匀与矿浆混合后得以流入环形分散单元60。
[0056]2.2)射流驱动式药剂分散系统
[0057]为了弥补药剂雾化分散系统给入药剂量不足的缺点,在本设备的底部位置还设计了与之相对的射流驱动式药剂分散系统。
[0058]射流驱动式药剂分散系统的核心是图1-3所示的射流装置。与传统射流装置相比,本射流装置更适用细粒煤含量多矿浆的预处理。细粒含量多,煤泥调浆预处理时间要求长,因此可将药剂提前与矿浆混合一体,再经管道混合器130初步混合均匀后,切向给入射流喷头处。在混合液的高流速力下,液流驱动主动叶轮13带动从动叶轮14旋转。搭配在从动叶轮14的入料上方设计的导流定子15,导流定子15促使混合液以切线或接近线方向冲击从动叶轮14,符合流体力学最佳运动特征,药剂在叶轮的冲击、搅拌和导流定子15的碰撞混合下,得以强制的乳化和分散成符合要求的微小液滴。
[0059](3)混合单元
[0060]本设备根据矿浆的流动方向及设备的空间布置结构,巧妙合理的设计了混合结构,其既实现了药剂与矿浆的充分混合,又起到稳定整个预处理空间流体运动形态的作用,使流体运动符合调浆的最佳流场形态。其中,稀释后的矿浆与药剂分散乳浊液在环形混合单元60上方汇合后,能够一起流入环形混合单元60。一方面,环形混合单元60由一定数量的挡片按规定角度交叉组成,物料经环形混合单元60多次分割和改向并形成涡流,达到混合目的。此外的,环形混合单元60的环形切割通道,促使物料以最佳流态进入下一工序,从而避免物料对倾角跌落板80的直接冲击。
[0061]而图4中的混合单元22,同样用于实现药剂和矿浆的混合及保证更长的预处理时间,以达到提高物料的分散度和确保均匀混合的目的。
[0062](4)倾角跌落板
[0063]倾角跌落板80作用:所有的预处理矿浆都经过搅拌区域
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