一种粉状颗粒物加料分散系统的制作方法

本发明涉及一种分散装置，具体为一种粉状颗粒物加料分散系统。

背景技术：

聚丙烯酰胺是一种有机高分子聚合物，通常水处理过程中作为絮凝剂使用，在细小絮凝体中间作为桥梁使之结合成为较大的絮凝团体，增加絮凝团体间的重量，在自然沉淀中加快沉淀速度，在气浮过程中结合空气加快上浮速度，因此聚丙烯酰胺在水处理过程中具有非常广泛的运用。

一般情况下，聚丙烯酰胺是以固态粉末状的形式进行运输储存的。而使用时需要将聚丙烯酰胺与水一定比例的稀释混合。在现有的技术条件下，聚丙烯酰胺稀释混合是由人工定时定量的投加，易造成投加过少影响需求浓度，或投加过多造成难溶和浪费。同时，由于聚丙烯酰胺的水溶性较差，在水中的分散性不好，较难与水均匀混合并形成溶液，导致对污水的处理效果不佳。

使用本加料装置后不仅可以将聚丙烯酰胺与水均匀的混合，形成对污水处理效果好的絮凝剂，还可以实现全自动投加，使聚丙烯酰胺溶液维持在一定浓度，减少药品成本和人工成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种粉状颗粒物加料分散系统，该装置适用于易结料、难溶解的粉末状颗粒物的防结料投料和分散，防止粉末状颗粒物板结难投料、分散性不佳而发生结块，影响溶解效果。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种粉状颗粒物加料分散系统，包括用于防止粉状颗粒物结料的加料装置、吸料装置和分散桶体，加料装置位于吸料装置上方；

所述加料装置包括储料筒和防结碎料装置；所述防结碎料装置包括位于储料筒下部的碎料隔板和搅拌轴；所述碎料隔板将储料筒内腔体分隔为两个腔室，碎料隔板上方为进料腔，碎料隔板下方为碎料腔；碎料隔板上设有多个连通进料腔和碎料腔的进料通孔；碎料隔板中部开设有搅拌轴通孔，碎料隔板通过搅拌轴通孔连接在搅拌轴上；所述进料通孔的侧壁上设有多个用于碾碎粉状颗粒物结料的碎料卡齿，碎料卡齿的下部设有使得结料向下导向的导向斜面；所述碎料腔为扁平状内腔，碎料腔底部设有输出口；

所述吸料装置包括进料管路、泵和落料承托装置，落料承托装置包括具有承接落料的落料区域、围绕落料区域的实体和吸料进口；所述围绕落料区域的实体包括围绕在落料区域的挡板、位于落料区域下方的底板和与落料区域内水位连通的缺口；底板侧部连接挡板；围绕落料区域的实体内还设有使得挡板顶部高于液面的浮体；吸料进口位于落料区域内，且吸料进口的上端靠近液面，吸料进口的位置远离所述缺口；吸料进口下端贯穿所述底板连接所述进料管路；所述进料管路与分散桶体相连，泵位于分散桶体外侧的进料管路上；

所述碎料腔底部输出口对应落料区域。

进一步的，所述进料腔中还设有与所述碎料隔板顶面垂直的挡板，所述挡板固定在储料筒内侧壁；碎料隔板顶面是光滑的平面，所述挡板底部紧贴碎料隔板的顶面。挡板固定在储料筒上，而碎料隔板在不断转动，挡板与碎料隔板之间有相对转动，此时，位于储料筒中的粉状颗粒物会因为挡板的存在而不断在进料通孔上剐蹭，并从进料通孔中落下，挡板的设置可以有效防止粉状颗粒物的板结，便于其顺利落料。

进一步的，所述进料通孔是圆孔，进料通孔侧壁圈沿防结碎料装置旋转方向分为前部和后部，所述碎料卡齿分布在后部，碎料卡齿的尖部指向圆心；所述碎料卡齿上顶面与所述碎料隔板顶面齐平。使得挡板可以平滑的与碎料隔板顶面相对转动。为节省加工成本，进料通孔侧壁上的碎料卡齿只需要分布在上述后部的半圈即可满足研磨要求。物料在经过挡板和进料通孔的剐蹭作用进行第一次碾磨后，由碎料卡齿进行第二次碾磨。

进一步的，所述防结碎料装置还包括研磨叶，所述研磨叶固定于碎料隔板底面且位于碎料腔中，所述研磨叶下表面紧贴碎料腔底面。

进一步的，所述研磨叶包括锯齿状叶片和平滑叶片，锯齿状叶片和平滑叶片相间分布。物料在经过碎料卡齿的第二次碾磨后，由研磨叶与碎料腔内底面进行第三次碾磨。其中稍大的颗粒经过锯齿状叶片的碾磨变成细小的颗粒，而相对细小的颗粒经过平滑叶片的碾磨变成更为细小的颗粒，锯齿状叶片和平滑叶片相间分布，大颗粒和小颗粒分区碾磨，使得粉末状的颗粒物碾磨成细小的颗粒。

进一步的，所述防粉状颗粒物结料的定量加料装置还包括定量装置，所述定量装置包括定子和动子，动子位于定子内部，所述动子可以沿定子内通槽移动，定子上方与碎料腔底部的输出口相对应处设有输入口；动子上设有与输入口对应的通孔，所述通孔紧贴定子内壁形成储料腔。

进一步的，所述动子连接在气缸上，气缸推动动子在定子通槽内往复运动。定量装置将物料从储料筒底部流出到物料最终离开该加料装置的两个过程分离，使得物料的添加方便可控。

进一步的，所述粉状颗粒物为污水处理中用作絮凝剂的聚丙烯酰胺。

进一步的，所述吸料进口位于管路侧弯的端面，吸料进口开口水平朝向，吸料进口位于底板上方，液面下方且靠近液面。

进一步的，所述泵为循环泵。循环泵不漏水，其原理上磁力传动没有动密封件，从根本上消除了漏水问题；同时对水质要求低，循环水中若含有微小杂物不影响循环泵工作。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的一种粉状颗粒物加料分散系统，具有如下有益效果：

一、储料筒中的粉末状颗粒物从进料通孔进入防结碎料装置，经过防结碎料装置的碾磨碎料作用，可以有效的使受潮板结的颗粒状物料恢复到粉末状态，便于加料时控制落料的量，同时粉末状态的物料水溶性也更好。

二、防结碎料装置多次碾磨碎料，第一次为挡板和碎料隔板之间的剐蹭作用；第二次为碎料卡齿的研磨作用；第三次为研磨叶与储料筒底部的摩擦，经过三次研磨粉碎，可以有效的使受潮板结的颗粒状物料恢复到粉末状态。

三、定量装置将物料从储料筒底部流出到物料最终离开该加料装置的两个过程分离，使得物料的添加方便可控。

四、当吸料装置中的液面维持在一定水位时，承托容器漂浮在液体表面，承托容器为设有侧挡板的无盖盒状容器，可以将粉状颗粒物限制在承托容器内，达到很好的粉状颗粒物收集效果。

五、所述承托容器的底挡板或侧挡板上设有透水口，液体可从无盖盒状容器的缺口侧或透水口中进入，保证承托容器内部与吸料装置的液面高度一致。

六、泵对粉状颗粒物和液体有一定的吸力，因此可以将粉状颗粒物快速地收集，管路入口端离侧挡板较近，离开口侧较远，可以防止粉状颗粒物从承托容器中逸出，从而提高粉状颗粒物的收集率。

七、当粉状颗粒物与液体一起被吸入管路后，循环泵可以将粉状颗粒物与液体充分混合并溶解，形成一定浓度的溶液。

八、所述碎料腔底部输出口对应落料区域，当粉状颗粒物掉落时，侧挡板可以将其限制在承托容器中部，循环泵通过管路入口端快速将其吸入，有效防止粉状颗粒物的逸至承托容器外，可较好地控制成本。

附图说明

图1为本发明一种粉状颗粒物加料分散系统实施例的立体示意图；

图2为一种粉状颗粒物加料分散系统实施例的剖视示意图；

图3为一种粉状颗粒物加料分散系统实施例中加料装置的俯视示意图；

图4为一种粉状颗粒物加料分散系统实施例中加料装置的爆炸示意图；

图5为一种粉状颗粒物加料分散系统实施例中防结碎料装置的示意图；

图6为一种粉状颗粒物加料分散系统实施例中防结碎料装置的示意图；

图7为一种粉状颗粒物加料分散系统实施例中吸料装置的剖视示意图；

图8为一种粉状颗粒物加料分散系统实施例中吸料装置的立体示意图。

附图标记：

1、储料筒；112、挡板；

2、防结碎料装置；21、搅拌轴；22、碎料隔板；222、进料通孔；223、研磨叶；224、锯齿状叶片；225、平滑叶片；226、碎料卡齿；

3、定量装置；31、定子；32、动子；

4、气缸；

5、分散桶体；

6、吸料装置；61、落料承托装置；612、底板；613、挡板；62、吸料进口；63、进料管路；64、落料区域；65、泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1-8所示，一种粉状颗粒物加料分散系统，主要由三个部分构成：用于防止粉状颗粒物结料的加料装置、吸料装置6和分散桶体5，加料装置位于吸料装置6上方。

其中加料装置包括储料筒1和防结碎料装置2。防结碎料装置2包括位于储料筒1下部的碎料隔板22和搅拌轴21。碎料隔板22将储料筒1内腔体分隔为两个腔室，碎料隔板22上方为进料腔，碎料隔板22下方为碎料腔；碎料隔板22上设有多个连通进料腔和碎料腔的进料通孔222。碎料隔板22中部开设有搅拌轴通孔，碎料隔板22通过搅拌轴通孔连接在搅拌轴21上。所述进料通孔222的侧壁上设有多个用于碾碎粉状颗粒物结料的碎料卡齿226，碎料卡齿226的下部设有使得结料向下导向的导向斜面。碎料腔为扁平状内腔，碎料腔底部设有输出口。

其中吸料装置6包括进料管路63、泵65和落料承托装置61，落料承托装置61包括具有承接落料的落料区域64、围绕落料区域64的实体和吸料进口62。所述围绕落料区域64的实体包括围绕在落料区域64的挡板613、位于落料区域64下方的底板612和与落料区域64内水位连通的缺口。底板612侧部连接挡板613。围绕落料区域64的实体内还设有使得挡板613顶部高于液面的浮体。吸料进口62位于落料区域64内，且吸料进口62的上端靠近液面，吸料进口62的位置远离所述缺口。吸料进口62下端贯穿所述底板612连接所述进料管路63。所述进料管路63与分散桶体5相连，泵65位于分散桶体5外侧的进料管路63上。

由图2可见，加料装置位于吸料装置6上方，且碎料腔底部输出口对应落料区域64。

防结碎料装置2包括电机转轴21和碎料隔板22，电机转轴21通过储料筒1的底部中央与定量装置3固定相连，碎料隔板22包括研磨叶223和多个进料通孔222，研磨叶223下表面与储料筒1底部相接触；碎料隔板22中部设有可使碎料隔板22固定在电机转轴21上的安装槽。

其中，定量装置3包括定子31和动子32，动子32位于定子31内部，动子32可以沿定子31内通槽移动，定子31上方与碎料腔底部的输出口相对应处设有输入口；动子32上设有与输入口对应的通孔，所述通孔紧贴定子31内壁形成储料腔。

为了使储料筒1中的物料更好的落料进入进料通孔222，从而进入防结碎料装置，储料筒1内还设有一个挡板112，挡板112底侧与碎料隔板22上表面相接触，所述挡板112为固定在储料筒1内侧壁上的，优选地，挡板112为两侧面固定在储料筒1上的矩形挡板112。挡板固定在储料筒上，而防结碎料装置中的碎料隔板22在不断转动，挡板112与碎料隔板22之间有相对转动，此时，位于储料筒1中的粉状颗粒物会因为挡板112的存在而不断在进料通孔222上剐蹭，并从进料通孔222中落下，挡板112的设置可以有效防止粉状颗粒物的板结，便于其顺利落料。一方面挡板112可以将粉末状颗粒物推入进料通孔222中，另一方面可以通过与进料通孔222的剐蹭作用，起到第一次研磨粉碎作用。为了使得第一次研磨作用效果更佳，本实施例中的进料通孔222为圆心通孔，进料通孔222切面包括锯齿部和平滑部，且沿防结碎料装置旋转方向分为前部和后部，所述碎料卡齿226分布在后部，碎料卡齿226的尖部指向圆心；所述碎料卡齿上顶面与所述碎料隔板11顶面齐平具体的，进料通孔222的数量为4个。碎料卡齿226与挡板之间的剐蹭作用可以有效地将潮湿板结的粉末状颗粒物打碎，起到第二次研磨粉碎作用。平滑部可以保证板结的粉末状颗粒从进料通孔222顺畅地落入碎料腔中，以进行第三次研磨作用。因此，本实施例中的碎料卡齿226和平滑部的排布位置需要根据电机的旋转方向来确定，沿直径划分旋转时先出现的部分为前部，后出现的部分为后部，优先设置碎料卡齿226位于后方，平滑部位于前方。

经过两次研磨的粉末状颗粒物，由进料通孔222落入碎料腔中，防结碎料装置中的研磨叶223包括锯齿状叶片224和平滑叶片225，锯齿状叶片224和平滑叶片225相间分布，研磨叶223中的锯齿状叶片224为平直长条状，平滑叶片225为弧形状，研磨叶223的数量为4个，其中两个为锯齿状叶片224，两个为平滑叶片225。物料在经过两次碾磨粉碎后，由研磨叶进行第三次碾磨。其中稍大的颗粒经过锯齿状叶片的碾磨变成细小的颗粒，而相对细小的颗粒经过平滑叶片的碾磨变成更为细小的颗粒，锯齿状叶片和平滑叶片相间分布，大颗粒和小颗粒分区碾磨，使得粉末状的颗粒物碾磨成细小的颗粒。

经过三次研磨作用的粉末状颗粒物，经过碎料腔下方的输出端进入定量装置。定量装置中的动子32连接在气缸4上，气缸4推动动子32在定子31通槽内往复运动。在粉末状颗粒物落入输入口后，气缸4推动动子做往复运动，每间隔一段时间就将粉末状颗粒物从输入口推向落料口，动子32上设有与输入口对应的通孔，通孔紧贴定子31内壁形成储料腔，因为每次动子都将储料腔中的物料推至落料口处，实现定量投放粉末状颗粒物。在实际生产过程中，可通过调节气缸4往复运动的频率来调节粉末状颗粒物的加料速率，以满足加料可控，为实现自动化调节打下基础。

为了使经过三次研磨的粉末状颗粒物不直接离开本加料装置，而是通过定量装置，使得研磨结束至加料之间有可控的过程，因此，可以轻易得到，上述输入口与投料口不位于同一竖直面。若输入口与落料口在同一竖直面形成通孔，当粉末状颗粒物落入落料口时，会因重力直接通过落料口完成加料，无法控制其加料的速率，因此，输入口与投料口不位于同一竖直面，这样当粉末状颗粒物落入落料口时可以通过控制气缸4推动动子向前运动的频率来控制粉末状颗粒物的加料速率。

本实施例中的加料装置适合易板结的粉末状颗粒物，或者加料环境潮湿时的加料，尤其适合污水处理过程中的聚丙烯酰胺的添加，聚丙烯酰胺是一种有机高分子聚合物，在水处理过程中常作为絮凝剂使用，在细小絮凝体中间作为桥梁使之结合成为较大的絮凝团体，增加絮凝团体间的重量，使大型絮凝团体不仅可以在自然沉淀中加快沉淀速度，在污水处理中应用很广泛。但是聚丙烯酰胺易板结且加料环境潮湿，往往会加剧板结程度。应用本实施例中的防粉状颗粒物结料的定量加料装置，通过储料筒1中的挡板与进料通孔222的剐蹭作用起到第一次初步研磨粉碎作用，经过防结碎料装置中的碎料卡齿第二次研磨粉碎作用，以及研磨叶与碎料腔底部的第三次研磨粉碎作用，消除板结，变成细小的粉末，便于加料，同时也可以方便控制加料速率，使得污水的沉淀效果更好。使经过两次研磨的粉末状颗粒物不直接离开本加料装置，而是通过定量装置，使得研磨结束至加料之间有可控的过程，通过控制气缸的频率，来控制加料速率，为实现自动化加料打下基础。

吸料装置在整个分散系统的位置关系可以由图2可得。吸料装置与分散桶体连通，因此吸料装置6中可以维持一定的液面高度。同时吸料装置与分散桶体5之间有通过泵连通。吸料装置6包括进料管路63、泵65和落料承托装置61，落料承托装置61为底部贯穿设有能使得进料管路的无盖盒状容器，吸料进口62位于进料管路侧弯的端面，吸料进口62位于落料承托装置61上方且位于吸料装置液面以下，管路出口端63连接泵65。

上述落料承托装置61由底板612和挡板613组成，底板612和挡板613中的一个或两个由浮力材料制成，使得落料承托装置61漂浮在液面上时吸料进口62位于吸料装置6液面以下，当粉状颗粒物从吸料装置6上方落下时，可以保证粉状颗粒物与水一起吸入泵65连接的管路中，以进行下一步的混合溶解。应当认识到，为了实现上述发明目的，上述落料承托装置61也可以固定在分散桶体1内壁，使得吸料进口62位于吸料装置6液面以下。上述两种方案都可以实现使得吸料进口位于分散桶体液面以下，同时位于底板上方，同时，可以实现上述发明目的的其他方案也应当被视为本发明的保护范围，本实施例仅起到举例的效果，不视为对本发明的限定。

落料承托装置61可以选择为矩形无盖盒状容器，由三块挡板613和一块底板612组成。吸料装置6中的液面维持在一定水位，固定或者通过浮力装置漂浮在分散桶体1液面相应位置的落料承托装置61，为一面缺口的矩形无盖盒状容器，三个方向都设有挡板613，此时，挡板613上表面高于分散桶体液面，可以将粉状颗粒物限制在落料承托装置61范围内，达到很好的粉状颗粒物收集效果。分散桶体中的液体会从矩形无盖盒状容器的缺口侧进入，保证落料承托装置61内部与吸料装置6内的液面高度一致。

应当认识到，本实施例中的落料承托装置61的形状以及其用于透水的缺口有多种可实现的方式。本实施例对其仅做例举，不视为对本发明的限定。上述落料承托装置61可以由圆形无盖盒状容器组成，当然也可以由其他各种形状的无盖盒状容器组成，但为了使落料承托装置61内外液面高度保持一致，需要设置用于透水的缺口，缺口的形式也有多种方案，本实施例仅例举为可以是挡板的缺失部分，也可以是底板612或挡板613上设有缺口，当然缺口的形状也没有限定，只要可以满足落料承托装置61内外水位一致的缺口都满足本发明的要求，本实施例仅仅是举例说明，并非对其限定。

为了使粉末状颗粒物在落料后，可以尽可能的被限制在落料承托装置61内，上述吸料进口62与缺失侧壁的一侧的距离大于与该缺失侧壁相对侧壁的距离，当粉状颗粒物从吸料装置6中落下时，吸料进口62由于泵65的作用对粉状颗粒物和液体有一定的吸力，因此可以将粉状颗粒物快速地收集，吸料进口62离三块挡板613都较近，离开口侧较远，可以防止粉状颗粒物从落料承托装置61中逸出，从而将粉状颗粒物高效率的收集。应当认识到，在其他形状的落料承托装置61以及其他形状的缺口情况下，只要使得吸料进口62远离缺口，即满足发明目的。

上述泵65为循环泵。当粉状颗粒物与液体一起被吸入管路后，循环泵可以将粉状颗粒物与液体混合并充分溶解，形成一定浓度的溶液。循环泵不漏水，其原理上磁力传动没有动密封件，从根本上消除了漏水问题；同时对水质要求低，循环水中若含有微小杂物不影响循环泵工作。

竖直方向上加料装置的输出口与吸料装置的落料区域对应。当粉状颗粒物掉落时，挡板可以将其限制在落料区域内，循环泵65通过吸料进口62快速将其吸入，防止粉状颗粒物的逸至落料承托装置61外，可较好地控制成本，减少浪费。

本实施中的粉状颗粒物加料分散系统，在加料装置的输出口设置了吸料装置，加料装置可以将板结的粉末状颗粒物研磨成均匀、细小的颗粒，有利于控制加料速率，同时增加后续溶解时与溶剂的接触面积。吸料装置中的落料承托装置与泵的配合，可以加速粉末在溶剂中的分散和溶解，增加溶解效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。