一种混合装置及乳化喷枪的制作方法

本发明涉及矿物加工设备领域，特别是一种混合装置及乳化喷枪。

背景技术：

1、在选矿领域，特别是浮选工艺流程中，药剂的分散是至关重要的。现有药剂的添加与分散主要通过加药机控制流量后直接将药剂排入搅拌桶，通过搅拌桶的充分搅拌使药剂分散到矿浆中。但是，脂类药剂因其难溶于水且易凝结等特性，在使用这种分散方式时，效果不理想，在现行搅拌设备中，很难分散成小分子团而充分弥散到矿浆中，降低了药剂的效用，影响选矿效果。

2、现有技术为了解决这个问题，1、通过高压空气将油脂类药剂进行雾化处理，在一定程度上起到了分散的作用，但弥散时间有限，仍然很容易发生团聚。2、采用添加乳化济的方式来帮助油脂药剂的分散，效果虽然可以，但增加了药剂成本，且由于新有化学药剂加入，也一定程度上增加了后续水处理的难度与成本。

技术实现思路

1、本发明解决现有技术的不足而提供一种提高油水碰撞剪切效果的混合装置，及实现油水连续、快速混合弥散而至乳化的乳化喷枪。

2、为实现上述目的，本发明首先提出了一种混合装置，包括混合套管，所述混合套管的一端设有喇叭型的收缩腔，另一端设有喇叭型的扩散腔，所述收缩腔与扩散腔内径较小的一端相对布设且通过喉管连通，所述收缩腔内径较大一端为进口端，扩散腔内径较大一端为出口端，

3、所述混合套管的扩散腔内固定有螺旋分散套管，所述螺旋分散套管内、沿螺旋分散套管中心轴为旋转中心设有多个螺旋导流通道，所述螺旋分散套管的两端分别设置有螺旋导流通道的螺旋通道出口和螺旋通道进口，所述混合套管的出口端通过螺旋导流通道与外界连通，所述螺旋分散套管面向扩散腔一侧设有沿轴向布设的隔板，所述隔板将混合套管扩散腔的出口段沿轴向分隔为与螺旋导流通道数量相匹配的多个导流腔，每个导流腔内均匹配有一个螺旋通道进口。

4、本实施方式中，所述导流腔内设置有导流板，所述导流板倾斜或设置有一定弧度，使得所述导流板将混合液从混合套管扩散腔导入螺旋通道进口。

5、本实施方式中，所述喉管的内径与收缩腔内径较小一端内径相匹配。

6、本实施方式中，所述混合套管的扩散腔包括进口段和出口段，所述进口段为喇叭型，所述出口段为直筒型，所述螺旋分散套管固定在出口段内。

7、采用上述结构，油水混合物会先经过混合装置的收缩腔，通过喇叭型的收缩腔形成类似文丘里管的收缩通道，使得油水混合物流速增加，然后油水混合物通过小直径的喉管，在喉管内实现挤压碰撞后，进入扩散腔，扩散腔直径从小到大，使得油水混合物扩散，流速降低，从而迫使油与水进行更剧烈的碰撞、分散与混合，再通过螺旋分散套管外壁上导流腔，导入螺旋导流通道，使油水混合物分散成多股液流，在螺旋导流通道内再次碰撞混合，这样通过多次收缩加速、扩散减速、螺旋分流、碰撞混合的过程，使油与水在这个过中充分分散。

8、本发明还包括一种乳化喷枪，乳化喷枪内设置有上述的混合装置，还包括油水接入阀和乳化管，所述油水接入阀设有进油口和进水口，所述乳化管的一端为进口端，另一端为出口端，所述乳化管的进口端与油水接入阀的出口端连通，所述乳化管内、在出口端与进口端之间布满多个首尾相连的混合装置，首个混合装置的收缩腔与油水接入阀的出口连通，前一个混合装置的螺旋通道出口与后一个混合装置的收缩腔连通，末尾混合装置的螺旋通道出口与乳化管的出口连通。

9、采用上述结构，乳化喷枪利用了多个混合装置串联，这样通过多个混合装置使得油水混合物经过多轮收缩加速、扩散减速、螺旋分流、碰撞混合，使油与水在这个不断反复的过中充分分散并最终形成乳液，达到油在水中乳化的效果，最后乳化后的油水混合物从乳化喷枪出口端高速喷出，进入矿浆搅拌桶，进而迅速分散到矿浆中，完成加药。

10、上述实施方式中，所述油水接入阀上设有调节阀、进油腔、油水混合腔、进油口和进水口，所述调节阀设置在进油腔内，所述进油腔的进口与进油口连通、出口与油水混合腔的第一进口连通，所述调节阀控制进油腔进入油水混合腔的流量，所述进水口与油水混合腔的第二进口连通。

11、上述实施方式中，所述乳化管的内径与混合装置的外径相匹配，所述乳化管的进口端螺纹连接在油水混合腔的出口端，所述乳化管的出口端设有出料腔，所述出料腔为进口大、出口小的喇叭型，所述出料腔的出口形成喷咀，所述乳化管内、在出料腔到乳化管进口端之间布满多个首尾相连的混合装置。

12、上述实施方式中，还包括一个出料控制阀，所述出料控制阀安装在乳化管的出口端上。

13、上述实施方式中，所述出料控制阀包括阀体、出料通道、堵头和弹簧，所述阀体的一端设有进口、另一端设有出口，所述阀体内、在出口和进口之间设有出料通道，所述堵头包括头端和尾端，所述堵头的头端设置在阀体出口端外侧且可密封阀体的出口端，堵头的尾端设置在出料通道内，所述堵头的尾端外套装有弹簧，所述弹簧的一端与堵头的尾端固定连接，另一端固定在出料通道内壁上，所述阀体的进口端螺纹安装在乳化管的出口端上，初始状态时，所述弹簧的弹力将堵头的头端压紧在阀体的出口端上将阀体的出口密封。

14、采用上述结构，从喷咀喷出的乳化后的油水混合物会先进入出料控制阀的出料通道，出料通道内压力增加，并很快大于弹簧压力，从而推动堵头远离阀体的出口，从而打开阀体的出口；当停机或不需要加药时，只需关闭高压油和高压水的进入通道，此时堵头没有了压力，堵头在弹簧的作用下压紧阀体的出口，将阀体的出口密封，从而可防止矿浆倒流进入喷枪内，有效防止喷枪堵塞以及返浆至回浆至加药管道，可有利保障下一次的加药正常开启。

15、采用上述结构，本发明具有如下有益效果：

16、1、本装置混合装置可以使得水与油两相实现多次高速碰撞、剪切并最终达到快速分散的效果；

17、2、本装置乳化喷枪，采用喷射加药模式，通过对油、水加压，再在喷射枪管内增设的混合装置，使油水连续、快速混合弥散而至乳化。

18、综上所述，采用本装置，使得油在水中乳化后以更为微细的极小粒充分弥散到水中，比表面积大副增加，不增加乳化剂的情况下，使油脂类药剂在水中分散更充分，更持久，使得作为选矿的油脂药剂得到了更为充分的利用，从而减低了油脂药剂的单位用量，降低了生产成本的同时，也更为环保。

技术特征：

1.一种混合装置，其特征在于：包括混合套管(1)，所述混合套管(1)的一端设有喇叭型的收缩腔(11)，另一端设有喇叭型的扩散腔(13)，所述收缩腔(11)与扩散腔(13)内径较小的一端相对布设且通过喉管(12)连通，所述收缩腔(11)内径较大一端为进口端，扩散腔(13)内径较大一端为出口端，

2.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于：所述导流腔(24)内设置有导流板(23)，所述导流板(23)倾斜或设置有一定弧度，使得所述导流板(23)将混合液从混合套管(1)扩散腔(13)导入螺旋通道进口(22)。

3.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于：所述喉管(12)的内径与收缩腔(11)内径较小一端内径大小相匹配。

4.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于：所述混合套管(1)的扩散腔(13)包括进口段和出口段，所述进口段为喇叭型，所述出口段为直筒型，所述螺旋分散套管(2)固定在出口段内。

5.一种包括权利要求1至4任意一项混合装置的乳化喷枪，其特征在于：包括油水接入阀(5)和乳化管(6)，所述油水接入阀(5)设有进油口(3)和进水口(4)，所述乳化管(6)的一端为进口端，另一端为出口端，所述乳化管(6)的进口端与油水接入阀(5)的出口端连通，所述乳化管(6)内、在出口端与进口端之间布满多个首尾相连的混合装置，首个混合装置的收缩腔(11)与油水接入阀(5)的出口连通，前一个混合装置的螺旋通道出口(21)与后一个混合装置的收缩腔(11)连通，末尾混合装置的螺旋通道出口(21)与乳化管(6)的出口连通。

6.根据权利要求5所述的乳化喷枪，其特征在于：所述油水接入阀(5)上设有调节阀(51)、进油腔(52)、油水混合腔(53)、进油口(3)和进水口(4)，所述调节阀(51)设置在进油腔(52)内，所述进油腔(52)的进口与进油口(3)连通、出口与油水混合腔(53)的第一进口连通，所述调节阀(51)控制进油腔(52)进入油水混合腔(53)的流量，所述进水口(4)与油水混合腔(53)的第二进口连通。

7.根据权利要求6所述的乳化喷枪，其特征在于：所述乳化管(6)的内径与混合装置的外径相匹配，所述乳化管(6)的进口端螺纹连接在油水混合腔(53)的出口端，所述乳化管(6)的出口端设有出料腔(61)，所述出料腔(61)为进口大、出口小的喇叭型，所述出料腔(61)的出口形成喷咀(62)，所述乳化管(6)内、在出料腔(61)到乳化管(6)进口端之间布满多个首尾相连的混合装置。

8.根据权利要求7所述的乳化喷枪，其特征在于：还包括一个出料控制阀(7)，所述出料控制阀(7)安装在乳化管(6)的出口端上。

9.根据权利要求8所述的乳化喷枪，其特征在于：所述出料控制阀(7)包括阀体、出料通道(73)、堵头(71)和弹簧(72)，所述阀体的一端设有进口、另一端设有出口，所述阀体内、在出口和进口之间设有出料通道(73)，所述堵头(71)包括头端和尾端，所述堵头(71)的头端设置在阀体出口端外侧且可密封阀体的出口端，堵头(71)的尾端设置在出料通道(73)内，所述堵头(71)的尾端外套装有弹簧(72)，所述弹簧(72)的一端与堵头(71)的尾端固定连接，另一端固定在出料通道(73)内壁上，所述阀体的进口端螺纹安装在乳化管(6)6的出口端上，初始状态时，所述弹簧(72)的弹力将堵头(71)的头端压紧在阀体的出口端上将阀体的出口密封。

技术总结
一种混合装置及乳化喷枪，包括混合装置、油水接入阀和乳化管，所述油水接入阀设有进油口和进水口，所述乳化管的一端为进口端，另一端为出口端，所述乳化管的进口端与油水接入阀的出口端连通，所述乳化管内、在出口端与进口端之间布满多个首尾相连的混合装置，首个混合装置的收缩腔与油水接入阀的出口连通，前一个混合装置的螺旋通道出口与后一个混合装置的收缩腔连通，末尾混合装置的螺旋通道出口与乳化管的出口连通。本发明使得油在水以更为微细的极小粒充分弥散到水中形成乳化效果，使油脂类药剂在水中分散更充分，更持久，从而减低了油脂药剂的单位用量，降低了生产成本。

技术研发人员：欧阳虎,李安迎,周介凡
受保护的技术使用者：湖南中工矿业工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15