基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处理器制造技术

本发明专利技术涉及煤浆预处理领域，具体涉及一种基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处理器。本设备包括混合箱及主转轴和从动转轴；主转轴上同轴布置主动齿轮，从动转轴上布置从动齿轮以构成啮合关系：主转轴上还同轴布置驱动涡轮；主转轴上固定一组搅拌叶轮，从动转轴上分别同轴且彼此等高度固定有一组搅拌轮；在铅垂方向上，搅拌叶轮与搅拌轮的投影存在交集；在驱动涡轮的正下方设置导流套；导流套内部呈漩涡状的布置有导流叶片，所述导流叶片所导流的混合液旋转方向与位于正下方的搅拌叶轮的旋转方向彼此同向。本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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤浆预处理领域，具体涉及用于高灰难选细粒煤泥调浆与改质的一种基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处理器。
技术介绍
由于我国煤泥的可浮性普遍较差，因此煤浆预处理是浮游选煤工艺中必不可少的环节，是浮选机获得良好的技术经济指标的先决条件。煤浆预处理的必要性主要有以下四点：1)、将浮选药剂(非极性油类捕收剂和起泡剂)充分分散，煤泥的浮选药剂不溶或微溶于水，只有将其充分分散成大量的微小液滴，才能将其均匀混合到煤浆中；2)、将分散的浮选药剂良好地混合在入浮煤浆中，非极性油类捕收剂在不同直径的煤粒表面形成较为稳定的油膜，提高煤粒的疏水性；3)、浮选药剂在煤粒表面发生物理化学反应需要有一定的作用时间；4)、将入浮煤浆稀释到合理的浓度范围。煤浆的预处理工序中，目前浮选剂的分散一般有三种方式：(1)、机械分散我国于上世纪80年代研发的XY系列矿浆预处理器是将浮选剂引入到加药嘴后，借助搅拌叶轮定子混合器中的上层叶片旋转，用机械方式分散，由于搅拌叶轮的线速度有限，仅为8.0m/s，所分散的油滴直径较大，在煤浆中混合得不够均匀，增加了浮选剂用量。(2)、乳化分散在我国一些选煤厂推广使用的水喷射式乳化器结构，大致为压力水从喷嘴高速喷出，在喷射室内形成负压。浮选剂由此吸入并裹卷到射流之中，经水力冲击、剪切，分散为<15μm的油滴，乳浊液由混合管喷出。然而，该水喷射式乳化器，通常都为单侧入药的方式，该方式导致射流受到的气压作用不稳定，药剂与水液间的混合均匀度往往较低，仍待进一步改进。(3)雾化分散于上世纪80年代在我国开始使用的XK系列矿浆准备器，如申请人为唐山国华科技有限公司于2010年1月15日申请的专利名称为“雾化混合式煤浆预处理器”(申请号：201010033384.9)的专利技术专利文本就公布了以下技术方案：其由雾化系统、上部箱体和下部箱体三部分组成。雾化系统由主电动机、挠性联轴器、套筒、起雾盘和加药漏斗等组成。上部箱体为进料和浮选剂雾化工作区，箱体外侧有中心入料槽，左右两侧有溢流槽。下部箱体是煤浆与浮选剂充分混合的工作空间，左右两侧均安装有三块上滑板和两块下滑板，各滑板上均布等高的坎条。实际使用时，浮选剂经加药漏斗及管道流入起雾盘上方的套筒内，并溅落在起雾盘正面中心区，粘附在高速旋转的盘面上形成一层薄液膜，在离心力的作用下向盘边缘运动，被盘边缘的锯齿切割为雾滴；入浮煤浆经中心入料槽分配到上部箱体两侧的溢流堰中，沿堰宽呈瀑布状溢流，其在泄落过程中与浮选剂雾滴相遇，还有一部分雾滴靠重力直接降落在第一层上滑板，之后，混有浮选剂的煤浆通过上、下滑板的坎条，连续跃起和混合，使得煤浆与浮选剂雾滴充分混合，直至从箱体底部排出进入浮选机。作为领域内较为先进的煤浆预处理装置，其浮选剂液滴比乳化分散的液滴要更小一个数量级，分散效果较好；但是，在实际使用时人们发现，由于上述结构中浮选药剂的分散效果均依靠起雾盘转动来实现，往往需要一个用于形成密闭空间的密闭状箱体，方可避免雾状药剂的无意义飘散，其密闭环境的形成却往往造成了诸如起雾盘工作环境较差而易于发送产品故障、无法对于浆液混合过程实现直观观察乃至产生故障也难于及时发现等诸多缺陷，从而给现场操作和维护工作带来困扰；此外，高速转动的起雾盘，对于驱动电机转速要求过高，也即必须采用转速高达3000转/分的二级电机方可保证其工作性能，这都为实际的装配、购买乃至维护成本造成严峻挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单而合理的基于喷射流驱动的多叶轮混合流场矿浆预处理器，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。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处理器，其特征在于：本设备包括混合箱，由位于混合箱顶部的进料口处铅垂向下布置主转轴，沿主转轴轴线轴对称的布置有至少一对从动转轴，该两根从动转轴沿混合箱顶部铅垂伸入混合箱内；主转轴上同轴布置主动齿轮，从动转轴上等高度的布置从动齿轮以与上述主动齿轮间构成啮合关系：主转轴上还同轴布置驱动涡轮，用于提供矿浆与药剂的混合液的入料管上布置喷嘴，喷嘴的出液方向指向驱动涡轮的轮叶片处以提供驱动涡轮转动动力；主转轴的位于混合箱箱内的轴体上同轴固定一组搅拌叶轮，两根从动转轴的位于混合箱箱内的轴体上分别同轴且彼此等高度固定有一组搅拌轮，搅拌叶轮与搅拌轮轮面彼此平行；以该组搅拌叶轮搭配位于其下方的等高度的两组搅拌轮为一组搅拌单元，在铅垂方向上，构成搅拌单元的搅拌叶轮与搅拌轮的投影存在交集；所述搅拌单元为多组且沿相应转轴轴长依次布置；在驱动涡轮的正下方同轴设置有构成混合箱进料口的喇叭口状的导流套，导流套外壁贯穿并固定于混合箱顶壁处，导流套的出口靠近最上层搅拌叶轮轮面处；导流套内部呈漩涡状的布置有导流叶片，所述导流叶片所导流的混合液旋转方向与位于正下方的搅拌叶轮的旋转方向彼此同向。本设备还一一对应各搅拌单元布置的导流罩，导流罩外形呈上大下小的喇叭口状；导流罩的上部罩口固定于混合箱箱壁上，下部罩口向构成同一搅拌单元的搅拌叶轮与搅拌轮之间区域延伸，以将位于导流罩内的混合液导流入下部罩口所指向的搅拌轮轮面处。主动齿轮的齿数大于与之啮合的从动齿轮的齿数且两者齿数为倍数关系。所述入料管具备多个水平的喷嘴且各喷嘴形成以主转轴轴线为圆心的的涡卷状结构；在驱动涡轮轮面所处平面上，主转轴轴线与入料管上的各喷嘴中心线间距位于驱动涡轮直径的1/2～2/3范围内。入料管为两组且沿主转轴的轴线轴对称布置；在驱动涡轮轮面所处平面上，主转轴轴线与各组入料管上的喷嘴中心线间距位于驱动涡轮直径的1/2～2/3范围内。入料管为文丘里管构造，位于入料管端部的进料口连通外部矿浆入料设备，位于入料管喉颈处进料口连通药剂管；药剂管连通药剂箱，药剂管上设置用于控制该管道启闭的控制阀门。混合箱的出料口位于其底部一侧壁处；在该出料口所在侧壁处还布置有稳定流区，该稳定流区以铅垂向布置的隔板划分为上升稳流通道及倾角跌落通道，上升稳流通道的底部入口连通混合箱出料口，上升稳流通道的顶部出口开设于隔板顶端处以连通倾角跌落通道，倾角跌落通道的出口连通外部浮选机；所述上升稳流通道内布置用于实现上述稳流操作的稳流筛网及小倾板，所述稳流筛网的筛面水平设置而小倾板板面倾斜设置，同高度的相邻倾斜布置的小倾板间隙构成供混合液流过的通道；在混合液沿上升稳流通道的行进方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处理器，其特征在于：本设备包括混合箱(10)，由位于混合箱(10)顶部的进料口处铅垂向下布置主转轴(20)，沿主转轴(20)轴线轴对称的布置有至少一对从动转轴(30)，该两根从动转轴(30)沿混合箱(10)顶部铅垂伸入混合箱(10)内；主转轴(20)上同轴布置主动齿轮(21)，从动转轴(30)上等高度的布置从动齿轮(31)以与上述主动齿轮(21)间构成啮合关系：主转轴(20)上还同轴布置驱动涡轮(23)，用于提供矿浆与药剂的混合液的入料管(40)上布置喷嘴(41)，喷嘴(41)的出液方向指向驱动涡轮(23)的轮叶片处以提供驱动涡轮(23)转动动力；主转轴(20)的位于混合箱(10)箱内的轴体上同轴固定一组搅拌叶轮(22)，两根从动转轴(30)的位于混合箱(10)箱内的轴体上分别同轴且彼此等高度固定有一组搅拌轮(32)，搅拌叶轮(22)与搅拌轮(32)轮面彼此平行；以该组搅拌叶轮(22)搭配位于其下方的等高度的两组搅拌轮(32)为一组搅拌单元，在铅垂方向上，构成搅拌单元的搅拌叶轮(22)与搅拌轮(32)的投影存在交集；所述搅拌单元为多组且沿相应转轴轴长依次布置；在驱动涡轮(23)的正下方同轴设置有构成混合箱(10)进料口的喇叭口状的导流套(11)，导流套(11)外壁贯穿并固定于混合箱(10)顶壁处，导流套(11)的出口靠近最上层搅拌叶轮轮面处；导流套(11)内部呈漩涡状的布置有导流叶片(12)，所述导流叶片(12)所导流的混合液旋转方向与位于正下方的搅拌叶轮(22)的旋转方向彼此同向。...

【技术特征摘要】
1.一种基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处理器，其特征在于：本设备
包括混合箱(10)，由位于混合箱(10)顶部的进料口处铅垂向下布置主转轴(20)，沿主转轴
(20)轴线轴对称的布置有至少一对从动转轴(30)，该两根从动转轴(30)沿混合箱(10)顶部
铅垂伸入混合箱(10)内；主转轴(20)上同轴布置主动齿轮(21)，从动转轴(30)上等高度的
布置从动齿轮(31)以与上述主动齿轮(21)间构成啮合关系：主转轴(20)上还同轴布置驱动
涡轮(23)，用于提供矿浆与药剂的混合液的入料管(40)上布置喷嘴(41)，喷嘴(41)的出液
方向指向驱动涡轮(23)的轮叶片处以提供驱动涡轮(23)转动动力；主转轴(20)的位于混合
箱(10)箱内的轴体上同轴固定一组搅拌叶轮(22)，两根从动转轴(30)的位于混合箱(10)箱
内的轴体上分别同轴且彼此等高度固定有一组搅拌轮(32)，搅拌叶轮(22)与搅拌轮(32)轮
面彼此平行；以该组搅拌叶轮(22)搭配位于其下方的等高度的两组搅拌轮(32)为一组搅拌
单元，在铅垂方向上，构成搅拌单元的搅拌叶轮(22)与搅拌轮(32)的投影存在交集；所述搅
拌单元为多组且沿相应转轴轴长依次布置；在驱动涡轮(23)的正下方同轴设置有构成混合
箱(10)进料口的喇叭口状的导流套(11)，导流套(11)外壁贯穿并固定于混合箱(10)顶壁
处，导流套(11)的出口靠近最上层搅拌叶轮轮面处；导流套(11)内部呈漩涡状的布置有导
流叶片(12)，所述导流叶片(12)所导流的混合液旋转方向与位于正下方的搅拌叶轮(22)的
旋转方向彼此同向。
2.根据权利要求1所述的一种基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处理
器，其特征在于：本设备还一一对应各搅拌单元布置的导流罩(50)，导流罩(50)外形呈上大
下小的喇叭口状；导流罩(50)的上部罩口固定于混合箱(10)箱壁上，下部罩口向构成同一
搅拌单元的搅拌叶轮(22)与搅拌轮(32)之间区域延伸，以将位于导流罩(50)内的混合液导
流入下部罩口所指向的搅拌轮(32)轮面处。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处
理器，其特征在于：主动齿轮(21)的齿数大于与之啮合的从动齿轮(31)的齿数且两者齿数
为倍数关系。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于矿浆管道压力驱动的多叶轮混合流场矿浆预处
理器，其特征在于：所述入料管(40)具备多个水平的喷嘴(41)且各喷嘴(41)形成以主转轴
(20)轴线为圆心的的涡卷状结构；在驱动涡轮(23)轮面所处平面上，主转轴(20)轴线与入

【专利技术属性】
技术研发人员：朱金波，费之奎，周伟，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34