一种浮选矿浆节能加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种浮选矿浆节能加热系统，包括进水管、出水管、压缩式热源泵、矿浆换热器、矿浆给矿管和矿浆排矿管，进水管和出水管与压缩式热源泵的吸热端相连通，压缩式热源泵的放热端通过高温水给水管、高温水回水管与矿浆换热器的一端相连通，矿浆换热器的另一端通过矿浆给矿管、矿浆排矿管与给矿泵、浮选机连通；加热时，从选矿厂出来的低温循环水通过压缩式热源泵吸收热量并释放热量至矿浆换热器，浮选矿浆经矿浆给矿管流入矿浆换热器吸热升温后，再经过矿浆排矿管流回至浮选机。本实用新型专利技术构结构紧凑合理，结构稳定，寿命长；通过低温热源实现矿将加热，有效开发利用新的低温热源，投资少，运行费用低，适宜于产业化推广。

【技术实现步骤摘要】
一种浮选矿浆节能加热系统
本技术涉及矿物加工
，尤其涉及一种浮选矿浆节能加热系统。
技术介绍
铁矿选矿厂浮选工艺的矿浆温度在25℃以上时选别效果较佳，低于25℃时铁回收率会明显降低，浪费资源，减少效益。在低温季节各选矿厂一般采用燃煤锅炉的蒸汽直接对矿浆加热，随着环保要求的提高将逐步取缔燃煤锅炉，一些地区的20吨以下燃煤锅炉在必须停用，相关各选矿厂根据各自的具体条件只能采用不同的替代措施，如电锅炉、天燃气锅炉或液化石油气锅炉等，由于热源价格高，大幅提高了矿浆加热成本，显著降低选矿厂的经济效益。为降低选矿厂低温季节浮选矿浆加温成本，开发利用低成本热源，根据选矿厂实际生产工艺及具体条件，本技术提出采用热源泵和新型矿浆换热器组合装置，利用选矿厂循环水中低温热能的节能加热方法。铁矿行业的选矿厂处理每吨铁矿需要约7m3循环水，由于循环水吸收了磨矿、选矿过程中产生的热量，温度高于室外常温水约5～10℃，如安徽某地氧化矿选矿厂的循环水冬季最低温度为15℃，气温最低温度在零下，室外常温水最低约5℃。从循环水中获取低温热源，热源充足且没有费用。例如某氧化矿选矿厂浮选矿量一般为选矿厂处理矿石量的20％，矿浆质量浓度为50％，处理每吨矿石的浮选矿浆重量和循环水量之比约为0.4:7，即5.7％，选矿厂循环水的低温热量能够满足浮选矿浆的热量需求。矿浆换热器在选矿行业没有应用。由于矿石比重较大，矿浆流速若低于临界流速，矿浆中的矿石颗粒将产生沉淀而堵塞设备。矿浆的临界流速一般为1.4～2m/s，高于临界速度的矿石颗粒对设备磨损太快，使矿浆换热器过流部件厚度加大，设备寿命短不能长期运行。矿浆流速高还会使换热时间减少，降低效率。为使矿浆换热器满足在换热过程中矿浆不沉淀、磨损小、效率高、造价低，本技术针对矿浆特性设计的新型矿浆换热器，能保证矿浆不沉淀、流过矿浆的部件有足够的耐磨性，体积小、重量轻、效率高，可长期运行，以保持浮选系统的正常生产。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种浮选矿浆节能加热系统，解决现有技术采用电锅炉、天燃气锅炉或液化石油气锅炉等实现矿浆加热，加热成本高，且普通的矿浆换热器不适用于矿浆流动换热需求的问题。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：本技术一种浮选矿浆节能加热系统，包括进水管、出水管、压缩式热源泵、矿浆换热器、矿浆给矿管和矿浆排矿管，所述进水管和出水管与所述压缩式热源泵的吸热端相连通，所述压缩式热源泵的放热端通过高温水给水管、高温水回水管与所述矿浆换热器的一端相连通，所述矿浆换热器的另一端的入口通过所述矿浆给矿管与矿泵连通，所述矿浆换热器的另一端的出口通过所述矿浆排矿管与浮选机连通；从选矿厂出来的低温循环水通过所述压缩式热源泵吸收热量并释放热量至所述矿浆换热器，浮选矿浆经所述矿浆给矿管流入所述矿浆换热器吸热升温后经过所述矿浆排矿管流回至浮选机。进一步的，所述压缩式热源泵包括蒸发器、压缩机、膨胀阀和冷凝器，所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀按设计排布并通过热源泵管道连接在一起形成一个闭合回路，所述进水管与所述蒸发器的入口连通，所述出水管与所述蒸发器的出口连通，所述冷凝器的进口通过所述高温水回水管与所述矿浆换热器一侧的出口连通，所述冷凝器的出口通过所述高温水给水管与所述矿浆换热器一侧的进口连通，所述高温水给水管上设置有热水泵。再进一步的，所述矿浆排矿管上靠近所述矿浆换热器一侧设置有矿浆阀。再进一步的，所述矿浆换热器采用新型矿浆换热器，包括顶端的分配箱、板束和底部的锥形连接箱，所述板束通过压紧板压紧后通过夹紧螺栓锁紧，间隔排布的板束通道分别组成矿浆流道和热水流道，顶部的所述分配箱的腔体与所述矿浆流道上部连通，底部的所述锥形连接箱与所述矿浆流道下部连通，所述分配箱通过法兰与所述矿浆给矿管连通，底部的所述锥形连接箱通过法兰与所述矿浆排矿管连通，所述热水流道的进水口和出水口分别设置在底部和顶部相背的侧面上；所述压紧板的中部设置有安装支架。再进一步的，所述矿浆换热器的截面小高度高，截面为方形，高度和截面边长的比值为4～6；所述矿浆流道采用双相不锈钢2205合金材料制成。再进一步的，所述矿浆换热器的板束的顶部设有耐磨件；所述热水流道的底部设置有排污口，所述热水流道的顶部设置有排气口。再进一步的，矿浆的流速控制在0.6～1.5m/s。与现有技术相比，本技术的有益技术效果：本技术提供一种浮选矿浆节能加热系统，包括进水管、出水管、压缩式热源泵、矿浆换热器、矿浆给矿管和矿浆排矿管，所述压缩式热源泵包括蒸发器、压缩机、膨胀阀和冷凝器，所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀按设计排布并通过热源泵管道连接在一起形成一个闭合回路；其加热方法包括四个步骤：步骤一、获取低温热能：从选矿厂循环水系统引接循环水至压缩式热源泵，获得低温水热能；步骤二、热能转换：压缩式热源泵将循环水中的低温热能转移至高温水，完成热能转换；步骤三、热能输出：将加热的热水送至矿浆换热器；步骤四、矿浆加热：将浮选矿浆送至矿浆换热器，浮选矿浆和高温水在矿浆换热器中交换热量，完成矿浆加热过程。本技术构思巧妙，结构紧凑合理，矿浆换热器结构稳定，寿命长；通过低温热源实现矿将加热的方法，有效开发利用新的低温热源，压缩式热源泵转移的热能和压缩机消耗的电能之比值，即实际能效比COP可达到4.0以上，投资少，运行费用低，适宜于产业化推广。本技术采用新型矿浆换热器不堵塞且耐磨，适合在浮选生产中应用。附图说明下面结合附图说明对本技术作进一步说明。图1为本技术浮选矿浆节能加热系统示意图；图2为本技术矿浆换热器结构示意图；图3为本技术矿浆换热器结构左视图；图4为本技术矿浆换热器局部放大图；附图标记说明：1、进水管；2、出水管；3、蒸发器；4、热源泵管道；5、压缩机；6、膨胀阀；7、冷凝器；8、热水泵；9、高温水给水管；10、高温水回水管；11、矿浆专用矿浆换热器；12、矿浆给矿管；13、矿浆排矿管；14、矿浆阀；11-1、法兰；11-2、分配箱；11-3、耐磨件；11-4、矿浆流道；11-5、压紧板；11-6、夹紧螺栓；11-7、板束；11-8、安装支架；11-9、热水流道；11-10、排气口；11-11、排污口。具体实施方式如图1-3所示，一种浮选矿浆节能加热系统，包括进水管1、出水管2、压缩式热源泵、矿浆换热器11、矿浆给矿管12和矿浆排矿管13，所述进水管1和出水管2与所述压缩式热源泵的吸热端相连通，所述压缩式热源泵的放热端通过高温水给水管9、高温水回水管10与所述矿浆换热器11的一端相连通，所述矿浆换热器11的另一端的入口通过所述矿浆给矿管12与矿泵连通，所述矿浆换热器11的另一端的出口通过所述矿浆排矿管13与浮选机连通；从选矿厂出来的低温循环水通过所述压缩式热源泵吸收热量并释放热量至所述矿浆换热器11，浮选矿浆经所述矿浆给矿管12流入所述矿浆换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮选矿浆节能加热系统，其特征在于：包括进水管(1)、出水管(2)、压缩式热源泵、矿浆换热器(11)、矿浆给矿管(12)和矿浆排矿管(13)，所述进水管(1)和出水管(2)与所述压缩式热源泵的吸热端相连通，所述压缩式热源泵的放热端通过高温水给水管(9)、高温水回水管(10)与所述矿浆换热器(11)的一端相连通，所述矿浆换热器(11)的另一端的入口通过所述矿浆给矿管(12)与矿泵连通，所述矿浆换热器(11)的另一端的出口通过所述矿浆排矿管(13)与浮选机连通；从选矿厂出来的低温循环水通过所述压缩式热源泵吸收热量并释放热量至所述矿浆换热器(11)，浮选矿浆经所述矿浆给矿管(12)流入所述矿浆换热器(11)吸热升温后经过所述矿浆排矿管(13)流回至浮选机。/n

【技术特征摘要】
1.一种浮选矿浆节能加热系统，其特征在于：包括进水管(1)、出水管(2)、压缩式热源泵、矿浆换热器(11)、矿浆给矿管(12)和矿浆排矿管(13)，所述进水管(1)和出水管(2)与所述压缩式热源泵的吸热端相连通，所述压缩式热源泵的放热端通过高温水给水管(9)、高温水回水管(10)与所述矿浆换热器(11)的一端相连通，所述矿浆换热器(11)的另一端的入口通过所述矿浆给矿管(12)与矿泵连通，所述矿浆换热器(11)的另一端的出口通过所述矿浆排矿管(13)与浮选机连通；从选矿厂出来的低温循环水通过所述压缩式热源泵吸收热量并释放热量至所述矿浆换热器(11)，浮选矿浆经所述矿浆给矿管(12)流入所述矿浆换热器(11)吸热升温后经过所述矿浆排矿管(13)流回至浮选机。


2.根据权利要求1所述的浮选矿浆节能加热系统，其特征在于：所述压缩式热源泵包括蒸发器(3)、压缩机(5)、膨胀阀(6)和冷凝器(7)，所述蒸发器(3)、压缩机(5)、冷凝器(7)和膨胀阀(6)按设计排布并通过热源泵管道(4)连接在一起形成一个闭合回路，所述进水管(1)与所述蒸发器(3)的入口连通，所述出水管(2)与所述蒸发器(3)的出口连通，所述冷凝器(7)的进口通过所述高温水回水管(10)与所述矿浆换热器(11)一侧的出口连通，所述冷凝器(7)的出口通过所述高温水给水管(9)与所述矿浆换热器(11)一侧的进口连通，所述高温水给水管(9)上设置有热水泵(8)。


3.根据权利要求1所述的浮选矿浆节能加热系统，其特征在于：所述矿浆排矿管(13)上靠近所述矿浆换热器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建新，王鹏，李新成，周宏波，许洪亮，李晓斌，
申请(专利权)人：中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13