CN101337686A - 一种石膏浆液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石膏浆液分离设备领域，具体涉及一种石膏浆液分离装置，包括石膏旋流器和分配器。石膏旋流器采用对称切向双入口形式，分配器由环形管、上部集液箱、下部集液器以及上升管构成，旋流器入口管和环形管预设的出口管相连接；石膏浆液通过交叉布置的上升管进入分配器的集液箱中，并均匀的分配到环形管中而进入石膏旋流器，经过石膏旋流器的分离和浓缩作用，实现高浓度和低浓度石膏浆液的分离，从而实现整个石膏浆液的一次脱水过程。不仅使浆液能均匀分配，而且极大的发挥了双向入口旋流器的优势，使流场更稳定，极大的降低了石膏旋流器运转所需要的入口压力，节省厂用电，这对于节能降耗也是非常有益的；结构简单，制造方便。

Description

一种石膏浆液分离装置

技术领域

本发明涉及石膏浆液分离设备领域，具体涉及一种石膏浆液分离装置。

背景技术

旋流器自1891年问世以来，已广泛应用于矿山、石油、化工、轻工、环保、食品、医药等领域的分离、分级与分选。与其他分离操作相比，具有以下特点：①结构简单，成本低廉；②操作方便，维修和操作费用低；③体积小，占地面积少，处理能力大；④旋流中存在较高的剪切力，可以减少颗粒间的凝聚，有利于固相颗粒的分级与洗涤；⑤用途广泛。目前在电厂湿法石灰石-石膏法烟气脱硫项目中得到广泛应用。

旋流器是一种利用流体压力产生旋转运动的装置。若流体以静压力、初速度沿切向给入旋流器，按通常的研究方法，在柱坐标系内，旋流器的流体速度u可分解为径向速度u_r、切向速度u_t、及轴向速度u_z，则：

$u^2=u_r^2+u_t^2+u_z^2$

沿切向输入的流体在不计损失的情况下，其旋转动量矩将保持不变。即

u_trⁿ＝C

式中n——指数，约在0.5～0.9之间，视工作条件而定。

由此可见，随回转半径的减小，切向速度增大，流体的静压头转化为速度头(动压头)，或者说流体产生了旋转运动。在旋转运动的浆液中，在离心力的作用下，其中的固体颗粒以速度u向着旋流器壁运动，同时受到向内运动的液流径向速度u_r的作用。粒度粗的矿粒，受到的离心力大，u＞u_r颗粒向着壁部运动，进入下降液流区域，被其带往沉砂嘴排出，为粗粒产物。u＜u_r的颗粒向着中心运动，被上升液流带往溢流管中排出，是细粒产物。u＝u_r的颗粒将在距中心半径为r处作回旋运动。若r在下降液流区域，它们将成为底流；r在上升液流区则进入溢流。如果恰好在轴向速度u＝0的包络面上，这些固体颗粒将有50％进入溢流，另有50％进入底流，这种颗粒的粒度就是分级的分离粒度，这就是旋流器分级的基本原理。

旋流器在长期的应用实践中，得到了国内外许多专家学者的重视，而且对流场特性、分离机理、结构对分离性能的影响、数值模拟计算等方面进行了深入的研究，并得出了许多有益的研究成果：双入口旋流器在流场状态、分离效率、防磨功能、节能降耗等方面都比单入口旋流器要好。但是由于在实际应用中常常是多级联合运行，而双入口旋流器在这种运行方式下存在不容易布置、分配器不好解决等问题，所以在实际应用过程中常用单入口旋流器，双入口旋流器的优势在实际生产过程中鲜有应用。

发明内容

本发明提供了一种石膏浆液分离装置，其特征在于，分配器由集液箱1、环形管2、上升管5以及分配器防磨块15组成；集液器6上下分别与上升管5和石膏浆液入口管7连接；石膏旋流器通过左右两个石膏旋流器进口管12与环形管预设的进口管17连接，双向入口方式使流场更稳定，可以均匀分布石膏浆液对旋流器的磨损，提高旋流器的分离效率；溢流浆液箱10固定在分配器下面，溢流管11插入溢流浆液箱10中；底流浆液箱9固定在石膏旋流器下面，石膏旋流器的沉沙嘴13插入底流浆液箱9中。

所述分配器防磨块15设置在对应的上升管5对应的分配器内部的最高点处。

所述石膏旋流器进口管12与环形管预设的进口管17通过法兰盘16进行螺栓连接。

所述分配器防磨块15为圆形金属板，其直径大于上升管5的直径，防止从上升管5来的石膏浆液对分配器顶部的冲刷，也可以实现把石膏浆液均匀分配到环形管2的目的。

所述环形管预设的进口管17布置在分配器的环形管内侧。

所述上升管5和石膏旋流器间隔布置。

所述上升管5交叉排列布置。

本发明的有益效果是：能有效解决单入口旋流器在流场状态、分离效率、防磨功能、节能降耗等方面的缺陷以及双入口旋流器在多级联合运行方式下存在不容易布置、分配器不好解决等问题；双入口旋流器使石膏浆液对旋流器头部的磨损分布在两侧，有效的降低了磨损，提高旋流器的使用寿命；双入口旋流器还能降低石膏旋流器运转所需要的入口压力，能有效的减少石膏浆液泵的电耗以及整个厂用电的电耗，对于节能减排起到良好的作用；本装置结构简单，在旋流器以及与其对应的分配器的设计以及制造方面都很方便。

附图说明

图1是石膏浆液分离装置主视图；

图2是图1中A-A面剖面图；

图3是图2中B-B面剖面图；

图4是图2中C-C面剖面图。

图中标号：

1-集液箱；2-环形管；3-石膏旋流器柱段；4-石膏旋流器锥段；5-上升管；6-集液器；7-石膏浆液入口管；8-底流浆液箱出口管；9-底流浆液箱；10-溢流浆液箱；11-石膏旋流器溢流管；12-石膏旋流器进口管；13-石膏旋流器沉沙嘴；14-溢流浆液箱出口管；15-分配器防磨块；

16-法兰盘；17-环形管预设的进口管。

具体实施方式

本发明提供了一种石膏浆液分离装置，下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步进行说明。

图1是石膏浆液分离装置的主视图，图2是图1中A-A面的剖面图，图3是图2中B-B面的剖面图，图4是图2中C-C面的剖面图。分配器由集液箱1、环形管2、上升管5以及上升管出口正对的分配器防磨块15焊接组成，整个分配器构成一“T”字形状；分配器防磨块15为一圆形金属板，其直径大于上升管5的直径，既可以防止从上升管5来的石膏浆液对分配器顶部的冲刷，也可以实现把石膏浆液均匀分配到环形管的目的；集液器6上下分别与上升管5和石膏浆液入口管7通过焊接连接在一起，通过集液器6把从吸收塔过来的石膏浆液均匀分配到几根上升管5中，上升管5交叉排列布置，使集液器6中的浆液能较均匀的进入集液箱1中；石膏旋流器通过左右两个石膏旋流器进口管12与环形管预设的进口管17通过法兰盘16进行连接；石膏旋流器的溢流浆液从溢流管11进入溢流浆液箱10，最后从溢流浆液箱出口管14进入废水旋流器；石膏旋流器的底流浆液通过石膏旋流器柱段3、石膏旋流器锥段4和沉沙嘴13进入底流浆液箱9，最后从底流浆液箱出口管8进入真空皮带脱水机进行二次脱水；安装完毕的切向双入口石膏旋流器的分配器装置固定在旋流站的支架上，整个旋流站及其分配器就可以正常运行。

石膏浆液分离装置的运行流程为：吸收塔中已完成SO₂固化的石膏浆液经由石膏浆液泵通过石膏浆液入口管7进入集液器6均匀分配到各个上升管5，交叉布置的上升管5中的石膏浆液进入分配器的集液箱1，利用分配器防磨块15均匀进入环形管2，环形管2与石膏旋流器的入口管12通过法兰盘16连接，石膏浆液从各个旋流器的两根入口管进入石膏旋流器，这种双向入口方式使流场更稳定，可以均匀分布石膏浆液对旋流器的磨损，提高旋流器的分离效率，从而防止磨损过程中的“水桶短板效应”，延长旋流器的寿命，而且这种入口方式还能极大的降低了石膏旋流器运转所需要的入口压力，即是降低了石膏浆液泵的电耗，同时也减少整个厂用电耗，这对于节能降耗也是非常有益的；经过石膏旋流器的分离和浓缩作用，浓度低的浆液通过石膏旋流器溢流管11进入溢流浆液箱10，最后从溢流浆液箱出口管14进入废水旋流器；浓度高的浆液通过石膏旋流器沉沙嘴13进入底流浆液箱9经由底流浆液箱出口管8进入真空皮带脱水机进行二次脱水，整个石膏浆液一次脱水的过程就全部完成，由于石膏旋流器与其相对应的石膏旋流器分配器的结合，使分配器的均匀分配作用和切向双入口石膏旋流器的优势共同发挥出来，达到延长旋流器寿命、提高分离效率、节能降耗等作用。

Claims (7)

1.一种石膏浆液分离装置，包括石膏旋流器和分配器装置，其特征在于，分配器由集液箱(1)、环形管(2)、上升管(5)以及分配器防磨块(15)组成；集液器(6)上下分别与上升管(5)和石膏浆液入口管(7)连接；石膏旋流器通过左右两个石膏旋流器进口管(12)与环形管预设的进口管(17)连接，双向入口方式使流场更稳定，可以均匀分布石膏浆液对旋流器的磨损，提高旋流器的分离效率；溢流浆液箱(10)固定在分配器下面，溢流管(11)插入溢流浆液箱(10)中；底流浆液箱(9)固定在石膏旋流器下面，石膏旋流器的沉沙嘴(13)插入底流浆液箱(9)中。

2.根据权利要求1所述的一种石膏浆液分离装置，其特征在于，所述分配器防磨块(15)设置在对应的上升管(5)对应的分配器内部的最高点处。

3.根据权利要求1所述的一种石膏浆液分离装置，其特征在于，所述分配器防磨块(15)为圆形金属板，其直径大于上升管(5)的直径，防止从上升管(5)来的石膏浆液对分配器顶部的冲刷，也可以实现把石膏浆液均匀分配到环形管(2)的目的。

4.根据权利要求1所述的一种石膏浆液分离装置，其特征在于，所述石膏旋流器进口管(12)与环形管预设的进口管(17)通过法兰盘(16)进行连接。

5.根据权利要求1所述的一种石膏浆液分离装置，其特征在于，所述环形管预设的进口管(17)布置在分配器的环形管内侧。

6.根据权利要求1所述的一种石膏浆液分离装置，其特征在于，所述上升管(5)和石膏旋流器间隔布置。

7.根据权利要求1所述的一种石膏浆液分离装置，其特征在于，所述上升管(5)交叉排列布置。

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