CN107081221B - 一种多段式雾化给药装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多段式雾化给药装备，包括给矿部分、筒体部分和排矿部分，给矿部分通过法兰盘与筒体部分的上端连接，筒体部分的下端通过法兰盘与排矿部分连接，筒体部分内壁上由上至下分布有多个矿浆混合部分，每个矿浆混合部分包括雾化喷头装置和分矿筛板，分矿筛板横向设置于筒体部分内，雾化喷头装置设置于分矿筛板上方，雾化喷头装置与分矿筛板之间设有填充介质组，填充介质组设置于分矿筛板上。实现矿浆通过时自动完成多段浮选加药和调浆，提高加药效果和效率，缩短调浆时间，提高浮选指标，降低药剂用量，提高厂房的空间利用率，运动部件少，能耗低，故障点少。

Description

一种多段式雾化给药装备

技术领域

本发明涉及选矿技术领域，具体涉及一种多段式雾化给药装备。

背景技术

随着选矿工作者的不断努力，不断有新的选矿技术和新的选矿工艺出现，但是泡沫浮选仍在煤矿，磷矿以及有色矿选别中占有重要的地位。浮选过程的搅拌是一个能耗高的部分，影响浮选的因素有很多，主要的影响因素还是药剂与矿物之间相互作用。对于无机药剂通过搅拌可以很迅速的是药剂分散与矿浆作用，但是针对有机类药剂，一般水溶性较差，为实现药剂的快速分散往往要使用强搅拌。一方面会使浮选过程的能耗增加，另一方面药剂分散困难，调浆时间长。即使有浮选效果好的药剂，若没有与矿物表面作用而呈团聚状态，同样也不能不取得好的浮选效果，因此关于浮选矿浆的预处理装置的研究在浮选研究中就比较重要了。

目前主要的浮选设备还是浮选柱和浮选槽，在矿浆进入浮选之前都需要加药调浆。浮选柱自身不具有搅拌作用，因此必须外加搅拌使得浮选过程的能耗增加，浮选槽虽然自带搅拌作用，但是对于有机水溶性较差的药剂，仅仅通过搅拌桶的搅拌作用使药剂分散，在一定程度上有利于提高浮选指标，却不能使药剂充分与矿物表面作用，形成疏水的膜，影响泡沫所携带的颗粒的量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种多段式雾化给药装备，实现矿浆通过时自动完成多段浮选加药和调浆，提高加药效果和效率，缩短调浆时间，提高浮选指标，降低药剂用量，提高厂房的空间利用率，运动部件少，能耗低，故障点少。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种多段式雾化给药装备，包括给矿部分、筒体部分和排矿部分，给矿部分通过法兰盘与筒体部分的上端连接，筒体部分的下端通过法兰盘与排矿部分连接，筒体部分内壁上由上至下分布有多个矿浆混合部分；

其中，每个矿浆混合部分均包括雾化喷头装置和分矿筛板，分矿筛板横向设置于筒体部分内，雾化喷头装置设置于分矿筛板上方，雾化喷头装置与分矿筛板之间设有填充介质组，填充介质组设置于分矿筛板上。

按照上述技术方案，分矿筛板上均匀分布有多个等径孔，由上至下分布的多个矿浆混合部分中分矿筛板随着所处的高度逐渐降低，分矿筛板上的筛孔直径逐渐增大。

按照上述技术方案，分矿筛板上设有加强筋。

按照上述技术方案，加强筋的个数为4个，4个加强筋沿分矿筛板的中心周向均匀分布。

按照上述技术方案，给矿部分包括多个给矿管，各给矿管之间首尾相连，各段给矿管由上至下直径逐一变大，形成逐渐变大的变径管道，给矿部分的上端和下端均设有法兰盘。

按照上述技术方案，筒体部分包括多段筒体，各段筒体之间通过法兰盘连接，筒体内壁为波纹状。

按照上述技术方案，每个矿浆混合部分包括两个雾化喷头装置，两个雾化喷头装置位于一个水平轴线上，相邻上下两层矿浆混合部分中雾化喷头装置所处水平轴线相互垂直。

按照上述技术方案，雾化喷头装置包括多个雾化喷头和喷头盖板，雾化喷头设置于喷头盖板上，喷头盖板与筒体部分的侧壁连接，雾化喷头为气液二流体雾化喷头，气液二流体雾化喷头分别连接有给药管道和气体管道。

按照上述技术方案，填充介质组包括多个叠放的填充介质单元，各相邻填充介质单元成一定旋转角度同轴安装，填充介质单元包括钢圈和两个填充面，两个填充面相互交叉倾斜设置，填充面包括多个填充片，填充片连续紧密设置，填充片的两端与钢圈内侧连接固定。

按照上述技术方案，排矿部分包括多段首尾相连的排矿管，排矿部分底部的排矿管为圆锥形筒体，排矿管的内壁上设有矿浆混合部分。

本发明具有以下有益效果：

通过雾化喷头装置沿筒体部分对矿浆流加药，同时经过筒体部分内的填充介质组和分矿筛板进行调浆，无需设置搅拌槽，筒体部分侧壁上沿长度方向设有多个矿浆混合部分，充分利用矿浆流自身的重力，实现矿浆通过时自动完成多段浮选加药和调浆，提高加药效果和效率，缩短调浆时间，提高浮选指标，降低药剂用量，减小占地面积，提高厂房的空间利用率，运动部件少，能耗低，故障点少，易检修，尤其适用于煤矿、磷矿以及有色金属矿以及使用有机水溶性差药剂的矿。

附图说明

图1是本发明实施例中多段式雾化给药装备的结构示意图；

图2是本发明实施例中给矿部分的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明实施例中矿浆筛板的主视图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明实施例中筒体的主视图；

图7是图6的A-A的剖视图；

图8是图6的俯视图；

图9是本发明实施例中雾化喷头装置的主视图；

图10是图9的右视图；

图11是图9的B-B剖视图；

图12是本发明实施例中雾化喷头的结构示意图；

图13是本发明实施例中排矿部分的主视图；

图14是图13的A-A剖视图；

图15是图13的俯视图；

图16是本发明实施例中单个充介质组的主视图；

图17是图16的俯视图；

图18是本发明实施例中充介质组的主视图；

图19是图18的A-A剖视图；

图20是图18的俯视图；

图中，1-给矿部分，2-分矿筛板，3-筒体部分，4-雾化喷头，5-填充介质单元，6-喷头盖板，7-给矿法兰盘，8-法兰盘，9-给药管道，10-气体管道，11-排矿部分，12-排矿法兰，13-雾化调节旋钮，14-喷头安装孔，15-钢圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图20所示，本发明提供的一个实施例中的多段式雾化给药装备，包括给矿部分、筒体部分和排矿部分，给矿部分通过法兰盘与筒体部分的上端连接，筒体部分的下端通过法兰盘与排矿部分连接，筒体部分内壁上由上至下分布有多个矿浆混合部分；

其中，每个矿浆混合部分均包括雾化喷头装置和分矿筛板，分矿筛板横向设置于筒体部分内，雾化喷头装置设置于分矿筛板上方，雾化喷头设置于筒体部分的侧壁上，雾化喷头装置与分矿筛板之间设有填充介质组，填充介质组设置于分矿筛板上；矿浆流从给矿部分进入，经筒体部分，再由排矿部分流出，通过雾化喷头装置沿筒体部分对矿浆流加药，同时经过筒体部分内的填充介质组和分矿筛板进行调浆，无需设置搅拌槽，筒体部分侧壁上沿长度方向设有多个矿浆混合部分，充分利用矿浆流自身的重力，实现矿浆通过时自动完成多段浮选加药和调浆，提高加药效果和效率，缩短调浆时间，提高浮选指标，降低药剂用量，减小占地面积，提高厂房的空间利用率，运动部件少，能耗低，故障点少，易检修，尤其适用于煤矿、磷矿以及有色金属矿以及使用有机水溶性差药剂的矿。

进一步地，分矿筛板上均匀分布有多个等径孔，筛板的直径略小于筒体的内径，由上至下分布的多个矿浆混合部分中分矿筛板随着所处的高度逐渐降低，分矿筛板上的筛孔直径逐渐增大；矿浆的压力降低，矿浆流速降低，为保证矿浆在筒体内正常的流动，所以距离给矿管越远，筛孔的直径越大。

进一步地，分矿筛板按照方阵的形式均匀的分布等径的孔，筛板的直径略小于筒体的内径，矿浆在通过筛板时，筛板将矿浆均匀的分散在筒体中心，筛板与筒体之间的间隙将矿浆均匀的分散在筒体的内壁上。

进一步地，分矿筛板上设有加强筋；保证分矿筛板在受压时不变形。

进一步地，加强筋的个数为4个，4个加强筋沿分矿筛板的中心周向均匀分布；加强筋均穿过分矿筛板中心。

进一步地，给矿部分包括多个给矿管，各给矿管之间首尾相连，各段给矿管由上至下直径逐一变大，形成逐渐变大的变径管道，给矿部分的上端和下端均设有法兰盘，矿浆流经逐渐变大的变径管道使得矿浆流速将降低。

进一步地，给矿管的个数为2个。

进一步地，筒体部分包括多段筒体，各段筒体之间通过法兰盘连接，能根据实际需要增减筒体的节数，进而缩短或延长矿浆的流动行程，筒体内壁为波纹状，可使分流到内壁上的矿浆成湍流状沿着内壁流动，改善矿浆的流动状态，增强了药剂与矿浆的混合作用。

进一步地，筒体内壁沿长度方向依次连续套设有多个钢圈，使筒体内壁呈波纹状。

进一步地，分矿筛板设置于各段筒体之间。

进一步地，每个矿浆混合部分包括两个雾化喷头装置，两个雾化喷头装置位于一个水平轴线上，相邻上下两层矿浆混合部分中雾化喷头装置所处水平轴线相互垂直，使药剂可以均匀的分散在筒体内。

进一步地，筒体部分的侧壁上在不同的位置上安设有喷头安装孔，上下层相邻两组喷头安装孔的中心轴线夹角为90度，喷头安装孔用于安装雾化喷头装置。

进一步地，雾化喷头装置包括多个雾化喷头和喷头盖板，雾化喷头设置于喷头盖板上，喷头盖板与筒体部分的侧壁连接；

雾化喷头为气液二流体雾化喷头，气液二流体雾化喷头分别连接有给药管道和气体管道；利用高速流动的高压气体通过雾化喷头时会产生负压将药剂吸入，高流速的气体将药剂冲击打散而雾化，雾化量可调节，水溶性差的药剂雾化后活性增强，使得药剂在矿浆中的分散加强，增强药剂与矿物表面的作用，缩短调浆时间，将浮选药剂分散成细小的雾滴，改善浮选药剂在矿浆中的分散效果。

进一步地，法兰盘之间设有橡胶垫圈，防止由于给矿压力大而产生漏矿。

进一步地，填充介质组包括多个叠放的填充介质单元，各相邻填充介质单元成一定旋转角度同轴安装，所述的旋转角度为90°，填充介质单元包括钢圈和两个填充面，两个填充面相互交叉倾斜设置，填充面包括多个填充片，填充片连续紧密设置，形成百叶窗式的填充面，填充片的两端与钢圈内侧连接固定；矿浆液滴滴落在填充片上，并从填充片之间的缝隙间向下滑落。

进一步地，排矿部分包括多段首尾相连的排矿管，排矿管的侧壁上设有雾化喷头装置；在排矿前再次加药，实现分段给药，排矿部分底部的排矿管为圆锥形筒体；通过圆锥形筒体，减少矿浆在排矿时沉积，同时便于与后续管道相连。

进一步地，排矿部分的侧壁上在不同的位置上安设有喷头安装孔，上下层相邻两组喷头安装孔的中心轴线夹角为90度，喷头安装孔用于安装雾化喷头装置。

进一步地，排矿部分的下端焊接有法兰盘。

如图1所示，本装置包括给矿部分1、分矿筛板2、筒体部分3、雾化加药部分、矿浆混合部分以及排矿部分11；给矿部分由变径管道组成，变径管的两端通过法兰盘8与给矿管道1和筒体部分3相连；分矿筛板2均匀的分布等径的孔，筛板的直径略小于筒体的内径，分矿筛板2设在给矿部分1与筒体部分3之间以及相邻的两节筒体之间，安装在不同位置上的筛板筛孔直径不同，距离给矿管越远，筛孔的直径越大；筒体部分两端焊接有法兰盘8，能根据实际需要增减筒体的节数，筒体侧壁上在不同的位置上开有安装雾化喷头4的孔，相邻两组孔的中心轴线夹角为90度，筒体内壁呈波纹状可改善矿浆的流动状态；雾化部分主要是由气液二流体雾化喷头4，给药管道9，气体管道10组成，利用高速流动的高压气体将浮选药剂分散成细小的雾滴，改善浮选药剂的在矿浆中的分散效果；矿浆混合部分主要依靠同体内部的填充介质5改变矿浆的流动状态，增强矿浆与药剂的作用。排矿部分底部为圆锥状并焊接法兰盘12，减少矿浆在排矿时沉积，同时便于与后续管道相连

如图2～图3所示，所述的矿浆给矿部分上部有连接给矿法兰盘7，下部有法兰盘8；给矿法兰盘7使得给矿部分1能够直接与现场的矿浆管道连接，给矿部分通过法兰盘8与筒体部分相连。

如图4～图5所示，所述的分矿筛板2底部设有加强筋，分矿筛板2安装于给矿部分1和筒体部分3之间，以及相邻的两节筒体之间，分矿筛板2的外径与法兰盘8的凸台圆直径相同，分矿筛板2能水平的安装于相邻两筒体之间

如图6～图8所示，所述筒体部分3包括多段筒体，筒体上下两端焊接有法兰盘8用于连接相邻的给矿部分1或者相邻筒体之间的连接，筒体侧壁上开有喷头安装孔14壁焊接有钢圈15。喷头安装孔14外用螺丝连接喷头盖板6。

如图9～图12所示，雾化喷头装置主要包括气液二流体雾化喷头4，喷头盖板6，给药管道9及气体管道10组成，喷头盖板6的上下两个面与水平夹角15゜，侧壁上开有安装给药管道9以及给气管道10的孔，气液二流体雾化喷头4通过卡扣固定于喷头盖板6，保证喷射方向为斜向上15゜。气液二流雾化喷头上设有雾化调节旋钮，气液二流体雾化喷头4的雾化量可以通过调节旋流13进行调节。

如图13～图15所示，排矿部分包括法兰盘8、排矿管、喷头安装孔14以及排矿法兰12。排矿部分11的结构与筒体部分3类似，由多段排矿管组成，区别在于排矿管的底部为锥底，并且在锥底上焊接有排矿法兰12，连接管道将调浆完毕的矿浆送入浮选槽中，

如图16～图20所示，矿浆混合的填充介质组，填充介质组中每两个填充介质单元5旋转90゜同轴线安装，填充介质组安装于筒体3以及排矿管11的内部，其下部与分矿筛板2的上部相接触，保证矿浆的混合均匀。

本发明的一个实施例中，本发明的工作原理：

本发明的一种浮选矿浆预处理装置，利用高速的气体冲击液体，使液滴的震荡超过其承受的临界值，使得液滴的形态发生变化，液滴的截面积不断减小而雾化，经过气液二流体雾化喷头4的作用浮选药剂的活性增强，在药剂加入到矿浆中时药剂的分散速率增加，而使得药剂与矿物表面作用的机会增加，一方面可以减少药剂的用量，另一方面可以缩短药剂与矿物的作用时间，进一步的缩短调浆时间。安装于给矿部分1与筒体和相邻两节筒体之间的分矿筛板2将矿浆均匀的分散在筒体的内部空间和侧壁上，增加了矿浆的表面积，同时筒体3内壁上焊接的钢圈15会改变被分散到内壁上的矿浆的流动状态，加强矿浆的混合作用。在每节筒体上都设有喷头安装孔14便于实现浮选药剂的分段给药。在整个装置的两端都设有带有法兰盘的变径管，因此可以直接改造原有的管道系统，并且该装置无运动部件，检修率低，功耗低。

综上所述，本装置设备简单无运动部件，检修率低，能明显降低能耗。可以在矿浆通过时完成浮选药剂的添加，对于水溶性差的药剂雾化之后分散性好，传质作用增强，在相同的药剂制度下可以提高浮选指标，在相同的浮选指标的前提下可降低药剂用量，对药剂的使用温度没有特殊要求。

矿浆流经本装置时就完成浮选加药和调浆，无需设置搅拌槽，减小占地面积同时可以提高厂房的空间利用率；本装置运动部件少，能耗低易检修少；筒体之间通过螺栓连接易安装，每节筒体上都开有安装气-液二流体雾化喷头的孔，可根据实际需要增减筒体的数目，同时也可以实现同种药剂的分点给药以及不同药剂同时雾化加药；本装置对于难分散须加温的药剂可实现常温加药并取得相同的浮选效果；在相同的药剂制度下比常规加药方式取得更好的浮选指标，在相同的浮选指标下可减少药剂的用量。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多段式雾化给药装备，其特征在于，包括给矿部分、筒体部分和排矿部分，给矿部分通过法兰盘与筒体部分的上端连接，筒体部分的下端通过法兰盘与排矿部分连接，筒体部分的内壁上由上至下分布有多个矿浆混合部分；

其中，每个矿浆混合部分均包括雾化喷头装置和分矿筛板，分矿筛板横向设置于筒体部分内，雾化喷头装置设置于分矿筛板上方，雾化喷头装置与分矿筛板之间设有填充介质组，填充介质组设置于分矿筛板上；

分矿筛板上均匀分布有多个等径孔，由上至下分布的多个矿浆混合部分中分矿筛板随着所处的高度逐渐降低，分矿筛板上的筛孔直径逐渐增大；

填充介质组包括多个叠放的填充介质单元，各相邻填充介质单元成一定旋转角度同轴安装，填充介质单元包括钢圈和两个填充面，两个填充面相互交叉倾斜设置，填充面包括多个填充片，填充片连续紧密设置，填充片的两端与钢圈内侧连接固定。

2.根据权利要求1所述的多段式雾化给药装备，其特征在于，分矿筛板上设有加强筋。

3.根据权利要求2所述的多段式雾化给药装备，其特征在于，加强筋的个数为4个，4个加强筋沿分矿筛板的中心周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的多段式雾化给药装备，其特征在于，给矿部分包括多个给矿管，各给矿管之间首尾相连，各段给矿管由上至下直径逐一变大，形成逐渐变大的变径管道，给矿部分的上端和下端均设有法兰盘。

5.根据权利要求1所述的多段式雾化给药装备，其特征在于，筒体部分包括多段筒体，各段筒体之间通过法兰盘连接，筒体内壁为波纹状。

6.根据权利要求1所述的多段式雾化给药装备，其特征在于，每个矿浆混合部分包括两个雾化喷头装置，两个雾化喷头装置位于一个水平轴线上，相邻上下两层矿浆混合部分中雾化喷头装置所处水平轴线相互垂直。

7.根据权利要求1或6所述的多段式雾化给药装备，其特征在于，雾化喷头装置包括多个雾化喷头和喷头盖板，雾化喷头设置于喷头盖板上，喷头盖板与筒体部分的侧壁连接，雾化喷头为气液二流体雾化喷头，气液二流体雾化喷头分别连接有给药管道和气体管道。

8.根据权利要求1所述的多段式雾化给药装备，其特征在于，排矿部分包括多段首尾相连的排矿管，排矿部分底部的排矿管为圆锥形筒体，排矿管的内壁上设有矿浆混合部分。