CN110369157A - 一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置及方法，混合装置包括反应容器、进料管道、出料管道、转轴、驱动机构、左整流罩和右整流罩，反应容器内部中空，进料管道设置在反应容器上端，出料管道设置在反应容器下端，其进料口与反应容器的出料口连通，左整流罩和右整流罩分别水平设置在反应容器中，并分别位于左进料口和右进料口下方，转轴沿左右方向设置在反应容器内，转轴上同轴固定套设有至少一个左叶轮和至少一个右叶轮，且左叶轮和右叶轮的数量相等，左叶轮和右叶轮分别位于左整流罩中和右整流罩中。本发明提供一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置及方法。
Description
技术领域
本发明涉及选矿领域。更具体地说，本发明涉及一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置及方法。
背景技术
按照充气和搅拌方式的不同，可将浮选机分为：充气机械搅拌式浮选机、自吸气机械搅拌式浮选机、减压式浮选机、气升式浮选机四种。在叶轮离心力的作用下，混合后的矿浆进入矿化区，空气形成气泡并被粉碎，与矿粒充分接触，形成矿化气泡，在定子和紊流板的作用下，均匀地分布于槽体截面，并且向上移动进入分离区，富集形成泡沫层，由刮泡机构排出，形成精矿泡沫。叶轮是机械搅拌式浮选机最主要的部件，叶轮设计中主要考虑了下列问题，搅拌力要适中，不应在槽内造成较大的动压头。这是因为动压头大会造成分选区不稳定、液面翻花，影响气泡矿化，降低有用矿物的回收，同时增加了不必要的功率消耗。通过叶轮的矿浆循环量要大，这有利于矿粒悬浮、空气分散和改善选别指标。矿浆在叶轮中的流线合理，磨损轻且均匀。形式合理，结构简单，功耗低。叶轮的另一个重要作用是分散空气，为此在叶轮腔中设有空气分配器。空气分配器能预先将空气较均匀地分布在转子叶片的大部分区域，提供大量的矿浆空气界面，从而改善叶轮弥散空气的能力，提高空气分散度，但是叶轮离心力不足以让矿粒和空气充分接触。
发明内容
本发明的目的是提供一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置及方法，以克服上述现有技术中的不足。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，包括反应容器、进料管道、出料管道、转轴、驱动机构、左整流罩和右整流罩，所述反应容器内部中空，其上端的左右两端分别开有左进料口和右进料口，其下端中部开有出料口，所述进料管道设置在所述反应容器上端，所述进料管道的上端具有进料口，其下端具有两个出料口，所述进料管道的两个出料口分别与所述左进料口和右进料口连通，所述出料管道设置在所述反应容器下端，所述出料管道的进料口与所述反应容器的出料口连通，所述左整流罩和右整流罩分别水平设置在所述反应容器中，并分别通过多根第一杆体与所述反应容器的左侧内壁和右侧内壁连接，所述左整流罩和右整流罩分别位于所述左进料口和右进料口下方，所述左整流罩和右整流罩的左右两端均开口，其外周上设有至少一个上下贯穿其的缺口，所述转轴沿左右方向设置在所述反应容器内，其右端穿出所述反应容器的右侧内壁，并与设置在所述反应容器外的驱动机构传动连接，所述转轴的右端贯穿所述右整流罩，并水平延伸至所述右整流罩中，所述转轴上同轴固定套设有至少一个左叶轮和至少一个右叶轮，且所述左叶轮和右叶轮的数量相等，所述左叶轮和右叶轮分别位于所述左整流罩和右整流罩中，且所述转轴带动所述左叶轮和右叶轮转动时，所述左叶轮转动产生的气流方向水平向右，所述右叶轮转动产生的气流方向水平向左。
优选的是，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述驱动装置为电机，所述电机固定设置在所述反应容器外，其输出轴水平设置，并与所述转轴的一端同轴连接。
优选的是，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述反应容器为水平设置的圆柱形，且内部中空，所述左整流罩和右整流罩分别通过多根所述第一杆体与左侧内壁和右侧内壁同轴连接。
优选的是，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述进料管道有两根第一直管、第二直管和第三直管，两根所述第一直管均竖直设置在所述反应容器的上端，其下端开口分别与所述左进料口和右进料口连通，所述第二直管沿左右方向设置，其下端的两端分别与两根所述第一直管的上端开口连接并连通，所述第三直管竖直设置在所述第二直管的上端中部，其下端开口与所述第二直管连接并连通。
优选的是，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述左整流罩包括至少两个沿左右方向设置的左圆筒，多个所述左圆筒左右间隔设置，且相邻的两个所述左圆筒之间通过多根第二杆体连接，所述左整流罩最左侧的所述圆筒通过多根所述第一杆体与所述反应容器的左侧内壁连接，所述右整流罩包括与所述左整流罩中左圆筒的数量相等的且沿左右方向设置的右圆筒，多个所述右圆筒左右间隔设置，且相邻的两个所述右圆筒之间通过多根第二杆体连接，多个所述第二杆体之间构成所述缺口，所述右整流罩最右侧的所述圆筒通过多根所述第一杆体与所述反应容器的右侧内壁连接。
优选的是，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述左叶轮的数量与所述左圆筒的数量相等，且每个所述左圆筒内均设有一个左叶轮，所述右叶轮的数量与所述右圆筒的数量相等，且每个所述右圆筒内均设有一个右叶轮。
优选的是，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述左圆筒的右端均设有左内翻边，所述左内翻边为水平设置的左大右小的圆台形，其内部中空且左右两端均开口，所述左内翻边的左端开口与对应的所述圆筒的右端同轴连接，所述右圆筒的左端均设有右内翻边，所述右内翻边为水平设置的左小右大的圆台形，其内部中空且左右两端均开口，所述右内翻边的右端开口与对应的所述圆筒的左端同轴连接。
优选的是，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述左圆筒的内径为所述左叶轮的直径的1.1-1.4倍，所述右圆筒的内径为所述右叶轮的直径的1.1-1.4倍。
本发明还提供一种增程式涡扇叶片撞击流混合方法，采用上述任一项所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，包括以下步骤：
步骤一、将矿浆从所述混合装置中的进料管道的进料口内，矿浆通过所述左进料口和右进料口进入到所述反应容器中；
步骤二、从所述左进料口和右进料口进入的矿浆分别进入所述左整流罩和右整流罩中，所述驱动机构带动所述转轴及所述左叶轮及右叶轮转动，所述左叶轮转动带动所述左整流罩中的矿浆向右移动，所述右叶轮转动带动所述右整流罩中的矿浆向左移动；
步骤三、由所述左整流罩的右端开口处流出的矿浆与由所述右整流罩的左端开口处流出的矿浆在所述反应容器的中部撞击后，经所述反应容器的出料口进入到出料管道中，以排出所述反应容器内。
本发明的混合装置在工作时，在整个对冲过程中矿粒粘附在气泡表面的概率变大了，左叶轮在转动过程中配合左整流罩使得撞击反应器内的矿浆向右撞击，右叶轮在转动过程中配合右整流罩使得撞击反应器内的矿浆向左撞击，撞击面的矿浆流向排矿口，起到更好的混合作用，使得矿浆能够混合的更加均匀。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的混合装置的侧面结构示意图；
图2为本发明所述的转轴与左整流罩和右整流罩的连接示意图；
图3为本发明所述的左整流罩的结构示意图；
图4为本发明所述的左叶轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-图4所示，本发明的实施例提供一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，包括反应容器1、进料管道、出料管道2、转轴3、驱动机构、左整流罩4和右整流罩5，所述反应容器1内部中空，其上端的左右两端分别开有左进料口和右进料口，其下端中部开有出料口，所述进料管道设置在所述反应容器1上端，所述进料管道的上端具有进料口，其下端具有两个出料口，所述进料管道的两个出料口分别与所述左进料口和右进料口连通，所述出料管道2设置在所述反应容器1下端，所述出料管道2的进料口与所述反应容器1的出料口连通，所述左整流罩4和右整流罩5分别水平设置在所述反应容器1中，并分别通过多根第一杆体6与所述反应容器1的左侧内壁和右侧内壁连接，所述左整流罩4和右整流罩5分别位于所述左进料口和右进料口下方，所述左整流罩4和右整流罩5的左右两端均开口，其外周上设有至少一个上下贯穿其的缺口，所述转轴3沿左右方向设置在所述反应容器1内，其右端穿出所述反应容器1的右侧内壁，并与设置在所述反应容器1外的驱动机构传动连接，所述转轴3的右端贯穿所述右整流罩4，并水平延伸至所述右整流罩5中，所述转轴3上同轴固定套设有至少一个左叶轮7和至少一个右叶轮8，且所述左叶轮7和右叶轮8的数量相等，所述左叶轮7和右叶轮8分别位于所述左整流罩4和右整流罩5中，且所述转轴3带动所述左叶轮7和右叶轮8转动时，所述左叶轮7转动产生的气流方向水平向右，所述右叶轮8转动产生的气流方向水平向左。
该实施例中，矿浆进入到反应容器1中后，分别落到左整流罩4和右整流罩5中，然后左整流罩4中的矿浆在左叶轮7的带动下向右移动，右整流罩5中的矿浆在右叶轮8的带动下向左移动，左整流罩4的右端开口处流出的矿浆与由右整流罩5的左端开口处流出的矿浆在反应容器1的中部撞击，撞击后的矿浆能够更好地混合，然后流向排矿口，在整个对冲过程中矿粒粘附在气泡表面的概率变大了，左叶轮7在转动过程中配合左整流罩4使得撞击反应器内的矿浆向右撞击，右叶轮8在转动过程中配合右整流罩5使得撞击反应器内的矿浆向左撞击，撞击面的矿浆流向排矿口，起到更好的混合作用，使得矿浆能够混合的更加均匀。
优选地，作为本发明另外一个实施例，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述驱动装置为电机9，所述电机9固定设置在所述反应容器1外，其输出轴水平设置，并与所述转轴3的一端同轴连接。
该实施例中，电机9的转轴3水平设置，可通过联轴器与电机9的输出轴同轴连接。
优选地，作为本发明另外一个实施例，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述反应容器1为水平设置的圆柱形，且内部中空，所述左整流罩4和右整流罩5分别通过多根所述第一杆体6与左侧内壁和右侧内壁同轴连接。
该实施例中，反应容器1为水平设置的圆柱形，这样左整流罩4和右整流罩5在反应容器1内左右对称的设置，可以保证从左整流罩4的右端开口处流出的矿浆的流速与由右整流罩5的左端开口处流出的矿浆的流速相等，使得其在在反应容器1的中部撞击后，混合的更加均匀。
优选地，作为本发明另外一个实施例，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述进料管道有两根第一直管10、第二直管11和第三直管12，两根所述第一直管10均竖直设置在所述反应容器1的上端，其下端开口分别与所述左进料口和右进料口连通，所述第二直管11沿左右方向设置，其下端的两端分别与两根所述第一直管10的上端开口连接并连通，所述第三直管12竖直设置在所述第二直管11的上端中部，其下端开口与所述第二直管11连接并连通。
该实施例中，进料管道有两根第一直管10、第二直管11和第三直管12，两根第一直管10左右对称设置，第三直管12设置在两根第一直管10之间，这样能够保证从两个第一直管10中流入到反应容器1中的矿浆的流速相等。
优选地，作为本发明另外一个实施例，所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述左整流罩4包括至少两个沿左右方向设置的左圆筒13，多个所述左圆筒13左右间隔设置，且任意相邻的两个所述左圆筒13之间通过多根第二杆体14连接，所述左整流罩4最左侧的所述圆筒通过多根所述第一杆体6与所述反应容器1的左侧内壁连接，所述右整流罩5包括与所述左整流罩4中左圆筒13的数量相等的且沿左右方向设置的右圆筒15，多个所述右圆筒15左右间隔设置，且任意相邻的两个所述右圆筒15之间通过多根第二杆体14连接，多个所述第二杆体14之间构成所述缺口，所述右整流罩5最右侧的所述圆筒通过多根所述第一杆体6与所述反应容器1的右侧内壁连接；所述左叶轮7的数量与所述左圆筒13的数量相等，且每个所述左圆筒13内均设有一个左叶轮7，所述右叶轮8的数量与所述右圆筒15的数量相等，且每个所述右圆筒15内均设有一个右叶轮8；所述左圆筒13的右端均设有左内翻边16，所述左内翻边16为水平设置的左大右小的圆台形，其内部中空且左右两端均开口，所述左内翻边16的左端开口与对应的所述圆筒的右端同轴连接，所述右圆筒15的左端均设有右内翻边，所述右内翻边为水平设置的左小右大的圆台形，其内部中空且左右两端均开口，所述右内翻边的右端开口与对应的所述圆筒的左端同轴连接；所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置中，所述左圆筒13的内径为所述左叶轮7的直径的1.1-1.4倍，所述右圆筒15的内径为所述右叶轮8的直径的1.1-1.4倍。
本发明的实施例还提供一种增程式涡扇叶片撞击流混合方法，采用上述任一实施例所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，包括以下步骤：
步骤一、将矿浆从所述混合装置中的进料管道的进料口内，矿浆通过所述左进料口和右进料口进入到所述反应容器1中；
步骤二、从所述左进料口和右进料口进入的矿浆分别进入所述左整流罩4和右整流罩5中，所述驱动机构带动所述转轴3及所述左叶轮7及右叶轮8转动，所述左叶轮7转动带动所述左整流罩4中的矿浆向右移动，所述右叶轮8转动带动所述右整流罩5中的矿浆向左移动；
步骤三、由所述左整流罩4的右端开口处流出的矿浆与由所述右整流罩5的左端开口处流出的矿浆在所述反应容器1的中部撞击后，经所述反应容器1的出料口进入到出料管道2中，以排出所述反应容器1内。
该实施例中，在整个对冲过程中矿粒粘附在气泡表面的概率变大了，左叶轮7在转动过程中配合左整流罩4使得撞击反应器内的矿浆向右撞击，右叶轮8在转动过程中配合右整流罩5使得撞击反应器内的矿浆向左撞击，撞击面的矿浆流向排矿口，起到更好的混合作用，使得矿浆能够混合的更加均匀。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
Claims (9)
1.一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，包括反应容器(1)、进料管道、出料管道(2)、转轴(3)、驱动机构、左整流罩(4)和右整流罩(5)，所述反应容器(1)内部中空，其上端的左右两端分别开有左进料口和右进料口，其下端中部开有出料口，所述进料管道设置在所述反应容器(1)上端，所述进料管道的上端具有进料口，其下端具有两个出料口，所述进料管道的两个出料口分别与所述左进料口和右进料口连通，所述出料管道(2)设置在所述反应容器(1)下端，所述出料管道(2)的进料口与所述反应容器(1)的出料口连通，所述左整流罩(4)和右整流罩(5)分别水平设置在所述反应容器(1)中，并分别通过多根第一杆体(6)与所述反应容器(1)的左侧内壁和右侧内壁连接，所述左整流罩(4)和右整流罩(5)分别位于所述左进料口和右进料口下方，所述左整流罩(4)和右整流罩(5)的左右两端均开口，其外周上设有至少一个上下贯穿其的缺口，所述转轴(3)沿左右方向设置在所述反应容器(1)内，其右端穿出所述反应容器(1)的右侧内壁，并与设置在所述反应容器(1)外的驱动机构传动连接，所述转轴(3)的右端贯穿所述右整流罩(4)，并水平延伸至所述右整流罩(5)中，所述转轴(3)上同轴固定套设有至少一个左叶轮(7)和至少一个右叶轮(8)，且所述左叶轮(7)和右叶轮(8)的数量相等，所述左叶轮(7)和右叶轮(8)分别位于所述左整流罩(4)和右整流罩(5)中，且所述转轴(3)带动所述左叶轮(7)和右叶轮(8)转动时，所述左叶轮(7)转动产生的气流方向水平向右，所述右叶轮(8)转动产生的气流方向水平向左。
2.如权利要求1所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，所述驱动装置为电机(9)，所述电机(9)固定设置在所述反应容器(1)外，其输出轴水平设置，并与所述转轴(3)的一端同轴连接。
3.如权利要求1所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，所述反应容器(1)为水平设置的圆柱形，且内部中空，所述左整流罩(4)和右整流罩(5)分别通过多根所述第一杆体(6)与左侧内壁和右侧内壁同轴连接。
4.如权利要求1所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，所述进料管道有两根第一直管(10)、第二直管(11)和第三直管(12)，两根所述第一直管(10)均竖直设置在所述反应容器(1)的上端，其下端开口分别与所述左进料口和右进料口连通，所述第二直管(11)沿左右方向设置，其下端的两端分别与两根所述第一直管(10)的上端开口连接并连通，所述第三直管(12)竖直设置在所述第二直管(11)的上端中部，其下端开口与所述第二直管(11)连接并连通。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，所述左整流罩(4)包括至少两个沿左右方向设置的左圆筒(13)，多个所述左圆筒(13)左右间隔设置，且相邻的两个所述左圆筒(13)之间通过多根第二杆体(14)连接，所述左整流罩(4)最左侧的所述圆筒通过多根所述第一杆体(6)与所述反应容器(1)的左侧内壁连接，所述右整流罩(5)包括与所述左整流罩(4)中左圆筒(13)的数量相等的且沿左右方向设置的右圆筒(15)，多个所述右圆筒(15)左右间隔设置，且相邻的两个所述右圆筒(15)之间通过多根第二杆体(14)连接，多个所述第二杆体(14)之间构成所述缺口，所述右整流罩(5)最右侧的所述圆筒通过多根所述第一杆体(6)与所述反应容器(1)的右侧内壁连接。
6.如权利要求5所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，所述左叶轮(7)的数量与所述左圆筒(13)的数量相等，且每个所述左圆筒(13)内均设有一个左叶轮(7)，所述右叶轮(8)的数量与所述右圆筒(15)的数量相等，且每个所述右圆筒(15)内均设有一个右叶轮(8)。
7.如权利要求5所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，所述左圆筒(13)的右端均设有左内翻边(16)，所述左内翻边(16)为水平设置的左大右小的圆台形，其内部中空且左右两端均开口，所述左内翻边(16)的左端开口与对应的所述圆筒的右端同轴连接，所述右圆筒(15)的左端均设有右内翻边，所述右内翻边为水平设置的左小右大的圆台形，其内部中空且左右两端均开口，所述右内翻边的右端开口与对应的所述圆筒的左端同轴连接。
8.如权利要求5所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，所述左圆筒(13)的内径为所述左叶轮(7)的直径的1.1-1.4倍，所述右圆筒(15)的内径为所述右叶轮(8)的直径的1.1-1.4倍。
9.一种增程式涡扇叶片撞击流混合方法，采用如权利要求1-8任一项所述的一种增程式涡扇叶片撞击流混合装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将矿浆从所述混合装置中的进料管道的进料口内，矿浆通过所述左进料口和右进料口进入到所述反应容器(1)中；
步骤二、从所述左进料口和右进料口进入的矿浆分别进入所述左整流罩(4)和右整流罩(5)中，所述驱动机构带动所述转轴(3)及所述左叶轮(7)及右叶轮(8)转动，所述左叶轮(7)转动带动所述左整流罩(4)中的矿浆向右移动，所述右叶轮(8)转动带动所述右整流罩(5)中的矿浆向左移动；
步骤三、由所述左整流罩(4)的右端开口处流出的矿浆与由所述右整流罩(5)的左端开口处流出的矿浆在所述反应容器(1)的中部撞击后，经所述反应容器(1)的出料口进入到出料管道(2)中，以排出所述反应容器(1)内。
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2019
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