CN116921012B - 卧式水煤浆细磨机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水煤浆细磨机技术领域，并公开一种卧式水煤浆细磨机及其控制方法，卧式水煤浆细磨机包括研磨装置、加球装置和输浆装置，研磨装置包括研磨筒和研磨组件，研磨筒沿横向布置，研磨组件设置于研磨筒中，加球装置包括加球容器和加球主管路，加球容器包括容纳空间、加球口和加水口，加球口和加水口与容纳空间连通，加球主管路的入口与容纳空间连通，加球主管路的出口与研磨筒连通，输浆装置包括进浆管路，进浆管路的出口与加球主管路连通。本发明的卧式水煤浆细磨机及其控制方法能降低能量损耗，且进浆、加球和研磨动作可同时进行，提升研磨效率。

Description

卧式水煤浆细磨机及其控制方法

技术领域

本发明涉及水煤浆细磨机技术领域，具体涉及卧式水煤浆细磨机及其控制方法。

背景技术

水煤浆是由煤、水和化学添加剂按一定的比例配制成的混合物，具有较好的流动性和稳定性，可以作为效率高、污染低的洁净燃料，也可作为煤化工产业的气化原料，提高水煤浆浓度能提升燃料燃烧效率。

相关技术中采用立式细磨机对水煤浆二次研磨，提升水煤浆浓度，然而立式细磨机耗能较大，导致研磨效率低。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：相关技术中，立式水煤浆细磨机采用叶片搅动研磨球进行研磨，研磨球随着叶片的旋转在研磨筒内部上下湍动，叶片需要克服研磨球重力做功，导致能量利用效率低。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种卧式水煤浆细磨机，该卧式水煤浆细磨机的能量利用效率高。

本发明还提出一种卧式水煤浆细磨机控制方法。

本发明卧式水煤浆细磨机包括：研磨装置，所述研磨装置包括研磨筒和研磨组件，所述研磨筒沿横向布置，所述研磨组件设置于所述研磨筒中；加球装置，所述加球装置包括加球容器和加球主管路，所述加球容器包括容纳空间、加球口和加水口，所述加球口和所述加水口与所述容纳空间连通，所述加球主管路的入口与所述容纳空间连通，所述加球主管路的出口与所述研磨筒连通；和输浆装置，所述输浆装置包括进浆管路，所述进浆管路的出口与所述加球主管路连通。

可选地，所述加球容器位于所述研磨筒上方，所述加球主管路包括相连通的竖管和弯管，所述竖管的入口与所述容纳空间连通，所述弯管的出口与所述研磨筒的入口连通。

可选地，所述加球装置还包括加球旁路，所述加球旁路的入口与所述加球主管路连通，且所述加球旁路的入口位于所述进浆管路的出口和所述加球主管路的入口之间，所述加球旁路上设有第一阀门，所述加球主管路设置有第二阀门，所述第二阀门位于所述加球旁路的入口和所述进浆管路的出口之间。

可选地，所述输浆装置包括出浆管路和泄压管路，所述出浆管路与所述研磨筒的出口连通，所述泄压管路与所述出浆管路连通，其中，所述出浆管路的出浆口朝向上方，所述泄压管路的泄压口朝向下方，所述出浆管路的出浆口高于所述泄压管路的泄压口，所述泄压管路上设有泄压阀。

可选地，所述研磨筒包括设置在所述研磨筒出口的筒盖，所述筒盖上设有泄球口，所述出浆管路的进口设置于所述筒盖。

可选地，所述筒盖与所述研磨筒可拆卸连接，以打开或关闭研磨筒的出口；或者所述筒盖与所述研磨筒枢接，以打开或关闭研磨筒的出口。

可选地，所述筒盖包括固定在所述筒盖内侧面的内管道以及固定在所述筒盖外侧面的外管道，所述内管道位于所述研磨筒内，所述出浆管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路的一端与所述外管道通过第一法兰连接，所述第一管路的另一端与所述第二管路的下端通过第二法兰连接，所述第二管路的上端出浆口朝向上方，所述第二管路在垂直于横向的投影面上的投影位于所述筒盖的外侧。

可选地，所述研磨装置还包括主轴和研磨盘，所述主轴横向穿设于所述研磨筒内，所述研磨盘的中心位置设置有安装孔，所述研磨盘通过所述安装孔与所述主轴固定连接，且所述研磨盘位于所述研磨筒内。

可选地，所述研磨盘与所述研磨筒的内壁之间具有供研磨球通过的缝隙；和/或，所述研磨盘设置有供研磨球通过的通孔。

本发明的卧式水煤浆细磨机控制方法，应用于如上的卧式水煤浆细磨机，且控制方法包括：在所述卧式水煤浆细磨机工作时，所述加球旁路上设有第一阀门关闭，所述加球主管路上的第二阀门开启；向所述加球口加入研磨球，向所述加水口中通入水，向通过所述进浆管路通入水煤浆，使所述研磨球在所述水和水煤浆的共同作用下输送至研磨筒中；在所述加球主管路堵塞时，所述第二阀门关闭，所述第一阀门打开，向所述加水口中通入水，使所述加球主管路中的所述研磨球在水流作用下从加球旁路排出。

本发明的卧式水煤浆细磨机具有如下技术效果：

（1）研磨筒横向布置，在研磨组件搅动研磨球时，大部分研磨球沿着研磨筒的周向运动，相较于立式水煤浆细磨机，研磨组件克服研磨球重力做功减小，大部分的能量集在研磨球与水煤浆摩擦做功，能量利用效率更高；此外，进浆管路的出口与加球主管路连通，通过水流和水煤浆的共同作用将研磨球输送至研磨筒中，防止研磨球堆积堵塞加球主管路，使研磨球能够顺利进入研磨筒；并且，进浆、加球和研磨动作可同时进行，提升研磨效率；进浆管路的出口与加球主管路连通还能减少管线设置，节省空间，整体结构更紧凑。

（2）加球主管路中的研磨球由竖管流向弯管，经过弯管缓冲后再进入到研磨筒中，以此能够减缓对研磨筒和研磨组件的碰撞，延长研磨筒和研磨组件的使用寿命。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例提供的卧式水煤浆细磨机的结构示意图；

图2是根据本发明一些实施例提供的卧式水煤浆细磨机控制方法流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图1，本发明提供一种卧式水煤浆细磨机100，包括：研磨装置10、加球装置20和输浆装置30。

研磨装置10包括研磨筒11和设置在研磨筒11内的研磨组件（未示出），研磨筒11沿横向C布置，横向C即为研磨筒11的长度方向，也即研磨筒11的轴线的延伸方向。加球装置20包括加球容器21和加球主管路22，加球容器21包括容纳空间A、加球口211和加水口212，加球口211和加水口212均与容纳空间A连通，加球主管路22的入口与容纳空间A连通，加球主管路22的出口与研磨筒11连通。输浆装置30包括进浆管路31，进浆管路31的出口与加球主管路22连通。

卧式水煤浆细磨机100工作时，通过加球口211向容纳空间A中加入一定量的研磨球，同时，通过加水口212向容纳空间A中通入水，通过水流的作用将研磨球沿着加球主管路22输送，在研磨球沿着加球主管路22输送过程中，从进浆管路31出口流出的水煤浆进入加球主管路22中，可以将一定数量的研磨球冲散，防止研磨球堆积堵塞加球主管路22，最终研磨球在水煤浆和水流的共同作用下输送至研磨筒11中，通过研磨筒11中的研磨组件搅动水煤浆和研磨球，使水煤浆与研磨球相互摩擦，以此来提升水煤浆的浓度。

本发明采用卧式水煤浆细磨机100，研磨筒11横向布置，在研磨组件搅动研磨球时，大部分研磨球沿着研磨筒11的周向运动，相较于立式水煤浆细磨机，研磨组件克服研磨球重力做功减小，大部分的能量集在研磨球与水煤浆摩擦做功，能量利用效率更高；此外，进浆管路31的出口与加球主管路22连通，通过水流和水煤浆的共同作用将研磨球输送至研磨筒11中，防止研磨球堆积堵塞加球主管路22，使研磨球能够顺利进入研磨筒11；并且，进浆、加球和研磨动作可同时进行，提升研磨效率；进浆管路31的出口与加球主管路22连通还能减少管线设置，节省空间，整体结构更紧凑。研磨球可以为铁球，钢球或塑料球等。

在一些实施例中，加水口212的流通面积小于进浆管路31的流通面积。以便使进浆管路31的流量大于加球主管路22的流量，防止加球主管路22中的研磨球和水流反方向流入进浆管路。例如，加水口212为圆形口，且加水口212的直径小于进浆管路31的直径。

在一些实施例中，加球容器21位于研磨筒11的上方，加球主管路22包括相连通的竖管和弯管，竖管的入口与容纳空间A连通，弯管的出口与研磨筒11的入口连通。竖管的入口即为加球主管路22的入口，弯管的出口即为加球主管路22的出口。弯管可以是自竖管的底部朝向研磨筒11的入口方向（横向C前方）弯折形成。

加球主管路22中的研磨球由竖管流向弯管，经过弯管缓冲后再进入到研磨筒11中，以此能够减缓对研磨筒11和研磨组件的碰撞，延长研磨筒11和研磨组件的使用寿命。

在一些实施例中，研磨组件包括主轴和研磨盘，主轴横向穿设于研磨筒11中，主轴与研磨盘的中心位置的安装孔固定连接。研磨盘可以设置有多个，多个研磨盘沿着主轴的轴线方向（横向C）间隔分布。

研磨装置10包括位于研磨筒11横向C后方的固定座12，固定座12安装有用于支撑主轴的轴承，主轴通过减速器与电机连接。

在一些实施例中，加球装置20还包括加球旁路23，加球旁路23的入口与加球主管路22连通，且加球旁路23的入口位于进浆管路31的出口和加球主管路22的入口之间，加球旁路23上设有第一阀门24，加球主管路22设置有第二阀门25，第二阀门25位于加球旁路23的入口和进浆管路31的出口之间。

在加球过程中，如果发现加球装置20堵塞，不能正常输送，例如，发现加球主管路22堵塞，可以先停止向加球口211加球，然后关闭第二阀门25、开启第一阀门24，通过加水口212进入的水流的作用将加球主管路22中的研磨球疏通至加球旁路23，加球旁路23下方可以准备研磨球收集筐，收集后的研磨球可以备用，下次继续加入到研磨筒11内。当加球主管路22疏通后，关闭第一阀门24，开启第二阀门25，继续进行加球操作。

加球主管路22上还设有第三阀门26，第三阀门26位于加球主管路22的入口与加球旁路23的入口之间。在不需要加球时，可以关闭第三阀门26，通过加水口212向加球容器21的容纳空间A中加入一定量的水，形成水封，防止杂物进入加球主管路22。此外，可以第三阀门26和第二阀门25关闭时，便于第三阀门26和第二阀门25之间的加球主管路22以及加球旁路23的维修，且不影响其他管路。例如，在加球主管路22出现研磨球堵塞，并且通过加球旁路23无法排出时，可以关闭第三阀门26和第二阀门25，将加球主管路22和加球旁路23拆卸下来以便清除堵塞的研磨球。

在另一实施例中，可以不设置第三阀门26，在不需要加球时，通过关闭第一阀门24和第二阀门25，向加水口212向加球容器21的容纳空间A中加入一定量的水，形成水封，防止杂物进入加球主管路22。

在一些实施例中，输浆装置30包括出浆管路32和泄压管路33，出浆管路32与研磨筒11的出口连通，泄压管路33与出浆管路32连通，其中，出浆管路32的出浆口高于泄压管路33的泄压口，出浆管路32出浆口朝向上方，泄压管路33的泄压口朝向下方，泄压管路33上设有泄压阀34。

泄压管路33的泄压口向下连通地沟，出浆管路32的出浆口向上连通细浆槽，卧式水煤浆细磨机100正常运行时，泄压阀34关闭，从出浆管路32的出浆口流出的水煤浆流向细浆槽中存储；卧式水煤浆细磨机100需要维修冲洗时，打开泄压管路33上的泄压阀34，由于出浆管路32的出浆口高于泄压管路33的泄压口且出浆口朝上，泄压口朝下，以此，研磨筒11内的水煤浆或者清洗水可以通过自身重力作用从泄压管路33的泄压口排出，即研磨筒11内的水煤浆或者清洗水不进入出浆管路32，避免影响细浆槽中的水煤浆浓度。

在一些实施例中，研磨筒11包括筒盖113和密封塞，筒盖113盖设于研磨筒11出口处，筒盖113上设有泄球口114，密封塞可拆卸地设置于泄球口114。卧式水煤浆细磨机100需要维修清洗时，可将密封塞从泄球口114处拔出，通过进浆管路31向研磨筒11中通入清水，通过水流的作用将研磨筒11中的研磨球从泄球口114冲出，同时清水可以对研磨筒11、研磨盘和研磨球进行清洗。

在一些实施例中，筒盖113与研磨筒11可拆卸连接，以打开或关闭研磨筒11的出口。或者，筒盖113与研磨筒11枢接，通过筒盖113相对研磨筒11转动的方式打开或关闭研磨筒11的出口。

在水流不能将研磨筒11中的研磨球全部从泄球口114排出时，可以停止向进浆管路31通水，打开筒盖113，将研磨筒11中剩余的研磨球清除。

在一些实施例中，筒盖113包括固定在筒盖113内侧壁的内管道以及固定在筒盖113外侧壁的外管道115，内管道设置在研磨筒11内，出浆管路32包括第一管路321和第二管路322，第一管路321的一端与外管道115通过第一法兰连接，第一管路321的另一端与第二管路322的下端通过第二法兰连接，第二管路322的上端出浆口朝向上方，第二管路322在垂直于横向C的投影面上的投影位于筒盖113的外侧,例如，第二管路322位于筒盖113的垂直于横向C的方向（研磨筒11）的侧方。第二管路322的上端出浆口即为出浆管路32的出浆口。

由于第二管路322的出浆口连接细浆槽，且第二管路322的长度较长，因此，第二管路322不容易移动。在需要打开筒盖113时，可以先将第一管路321与第二管路322之间连接的第二法兰断开，再通过筒盖113打开研磨筒11出口，由于第二管路322在垂直于横向C上的投影面上的投影位于筒盖113的外侧，在筒盖113打开过程中，筒盖113与第二管路322在横向上不发生干涉，使得筒盖113与第一管路321和泄压管路33可以一起沿着横向C顺利移走。

研磨筒11的底部设置有支撑座40，支撑座40上安装有滚轮41，方便研磨筒体11的安装和拆卸。

参照图2，本发明还提供一种卧式水煤浆细磨机控制方法，应用于如上实施例的卧式水煤浆细磨机，控制方法包括：步骤S11、步骤S12、步骤S13和步骤S14。

在步骤S11中，在卧式水煤浆细磨机100工作时，加球旁路23上的第一阀门24关闭，加球主管路22上的第二阀门25开启；

在步骤S12中，向加球口211加入研磨球，向加水口212中通入水，向通过进浆管路31通入水煤浆，使研磨球在水和水煤浆的共同作用下输送至研磨筒11中；其中，向加球口211加入研磨球，向加水口212中通入水，向通过进浆管路31通入水煤浆同时进行。

在步骤S13中，在加球主管路22堵塞时，第二阀门25关闭，第一阀门24打开，向加水口212中通入水，使加球主管路22中的研磨球在水流作用下从加球旁路23排出。

在步骤S14中，在加球结束时，加球主管路22的第三阀门26关闭，继续向加水口212中通入水，使加球容器21存有一定量的水以形成水封，防止杂物从加球口211进入到管路中。

本发明的卧式水煤浆细磨机控制方法，通过水流和水煤浆的共同作用将研磨球输送至研磨筒中，防止研磨球堆积堵塞加球主管路22，使研磨球能够顺利进入研磨筒11；进浆、加球和研磨动作可同时进行，提升研磨效率；在加球主管路22堵塞时，可通过更改阀门的开合，切换旁路，通过向加水口212通入水，加球主管路22中的研磨球在水流的作用从加球旁路23排出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，而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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种卧式水煤浆细磨机（100），其特征在于，包括：

研磨装置（10），所述研磨装置（10）包括研磨筒（11）、研磨组件、主轴和研磨盘，所述研磨筒沿横向布置，所述研磨组件设置于所述研磨筒（11）中，所述主轴横向穿设于所述研磨筒（11）内，所述研磨盘的中心位置设置有安装孔，所述研磨盘通过所述安装孔固定在所述主轴上，且所述研磨盘位于所述研磨筒（11）内；所述研磨盘与所述研磨筒（11）的内壁之间具有供研磨球通过的缝隙，和/或，所述研磨盘设置有供研磨球通过的通孔；

加球装置（20），所述加球装置（20）包括加球容器（21）、加球主管路（22）和加球旁路（23），所述加球容器（21）包括容纳空间、加球口(211)和加水口(212)，所述加球口(211)和所述加水口(212)与所述容纳空间连通，所述加球容器（21）位于所述研磨筒（11）上方，所述加球主管路（22）包括相连通的竖管和弯管，所述竖管的入口与所述容纳空间连通，所述弯管的出口与所述研磨筒（11）的入口连通；和

输浆装置（30），所述输浆装置（30）包括进浆管路（31），所述进浆管路（31）的出口与所述加球主管路（22）连通所述加球旁路（23）的入口与所述加球主管路（22）连通，且所述加球旁路（23）的入口位于所述进浆管路（31）的出口和所述加球主管路（22）的入口之间，所述加球旁路（23）上设有第一阀门（24），所述加球主管路（22）设置有第二阀门（25）和第三阀门（26），所述第二阀门（25）位于所述加球旁路（23）的入口和所述进浆管路（31）的出口之间，所述第三阀门（26）位于所述加球主管路（22）的入口与所述加球旁路（23）的入口之间；

所述输浆装置（30）包括出浆管路（32）和泄压管路（33），所述出浆管路（32）与所述研磨筒（11）的出口连通，所述泄压管路（33）与所述出浆管路（32）连通，其中，所述出浆管路（32）的出浆口朝向上方，所述泄压管路（33）的泄压口朝向下方，所述出浆管路（32）的出浆口高于所述泄压管路（33）的泄压口，所述泄压管路（33）上设有泄压阀（34），所述研磨筒（11）包括设置在所述研磨筒（11）出口的筒盖（113），所述筒盖（113）上设有泄球口（114），所述出浆管路（32）的进口设置于所述筒盖（113）；

所述筒盖（113）与所述研磨筒（11）可拆卸连接，以打开或关闭研磨筒（11）的出口；或者所述筒盖（113）与所述研磨筒（11）枢接，以打开或关闭研磨筒（11）的出口；

所述筒盖（113）包括固定在所述筒盖（113）内侧面的内管道以及固定在所述筒盖（113）外侧面的外管道（115），所述内管道位于所述研磨筒（11）内，所述出浆管路（32）包括第一管路（321）和第二管路（322），所述第一管路（321）的一端与所述外管道（115）通过第一法兰连接，所述第一管路（321）的另一端与所述第二管路（322）的下端通过第二法兰连接，所述第二管路（322）的上端出浆口朝向上方，所述第二管路（322）在垂直于横向的投影面上的投影位于所述筒盖（113）的外侧。

2.一种卧式水煤浆细磨机控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的卧式水煤浆细磨机，所述方法包括：

在所述卧式水煤浆细磨机工作时，加球旁路（23）上的第一阀门（24）关闭，所述加球主管路（22）上的第二阀门（25）开启；

同时向所述加球口(211)加入研磨球，向所述加水口(212)中通入水，向通过所述进浆管路（31）通入水煤浆，使所述研磨球在水和水煤浆的共同作用下输送至研磨筒（11）中；

在所述加球主管路（22）堵塞时，所述第二阀门（25）关闭，所述第一阀门（24）打开，向所述加水口(212)中通入水，使所述加球主管路（22）中的所述研磨球在水流作用下从加球旁路（23）排出；

在加球结束时，加球主管路（22）上的第三阀门（26）关闭，继续向所述加水口(212)中通入水，使所述加球容器（21）存有一定量的水以形成水封。