CN201399332Y - 化肥熔体料浆与粉体物料的初级混合装置 - Google Patents

Abstract

化肥熔体料浆与粉体物料的初级混合装置，包括混合壳体立管，混合壳体立管的下端倾斜固接有混合壳体出料斜管，混合壳体立管的上端插入一粉体物料出料立管，该粉体物料出料立管的上端固接有粉体物料下料斜管，粉体物料出料立管内竖直设置有可上下移动的阀杆，阀杆的下端固接有锥形阀门，混合壳体立管的侧壁上还固接有液体物料下料斜管，该液体物料下料斜管伸入混合壳体立管内并与粉体物料出料立管相通，液体物料下料斜管固接有蒸汽管A。本实用新型的初级混合装置有效阻止了蒸汽进入粉体物料供料系统，保证了粉体物料的供料畅通，并有效遏制了粉体物料在混合槽内产生的粉尘扬逸。

Description

化肥熔体料浆与粉体物料的初级混合装置

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种化肥熔体料浆与粉体物料的初级混合装置。

背景技术

在复合化学肥料熔体造粒工艺生产中，首先是将含氮元素的物料(尿素或硝酸铵)熔融，然后与含磷元素的粉体物料、含钾元素的粉体物料以及含其它元素的粉体物料一种或多种经混合装置搅拌，混合成具有一定温度的可流动的液态复合料浆，这一过程在工艺上称为制浆。制好的料浆通过专用造粒喷头以液滴的形式进入冷却媒介；冷却媒介可以是气体也可以是与物料互不相溶的液体。该液滴在与冷媒接触冷却过程中依靠自身张力收缩成圆球形状且凝固成为固体颗粒，这一工艺过程称为造粒。

传统制浆工艺采用的混合装置是釜式立桨结构。将熔融物料和粉体物料分别送入混合槽容器内，液态物料随釜式立桨搅拌装置的搅拌桨叶旋转方向做运动，混合槽中的液体呈现以搅拌轴为圆心的凹状漩涡，连续落在浆液上的粉体物料被卷入漩涡流并随桨叶做翻滚湍流运动以达到液-固相混合的目的。

粉体物料的粉体细度、出料口与液面之间的垂直距离和容器内向上升腾的热气，使得粉体物料落入容器时不可避免地发生粉尘扬逸现象。由于粉尘的扬逸，导致一小部分粉体物料漂浮在混合槽容器内壁和运动液体的结合部，而这一区域的流体运动相对滞缓且又具有粘附粉体的湿度条件，飘落于此区域的扬逸的粉体物料因比表面积等原因比较容易聚积于该区域，形成聚积物，聚积物在该区域内与扬逸的粉体物料不断地接触粘附，逐渐形成一个类似环状的粉体团聚物，当该团聚物的强度不足以支撑其自身重量以及下部流体的运动力时就会坍塌落入下部的液体料浆中，这些坍塌落入液体料浆内的团聚物尽管是松散的却也不可能在瞬间被搅拌桨叶全部击碎以及被液体完全浸润并充分与液体混合，这些未被完全击碎的、超出造粒工艺尺寸要求的固状物会造成造粒喷头喷孔的堵塞。

复合化肥熔体造粒工艺的料浆有两个明显的特性：第一个特性是在熔融温度以上时它是具有良好流动性的液体，而在低于熔融温度时它的形态将迅速由液态至塑态再至固体转变，迅速凝固成强度很好的固体；它的另一个特性是水溶性很好，遇水即可令其组织松软直至完全溶解。由于这两个特性，利用一定压力的蒸汽对复合肥熔体造粒装置的液体管路系统进行冲洗和预热：当由于某种原因需要停止造粒时，在切断供料后必须及时用高温蒸汽对该液体管路系统进行彻底冲洗；而当需要造粒时，又必须用高温蒸汽对液体管路和造粒喷头进行彻底预热。预热工序十分重要，因为开车时液体管路尤其是造粒喷头如果达不到工艺规定的温度，则熔融料浆的温度会因此而下降，导致料浆粘度急剧增加直至堵塞液体管路和造粒喷头。为此，工艺设计了蒸汽预热这道工序，并规定了蒸汽的温度和预热液体管路以及造粒喷头所需的时间，该时间必须足以保证系统管路尤其是造粒喷头可以达到造粒所需的温度，当液体管路尤其是造粒喷头达到造粒所需的温度，当系统管路和造粒喷头达到造粒所需的温度时，则立即关闭蒸汽并开始投料。

传统制浆混合装置中，熔融物料和粉体物料的出料口均设在混合槽容器内液面的上部。在用蒸汽对液体管路及造粒喷头冲洗和预热的同时，进入容器内的蒸汽不可避免的也要进入到粉体物料的供料系统，当大量的蒸汽进入到粉体物料的供料系统时，将不可避免的在管道内壁上产生冷凝液，使粉体物料的供料系统润湿，此时投放的粉体物料便会与管道内壁上的冷凝液接触发生粘附现象，不利于粉体物料供料的畅通和造粒。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种化肥熔体料浆与粉体物料的初级混合装置，在停车用蒸汽对液体管路和造粒喷头进行清洗以及预热时，能防止蒸汽进入粉体物料的供料系统，保证粉体物料供料的畅通；在工作时则能够自动完成初级的液-固相混合令两种物料以液态混合物的形式流落到容器下部的浆液漩涡中，避免产生粉尘扬逸的现象。

本实用新型所采用的技术方案是，化肥熔体料浆与粉体物料的初级混合装置，包括竖直设置的混合壳体立管，混合壳体立管的下端倾斜固接有与混合壳体立管相通的混合壳体出料斜管，混合壳体立管的上端插入一粉体物料出料立管，该粉体物料出料立管的上端固接有与粉体物料出料立管相通的粉体物料下料斜管，粉体物料出料立管内竖直设置有可上下移动的阀杆，阀杆的下端固接有锥形阀门，锥形阀门的小端朝上，锥形阀门大端的外径不小于粉体物料出料立管的外径，阀杆的上端伸出粉体物料出料立管外并与阀门控制机构相连接，混合壳体立管的侧壁上还固接有液体物料下料斜管，该液体物料下料斜管伸入混合壳体立管内并与粉体物料出料立管相通，液体物料下料斜管出料口的位置高于粉体物料出料立管出料口的位置，液体物料下料斜管固接有与液体物料下料斜管相通的蒸汽管A，蒸汽管A与外部的蒸汽产生装置相接。

本实用新型的特点还在于，

粉体物料出料立管的轴线与混合壳体立管的轴线重合。

液体物料下料斜管的内径小于混合壳体立管内径的二分之一。

粉体物料出料立管的内径小于混合壳体立管内径的二分之一。

本实用新型初级混合装置的特点：

1)在粉体物料的出料口端口处设置一个可以人为控制的锥形阀门机构，停车时能人为关闭粉体物料出料口，可有效阻止蒸汽进入粉体物料供料系统。

2)粉体物料的出料口设在液体物料的出料管内，粉体物料完全被液体物料包容，两种物料在液体物料的流体速度和物料的自重作用下向下泄落，同时在锥形阀门的锥面上进行碰撞来完成初级混合。

3)工作时能够自动完成初级的液-固相混合，使绝大部分粉体物料和熔体料浆以液态混合物的形式流入混合槽，有效遏制了粉体物料在容器内产生粉尘扬逸。

附图说明

图1是现有制浆混合装置的结构示意图；

图2是本实用新型初级混合装置的结构示意图；

图3是本实用新型初级混合装置阀门关闭时的工作状态图；

图4本实用新型装置安装于混合槽上的结构示意图。

图中，1.阀杆，2.粉体物料下料斜管，3.连接法兰A，4.粉体物料出料立管，5.锥形阀门，6.蒸汽管A，7.液体物料下料斜管，8.混合壳体立管，9.混合壳体出料斜管，10.粉体物料下料管，11.搅拌桨，12.液体物料下料管，13.混合槽，14.粉尘聚积物，15.熔融液体，16.熔体出料管，17.蒸汽管B，18.连接法兰B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

现有制浆混合槽装置的结构，如图1所示。包括混合槽13，混合槽13侧壁的下部固接有熔体出料管16，熔体出料管16的内孔与混合槽13的内部相通，熔体出料管16侧壁上竖直固接有蒸汽管B17，蒸汽管B17的蒸汽通道与熔体出料管16的内孔相通。混合槽13内竖直设置有搅拌桨11，搅拌桨11的上端自混合槽13的顶部伸出，并与驱动装置相连接，混合槽13的上部分别插入粉体物料下料管10和液体物料下料管12，粉体物料下料管10和液体物料下料管12的下端分别伸入混合槽13内，粉体物料下料管10和液体物料下料管12的上端分别与粉体物料供料系统和液体物料供料系统相接。

现有制浆混合装置中，熔融物料和粉体物料的出料口均设在混合槽13内液面的上部。在用蒸汽对液体管路及造粒喷头进行冲洗和预热时，进入混合槽13内的蒸汽不可避免地通过粉体物料下料管10进入到粉体物料的供料系统，在该供料系统的管道内壁上冷凝，并产生冷凝液，使粉体物料的供料系统润湿，导致粉体物料与管道内壁上的冷凝液接触发生粘附现象，不利于粉体物料供料系统的畅通和造粒。

本实用新型初级混合装置的结构如图2所示。包括竖直设置的混合壳体立管8，混合壳体立管8的上端面设置有环形的连接法兰B18，连接法兰B18的上表面设置有连接法兰A3，连接法兰A3上加工有通孔，混合壳体立管8的下端固接有倾斜设置的混合壳体出料斜管9，混合壳体出料斜管9的内孔与混合壳体立管8的内孔相通。混合壳体立管8内竖直设置有粉体物料出料立管4，粉体物料出料立管4通过连接法兰A3与混合壳体立管8连接，粉体物料出料立管4的上端自连接法兰3的通孔伸出，并与倾斜设置的粉体物料下料斜管2的下端固接，粉体物料下料斜管2与粉体物料出料立管4相通，粉体物料下料斜管2的上端与粉体物料供料系统相通，粉体物料出料立管4内竖直设置有阀杆1，阀杆1可上下移动，阀杆1的下端固接有锥形阀门5，锥形阀门5的小端朝上，阀杆1的上端伸出粉体物料出料立管4外，并与阀门控制机构销接。混合壳体立管8侧壁外侧通过连接法兰B18倾斜设置有液体物料下料斜管7，液体物料下料斜管7的下端与混合壳体立管8的侧壁固接，液体物料下料斜管7的上端与液体物料供料系统相通，液体物料下料斜管7的内孔与混合壳体立管8的内孔相通，液体物料下料斜管7出料口的位置高于粉体物料出料立管4出料口的位置。液体物料下料斜管7侧壁的外侧竖直设置有蒸汽管A6，蒸汽管A6的下端与液体物料下料斜管7固接，蒸汽管A6的上端与蒸汽产生系统相通，蒸汽管A6的内孔与液体物料下料斜管7的内孔相通。

连接法兰A3和连接法兰B18通过螺栓将液体和粉体两套下料管连接为一整体，混合壳体出料斜管9的内径与混合壳体立管8的内径相同。液体物料下料斜管7的内径和粉体物料出料立管4的内径均小于混合壳体立管8内径的二分之一，粉体物料出料立管4的内径与粉体物料下料斜管2的内径相等。混合壳体立管8的轴线与液体物料下料斜管7的轴线相交。锥形阀门5大端的外径等于粉体物料出料立管4的外径。

混合壳体立管8和粉体物料出料立管4由耐腐蚀的金属管制成。

将本实用新型初级混合装置安装于混合槽13上，其结构如图4所示，混合壳体出料斜管9的出料口自混合槽13的顶部伸入混合槽13内，并指向混合槽13的中轴，根据工况运行本初步混合装置。

用蒸汽对管路系统和造粒喷头进行预热时，开启阀门控制机构，通过该阀门控制机构将阀杆1向上提升，工作状态如图3所示，阀杆1带动锥形阀门5向上运动，将粉体物料出料立管4的出口闭合，此时锥形阀门5处于关闭状态，开启蒸汽产生系统，使蒸汽进入管路系统，对该管路系统和造粒喷头进行预热。在预热过程中，关闭的锥形阀门5有效地阻止了蒸汽进入粉体物料供料系统。

预热结束后，开启阀门控制机构，通过该阀门控制机构使阀杆1向下运动，同时，阀杆1带动锥形阀门5向下运动，如图1所示，将粉体物料出料立管4的出口打开，开启液体物料供料系统、粉体物料供料系统和搅拌桨11的控制装置，液体物料供料系统将液体物料送入液体物料下料斜管7，液体物料通过液体物料下料斜管7进入混合壳体立管8，同时粉体物料供料系统将粉体物料送入粉体物料下料斜管2，粉体物料通过粉体物料下料斜管2进入粉体物料出料立管4，然后由粉体物料出料立管4进入混合壳体立管8，进入混合壳体立管8的液体物料和粉体物料在自身重力和液体物料流体速度的作用下，于锥形阀门5的锥面上进行碰撞混合，然后向下泄落，在此过程中粉体物料完全被液体物料所包容，形成液态混合物，该液态混合物通过混合壳体出料斜管9的出口流向混合槽13中央的漩涡，经搅拌桨11搅拌均匀达到造粒要求的熔融液后，将该熔融液通过熔体出料管16排出混合槽13，并输向造粒喷头，由于绝大部分粉体物料在本初步混合装置内已与液体物料进行了接触混合，即所谓的初级混合，故有效地遏制了混合槽13内粉尘扬逸的现象。

本实用新型的初级混合装置在停车时能人为关闭粉体物料出料口，有效阻止了蒸汽进入粉体物料供料系统，避免了蒸汽在粉体物料供料系统的冷凝，保证了粉体物料的供料畅通。工作时能自动完成初级的液-固相混合，使绝大部分粉体物料和熔体料浆以液态混合物的形式流入混合槽，有效遏制了粉体物料在混合槽13内产生的粉尘扬逸。

Claims (4)

1.化肥熔体料浆与粉体物料的初级混合装置，其特征在于，包括竖直设置的混合壳体立管(8)，混合壳体立管(8)的下端倾斜固接有与混合壳体立管(8)相通的混合壳体出料斜管(9)，混合壳体立管(8)的上端插入一粉体物料出料立管(4)，该粉体物料出料立管(4)的上端固接有与粉体物料出料立管(4)相通的粉体物料下料斜管(2)，粉体物料出料立管(4)内竖直设置有可上下移动的阀杆(1)，阀杆(1)的下端固接有锥形阀门(5)，锥形阀门(5)的小端朝上，锥形阀门(5)大端的外径不小于粉体物料出料立管(4)的外径，阀杆(1)的上端伸出粉体物料出料立管(4)外并与阀门控制机构相连接，所述混合壳体立管(8)的侧壁上还固接有液体物料下料斜管(7)，该液体物料下料斜管(7)伸入混合壳体立管(8)内并与粉体物料出料立管(4)相通，液体物料下料斜管(7)出料口的位置高于粉体物料出料立管(4)出料口的位置，液体物料下料斜管(7)固接有与液体物料下料斜管(7)相通的蒸汽管A(6)，蒸汽管A(6)与外部的蒸汽产生装置相接。

2.按照权利要求1所述的初级混合装置，其特征在于，所述的粉体物料出料立管(4)的轴线与混合壳体立管(8)的轴线重合。

3.按照权利要求1或2所述的初级混合装置，其特征在于，所述液体物料下料斜管(7)的内径小于混合壳体立管(8)内径的二分之一。

4.按照权利要求1或2所述的初级混合装置，其特征在于，所述粉体物料出料立管(4)的内径小于混合壳体立管(8)内径的二分之一。

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