CN204841604U - 一种锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，化合桶内设有搅拌系统，化合桶经抽气管连接引风机，引风机切向连接旋流塔后排空，抽气管内设有风门；旋流塔内垂直布置多组由大旋流板、小旋流板和锥斗板组成的旋流器；所述引风机叶轮具有叶片为中空反水滴形，背板为碟形的结构；引风机外形轮廓线是渐开线。本实用新型通过引风机和旋流器，实现了锰矿粉与硫酸反应产生二氧化碳气体的实时排出，有利于反应的进行，并通过气体旋流有效回收了携带的矿粉，实现节能减排；叶片为中空反水滴形，背板为碟形的结构实现了引风机叶轮上灰尘的实时清理并增大了风机的叶轮强度，增强了稳定性并有效杜绝灰尘积累引发的安全事故，应用前景广阔。

Description

一种锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置

技术领域

本实用新型涉及一种化合抽气装置，具体指引风机不会积尘的锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置。

背景技术

将一定目数的锰矿粉与硫酸进行化合反应，是电解锰产业的必要工艺步骤，其中的主要反应就是硫酸与碳酸锰反应生成硫酸锰与大量气态二氧化碳，由于产生二氧化碳的量较多，为了促进反应向正方向进行，通常需要设计强大的抽风系统来实现二氧化碳排出。由于抽风系统要求抽气量特别大，因而抽气气流中常含有大量矿粉粉尘，所以除了抽气还需对矿粉进行回收，避免浪费与污染环境。

引风机是化合抽气装置的关键设备，一般为离心风机，引风机的连续、稳定、可靠工作对化合抽气装置十分关键，由于化合抽气装置使用的场合不可避免的含有矿粉粉尘，引风机工作时，气流通过高速旋转的风机叶轮时由于离心分离作用，矿粉颗粒会脱离气流相而沉积附着在引风机叶轮上。

由于引风机叶轮转速一般都较高，只要气流中有微量矿粉粉尘存在，长时间工作后都会积累较多粉尘，从而改变引风机叶轮旋转的平衡，如果引风机叶轮对粉尘没有自净作用也没有及时清理，就会越积越多并逐步改变引风机叶轮的静态和动态平衡，从而产生振动。一旦遇到有部分板结的粉尘被振动脱落，就会立即远离引风机的动态旋转平衡，继而产生强烈振动，这可能会引发严重的人员和设备安全事故。

因此，如果能设计一种离心式引风机叶轮，使其能进行自动清理就不用担心造成粉尘积累，对于保持引风机的稳定可靠工作和杜绝安全事故都具有特别重要的意义。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单实用，能自动清理引风机叶轮上粉尘和实现矿粉回收的锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置。

为克服现有技术的不足，本实用新型采取以下技术方案：

一种锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，包括化合桶和引风机，其特征在于；化合桶内设有搅拌系统，化合桶经抽气管连接引风机，引风机切向连接旋流塔后排空，抽气管内设有风门；所述引风机包括风机叶轮和机壳，风机叶轮包括叶轮背板、叶轮面板和叶片，叶片布置成叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形，叶轮背板为碟形；中空反水滴形叶片连接叶轮面板并与碟形叶轮背板焊接组成叶轮主体；叶轮面板设有进风口、碟形叶轮背板通过铆钉固定并连接轴座，轴座通过轴孔与风机轴进行配合连接；机壳设有进风口和出风口，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口外侧结束，机壳出风口宽度等于渐开线圆周长；机壳进风口设有盖板，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合。

所述旋流塔为空心圆筒形结构，圆筒内垂直布置多组由大旋流板、小旋流板和锥斗板组成的旋流器；小旋流板套入锥斗板内，锥斗板固定在旋流塔筒壁上，锥斗板上设有落水口；大旋流板固定在旋流塔筒壁上，其中间部位有锥斗落水口。

所述旋流塔顶部连接排气烟囱，底部设有底液管连接沉淀池。

所述化合桶有多个，每个化合桶的抽气管经抽气总管连接引风机。

所述中空反水滴形叶片由两片曲面金属焊接组合成，并具有对称的流线外形。

所述机壳固定在机座上。机壳起到封闭作用，进风口进气通过叶轮旋转获得动能，并在机壳内进行能量转换，一部分动能转换为气体的静压能，这样使输出气流具有速度动压头还有静压头，两者之和就是风机全压。

机壳进风口可以依需要连接风管，进风口盖板可拆卸，通过螺栓固定连接机壳，机壳的蜗壳形渐开廓线满足风机壳密闭、输送气体同时实现能量高效转换的需要，使输出气流可以达到所需流量与全压。

所述机壳进风口盖板通过螺栓固定连接机壳，并且可以拆卸。

设备工作时，引风机将化合反应生成的二氧化碳以及气体携带的少量矿粉和水汽切向导入旋流塔，通过大旋流板后再向上通过小旋流板，由于大、小旋流板导气截面相差较大，旋转气流会产生由下而上曲线形的气流路径，这样的结构可以大大降低气流阻力，同时促进气体旋转。

气流通过多组旋流器时还有气旋半径的动态变化，这样特别有利水汽液滴与矿粉颗粒旋转脱离气相，被筒壁捕捉后贴筒壁下流集中，小旋流板锥斗周围有落水口，大旋流板中间部位有锥斗落水口，水与矿粉混合流到塔底，通过底液管导入沉淀池，完成矿粉沉淀与回收。对液相水可以循环打上塔顶喷淋，也可在沉淀池加入药剂循环打上塔顶，喷淋吸收处理尾气中有害气体，最后从塔顶排气烟囱排出。

本实用新型的引风机叶轮使用时，由于叶片设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称，因而高速旋转时，叶片表面在离心力作用下具有离心自净作用，使灰尘受到离心力作用而无法附着，这样就不会影响叶轮的动态、静态平衡，更不会积累灰尘；这种叶片结构的技术方案，特别适合输送气流量大的宽叶轮引风机采用。

与普通引风机的叶轮背板相比，碟形叶轮背板的特点和优势为：当钢板厚度一样时，碟形背板由于刚性增强、应力分散、弹性缓冲性提高以及形状稳定性也大幅提高，因而承载能力可在普通平背板基础上提高一倍以上。由于背板几乎承载了全部风机负载，所以背板制成碟形会更加耐用，载重汽车的轮毂因为具有碟形结构，所以承载能力增强，也更加耐用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果还在于：

通过引风机和旋流器，实现了锰矿粉与硫酸反应产生二氧化碳气体的实时排出，有利于反应的进行，并通过气体旋流有效回收了携带的矿粉，实现节能减排。

叶片设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称，使其所连接的风机背板与面板抗相对扭转、挤压刚性极强，可以杜绝长时间使用造成的风机叶片连接背板根部的断裂。

叶片设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称，即使是用较薄的板材制作风机叶轮也能获得较高的强度，保证稳定、可靠使用，既能节省材料，便于制作，也有利于设备的轻巧化。

中空反水滴形叶片具有流线外形，叶片气流平稳掠过性极好，所以风机运行噪音特别小，改善了工作环境。

本实用新型将引风机叶片巧妙设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称的形状，实现了叶片上灰尘的实时清理，延长了设备的使用寿命并能有效杜绝灰尘积累引发的安全事故，应用前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型的平面结构示意图

图2是引风机叶轮的平面结构示意图。

图3是引风机叶轮的剖面结构示意图。

图4是引风机的平面结构示意图。

图5是旋流塔的三维结构示意图。

图6是旋流板端部的放大结构示意图。

图中各标号表示：

A、引风机；1、化合桶；2、搅拌系统；3、风门；4、抽气管；5、抽气总管；6、切向入口；7、旋流塔；8、底液管；9、沉淀池；10、气流路径；11、大旋流板；12、小旋流板；13、排气烟囱；14、锥斗板；15、落水口；31、反水滴形叶片；32、叶轮外圆；33、叶轮进风口；34、轴座；35、铆钉；36、轴孔；37、碟形叶轮背板；38、叶轮面板；41、叶轮；42、机壳进风口；43、渐开线圆；44、机座；45、机壳；46、机壳进风口盖板；47、机壳出风口；B、机壳出风口宽度。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型进一步具体说明。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，包括化合桶1和引风机A，化合桶1内设有搅拌系统2，化合桶1经抽气管4连接引风机A，引风机A切向连接旋流塔7后排空，抽气管4内设有风门3；所述引风机包括风机叶轮41和机壳45，风机叶轮41包括叶轮背板37、叶轮面板38和叶片31，叶片31布置成叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形，叶轮背板37为碟形；中空反水滴形叶片31连接叶轮面板38并与碟形叶轮背板37焊接组成叶轮主体；叶轮面板38设有进风口33、碟形叶轮背板37通过铆钉35固定并连接轴座34，轴座34通过轴孔36与风机轴进行配合连接；机壳45设有进风口42和出风口47，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口47内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口47外侧结束，机壳出风口宽度B等于渐开线圆43周长；机壳进风口42设有盖板46，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合。

所述旋流塔7为空心圆筒形结构，圆筒内垂直布置多组由大旋流板11、小旋流板12和锥斗板14组成的旋流器；小旋流板12套入锥斗板14内，锥斗板14固定在旋流塔7筒壁上，锥斗板14上设有落水口15；大旋流板11固定在旋流塔7筒壁上，其中间部位有锥斗落水口。

所述旋流塔7顶部连接排气烟囱13，底部设有底液管8连接沉淀池9。

所述化合桶1有多个，每个化合桶1的抽气管4经抽气总管5连接引风机A。

所述中空反水滴形叶片31由两片曲面金属焊接组合成，并具有对称的流线外形。

所述机壳45固定在机座44上。机壳45起到封闭作用，进风口42进气通过叶轮41旋转获得动能，并在机壳45内进行能量转换，一部分动能转换为气体的静压能，这样使输出气流具有速度动压头还有静压头，两者之和就是风机全压。

机壳进风口42可以依需要连接风管，进风口盖板46可拆卸，通过螺栓固定连接机壳45，机壳45的蜗壳形渐开廓线满足风机壳密闭、输送气体同时实现能量高效转换的需要，使输出气流可以达到所需流量与全压。

所述机壳进风口盖板46通过螺栓固定连接机壳15，并且可以拆卸。

设备工作时，引风机A将化合反应生成的二氧化碳以及气体携带的少量矿粉和水汽切向导入旋流塔7，通过大旋流板11后再向上通过小旋流板12，由于大、小旋流板导气截面相差较大，旋转气流会产生由下而上曲线形的气流路径10，这样的结构可以大大降低气流阻力，同时促进气体旋转。

气流通过多组旋流器7时还有气旋半径的动态变化，这样特别有利水汽液滴与矿粉颗粒旋转脱离气相，被筒壁捕捉后贴筒壁下流集中，小旋流板锥斗14周围有落水口，大旋流板11中间部位有锥斗落水口，水与矿粉混合流到塔底，通过底液管8导入沉淀池9，完成矿粉沉淀与回收。对液相水可以循环打上塔顶喷淋，也可在沉淀池9加入药剂循环打上塔顶，喷淋吸收处理尾气中有害气体，最后从塔顶排气烟囱13排出。

本实用新型的引风机叶轮使用时，由于叶片设计成中空反水滴形，且叶片轴径向中心对称，因而高速旋转时，叶片表面在离心力作用下具有离心自净作用，使灰尘受到离心力作用而无法附着，这样就不会影响叶轮的动态、静态平衡，更不会积累灰尘；这种叶片结构的技术方案，特别适合输送气流量大的宽叶轮引风机采用。

与普通引风机的叶轮背板相比，碟形叶轮背板37的特点和优势为：当钢板厚度一样时，碟形背板由于刚性增强、应力分散、弹性缓冲性提高以及形状稳定性也大幅提高，因而承载能力可在普通平背板基础上提高一倍以上。由于背板几乎承载了全部风机负载，所以背板制成碟形会更加耐用，载重汽车的轮毂因为具有碟形结构，所以承载能力增强，也更加耐用。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，包括化合桶和引风机，其特征在于；化合桶内设有搅拌系统，化合桶经抽气管连接引风机，引风机切向连接旋流塔后排空，抽气管内设有风门；所述引风机包括风机叶轮和机壳，风机叶轮包括叶轮背板、叶轮面板和叶片，叶片布置成叶轮轴径向、中心对称的中空反水滴形，叶轮背板为碟形；中空反水滴形叶片连接叶轮面板并与碟形叶轮背板焊接组成叶轮主体；叶轮面板设有进风口、碟形叶轮背板通过铆钉固定并连接轴座，轴座通过轴孔与风机轴进行配合连接；机壳设有进风口和出风口，机壳外形轮廓线是渐开线，渐开线圆圆心与风机轴心重合，渐开线从机壳出风口内侧开始，划线半径随渐开线圆逐渐加大，到机壳出风口外侧结束，机壳出风口宽度等于渐开线圆周长；机壳进风口设有盖板，盖板上也有进风口便于连接管道，且轴心和叶轮轴心重合。

2.根据权利要求1所述锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，其特征在于：所述旋流塔为空心圆筒形结构，圆筒内垂直布置多组由大旋流板、小旋流板和锥斗板组成的旋流器；小旋流板套入锥斗板内，锥斗板固定在旋流塔筒壁上，锥斗板上设有落水口；大旋流板固定在旋流塔筒壁上，其中间部位有锥斗落水口。

3.根据权利要求1或2所述锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，其特征在于：所述旋流塔顶部连接排气烟囱，底部设有底液管连接沉淀池。

4.根据权利要求1或2所述锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，其特征在于：所述化合桶有多个，每个化合桶的抽气管经抽气总管连接引风机。

5.根据权利要求1或2所述锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，其特征在于：所述中空反水滴形叶片由两片曲面金属焊接组合成，并具有对称的流线外形。

6.根据权利要求1或2所述锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，其特征在于：所述机壳固定在机座上。

7.根据权利要求1或2所述锰矿粉与硫酸反应的化合抽气装置，其特征在于：所述机壳进风口盖板通过螺栓固定连接机壳，并且可以拆卸。