CN205095966U - 一种双叶轮搅拌装置 - Google Patents

Abstract

一种双叶轮搅拌装置，由主轴、进料槽、上叶轮、套筒结构、下叶轮及喷嘴等组成。其中：双叶轮搅拌装置悬置在浮选槽中，主轴上部设置一进料槽，主轴从中心贯穿进料槽；进料槽顶部与底部通过轴承与主轴固接，进料槽的顶面与底面均焊接在轴承外侧。在进料槽侧面的中部位置处设置两个喷嘴，并且在同一平面所截主轴位置处设置上叶轮；进料槽下底面靠近槽边缘处开有两个矿浆出口。进料槽下部设置套筒，套筒上端设置吸气管；套筒下端设置锥形盖板，在锥形盖板上开设有两个矿浆进口。盖板下面设置下叶轮，用于搅拌矿浆。本实用新型结构分布明确，能在一定程度上提高分选效率及处理量，并能改善机械搅拌式和喷射式浮选机在分选过程中存在的部分不足。

Description

一种双叶轮搅拌装置

技术领域：

本实用新型涉及选煤方面的对细颗粒煤进行有效分选的浮选机领域，尤其涉及到利用喷射流冲击叶轮旋转在浮选机中搅拌并吸气，进而产生足量的气泡以完成浮选的工作装置。

背景技术：

针对于煤炭开采而言，随着机械化采煤的普及，在开采过程中，由于采煤机械的外部作用，细颗粒煤所占原煤的比例不断增大。在选煤厂中，重选难以实现细粒煤的有效分选，而此部分的煤，灰分相对较低，因此，细粒煤的分选便受到越来越多的重视。现阶段，对细粒煤的分选方式主要是浮选，而目前最为常用的浮选机便是机械搅拌式浮选机、喷射式浮选机和浮选柱。对于机械搅拌式和喷射式浮选机而言，两者对流体的作用方式是完全不同的，其工作方式也不尽相同。

机械搅拌式浮选机

优点：工作效果稳定；叶轮转子的高速旋转可使矿浆与吸入的空气充分混合；针对矿浆入料的浓度和粒度而言，其适应性较强；

缺点：吸气量较小；通过叶轮的矿浆循环量也较小，以至于其处理能力偏小；定子上方部分区域存在搅拌死区。

喷射式浮选机

优点：负压区吸气量较大；没有转子-定子系统，没有运动部件；能大量析出均匀微小气泡，较机械搅拌式浮选机能强化气泡矿化过程，有利于粗颗粒级煤泥的浮选；药剂消耗量低；结构简单；

缺点：矿浆与空气的混合动力不足；对矿浆入料浓度及颗粒粒度的适应性较差；中心矿浆进料管周围存在有混合死区。

在工作过程中都有各自的优缺点，在矿浆浓度适应性、分选效率和矿浆处理量等方面很难同时达到各自的最佳效果，主要是因为二者工作的方式差异较大。

本实用新型涉及的一种双叶轮搅拌自吸气浮选机，是在总结浮选机的工作原理，且结合了机械搅拌式浮选机与喷射式浮选机的优点及水轮机叶轮工作原理和方式的基础上，为了弥补传统浮选机的缺点而提出的，可在一定程度上改善机械搅拌式浮选机吸气量和矿浆循环量小的问题，同时也能在一定程度上提高喷射式浮选机矿浆浓度与颗粒粒度的适应性及矿浆与空气的混合动力，提高浮选效率。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种双叶轮搅拌自吸气浮选机。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种双叶轮搅拌装置，由主轴、进料槽、上叶轮、套筒结构、下叶轮及喷嘴等组成。其特征在于：双叶轮搅拌装置悬置在浮选槽体中，主轴上部设置一进料槽，进料槽类似于圆筒状，主轴从中心部位贯穿进料槽；进料槽顶部与底部分别通过轴承与主轴固接，轴承内环紧贴主轴固定，进料槽的顶面与底面均焊接在轴承外侧。在进料槽侧面的中部位置处设置两个喷嘴，并且在同一平面所截主轴位置处设置上叶轮；进料槽下底面靠近槽边缘处开有两个矿浆出口。进料槽下部设置套筒，主轴贯穿套筒，且主轴与套筒也是通过轴承固接。距离套筒上端1/3处开设一吸气孔并与吸气管相连用于吸入空气；套筒下端设置锥形盖板，在锥形盖板上开设有两个矿浆进口，此两个进口与进料槽体下底面的两个矿浆出口以橡胶管相连。盖板下面设置下叶轮，用于搅拌矿浆。

进一步的，喷嘴的结构为圆柱-圆锥型，圆柱与圆锥的内部矿浆流道均为直形圆柱通道；在圆柱与圆锥的接触面中心处开设的圆锥段的直通流道直径远小于圆柱段通道直径，利用这种管道内径的突变，可以使射流出口压力增加，射流的冲击力增大，叶片受力增大，从而提高叶轮旋转转速。

进一步的，为了使上叶轮叶片充分受力，叶片设置成弧形且每个叶片的内弧面受射流冲击作用，叶片数定为8个。

进一步的，为了保证叶片受到较大的射流冲击力，喷嘴喷射的射流作用点设置在距离叶轮轴心2/3处。

进一步的，为了防止槽体下底面的轴承漏水和套筒上端面的轴承漏气，进料槽下底面轴承与套筒轴承中间设置一密封圈，密封圈由软橡胶制成。

进一步的，用于搅拌矿浆的下叶轮设置成锥形环状形式，叶片数为8个，叶片与水平面所夹锐角为45°。

进一步的，下叶轮的中心设置一轴环，叶轮以铆钉贯穿轴环和主轴的方式固定在主轴的最下端，以保证叶轮稳定旋转。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构分布明确，能耗较低，能在一定程度上提高分选效率及处理量，并能在一定程度上改善机械搅拌式和喷射式浮选机在分选过程中所存在的部分不足。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本结构在浮选槽中的工作方式示意图；

附图2是本实用新型的结构示意图；

附图3是上叶轮结构及喷嘴布置方式三视图；

附图4是进料槽结构三视图；

附图5是下叶轮结构三视图；

附图6是套筒结构三视图；

附图7是喷嘴结构三视图及部分剖视图；

附图8是浮选槽内矿浆循环路径示意图。

1.浮选槽、2.精矿溢流堰、3.转动刮板、4.假底、5.主轴、6.进料槽、7.进料槽顶面轴承、8.上叶轮、9.喷嘴、10.进料槽底面轴承、11.密封圈、12.套筒轴承、13.进料槽矿浆出口管、14.橡胶管、15.套筒、15a.盖板、16.矿浆进口管、17.下叶轮、17a.铆钉、17b.轴环、17c.叶片支架、17d.叶片、18.循环矿浆出口管、19.循环泵、20.左侧循环管道、21.右侧循环管道、22.左侧进料管、23.右侧进料管、24.进气管。①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧分别代表矿浆循环路径。

具体实施方式：

为了使本实用新型所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种双叶轮搅拌装置悬置在浮选槽中，图中由浮选槽1、精矿溢流堰2、转动刮板3、假底4、主轴5、进料槽6、进料槽顶面轴承7、上叶轮8、喷嘴9、进料槽底面轴承10、密封圈11、套筒轴承12、进料槽矿浆出口管13、橡胶管14、套筒15、盖板15a、矿浆进口管16、下叶轮17、铆钉17a、轴环17b、叶片支架17c、叶片17d、循环矿浆出口管18、循环泵19、左侧循环管道20、右侧循环管道21、左侧进料管22、右侧进料管23、进气管24组成。

正常工作时，浮选槽内的矿浆经过假底下部的循环矿浆出口管18进入循环泵19，循环泵19再将矿浆经左侧循环管道20与右侧循环管道21分别泵入左侧进料管22和右侧进料管23中，矿浆经喷嘴9高速进入进料槽6内。喷嘴9设置成锥形喷嘴的形式，矿浆流经过锥形喷嘴后被加压成高速有压的矿浆射流，矿浆在出口处的流速便会增大。由于喷嘴9与弧形叶片在同一平面内，因此，喷嘴9喷射出的高速有压矿浆流冲击到上叶轮8的叶片上。由于两喷嘴9对称布置在上叶轮8的两侧，上叶轮8的叶片便会同时受到射流冲击力的作用，每一个喷嘴9对上叶轮8的作用都会使上叶轮8绕逆时针方向旋转，则每一个叶片所受到的旋转力矩方向相同，在同一时刻两个同方向的旋转力矩的作用下，迫使上叶轮8以逆时针的方向旋转。矿浆流在进料槽6内随着上叶轮8转动，且同时在重力和压力的作用下，矿浆从进料槽矿浆出口管13向下流出进料槽6，进料槽矿浆出口管13通过橡胶管14与盖板15a上的矿浆进口管16相连，矿浆由此流入浮选槽1内。由于上下两个叶轮都固定在同一根主轴5上，上叶轮8旋转的同时便会带动下叶轮17转动。由于下叶轮17浸没在矿浆中，当下叶轮17转动时，便会将其周围的矿浆甩出叶轮区域；高速运动的矿浆在叶轮出口处发生“射流”效应，在下叶轮17中心及下叶轮17与盖板11之间产生低压区域，形成一定的真空度，也即形成真空负压区。在负压的作用下，空气由进气管24经套筒15被吸入负压区域内，进入浮选槽1中。在下叶轮17旋转的过程中，使矿浆产生强烈的旋涡运动，由于旋涡的湍流剪切作用，吸入的空气被打散成直径不等的微小气泡，均匀的分布在浮选槽1内，并与矿浆充分混合，气泡与矿浆相对速度越大，紊流程度越高，气—液界面张力也就越低，气泡被矿浆的旋涡剪切分割成的气泡直径越小，数量也越多。气泡与矿浆混合完成气泡矿化，矿化后的气泡加速上升至液面表层，即泡沫层，经浮选槽1上部的转动刮板3刮出浮选槽刮送至溢流堰2中，成为精矿。

附图3中，上叶轮8的叶片结构为弧形，并且喷嘴9关于上叶轮8的中心点对称布置；为使上叶轮8的叶片受较大的力，喷嘴9设置在使其喷射的射流作用点在距离上叶轮8的中心2/3处。

附图4中，进料槽6类似于圆筒状，主轴5从中心部位贯穿进料槽6；进料槽6顶部与底部分别通过进料槽顶面轴承7和进料槽底面轴承10与主轴固接，两轴承内环均紧贴主轴固定，进料槽6的顶面与底面均焊接在两轴承外侧。在进料槽6侧面的中部位置处设置两个喷嘴9，并且在同一平面所截主轴位置处设置上叶轮8；进料槽6下底面靠近槽边缘处开有两个进料槽矿浆出口管13，用于矿浆向下自流。

附图5中，下叶轮17结构示意图，其中叶片设置成与水平方向所夹锐角为45°，可以有效地将下叶轮17周围的矿浆甩出叶轮区域，形成负压区。

附图6中，距离套筒15上端1/3处开设一吸气孔并与吸气管24相连用于吸入空气，套筒15下端设置锥形盖板15a；在锥形盖板15a上开设有两个矿浆进口管16，此两个进口管16与进料槽体下底面的两个进料槽矿浆出口管13以橡胶管14相连，进料槽6中的矿浆通过进料槽矿浆出口管13与矿浆进口管16进入下叶轮17区域。

附图7中，喷嘴9的结构为圆柱-圆锥型，圆柱与圆锥的内部矿浆流道均为直形圆柱通道。在圆柱与圆锥的接触面中心处开设的圆锥段的直通流道直径远小于圆柱段通道直径，利用这种管道内径的突变，可以使射流出口压力增加，射流的冲击力增大，叶片受力增大，从而转速提高。

附图8中，浮选槽1中的矿浆由⑧进入循环泵19，经循环泵19进入喷嘴9被加压后冲击到上叶轮8的叶片上，进料槽6中的矿浆在重力的作用下由进料槽矿浆出口管13经①进入盖板15a区域内。上叶轮8的转动带动下叶轮17转动，同时将下叶轮17与盖板15a之间的矿浆经④甩出叶轮区域；在负压力的作用下，将下叶轮17与假底4之间的矿浆经②吸入下叶轮17区域。在下叶轮17与盖板15a之间形成负压的同时，空气经进气管24被吸入套筒15中，在下叶轮17的剪切力作用下被粉碎成微小的气泡并与矿浆混合，完成气泡矿化。矿化后的矿浆经③同经①进入的矿浆经④一同被甩出叶轮区域，矿浆打到假底4上反弹经⑤进入浮选槽体1中。被矿化的矿浆一部分经⑦上升到浮选槽1的上部形成泡沫层，在转动刮板3的作用下被刮出浮选槽1刮送至溢流堰2中，成为精矿；而另一部分经⑥由⑧进入循环泵19，由此完成整个浮选循环。在浮选槽1内的矿浆流动路径中可以看出，在浮选槽1底部会形成“W”型的矿浆流动路线，这种流动有利于气泡与矿浆的混合及矿化。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有相应变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种双叶轮搅拌装置，由主轴、进料槽、上叶轮、套筒结构、下叶轮及喷嘴等组成；其特征在于：双叶轮搅拌装置悬置在浮选槽体中，主轴上部设置一进料槽，进料槽类似于圆筒状，主轴从中心部位贯穿进料槽；进料槽顶部与底部分别通过轴承与主轴固接，轴承内环紧贴主轴固定，进料槽的顶面与底面均焊接在轴承外侧；在进料槽侧面的中部位置处设置两个喷嘴，并且在同一平面所截主轴位置处设置上叶轮；进料槽下底面靠近槽边缘处开有两个矿浆出口；进料槽下部设置套筒，主轴贯穿套筒，且主轴与套筒也是通过轴承固接；距离套筒上端1/3处开设一吸气孔并与吸气管相连用于吸入空气；套筒下端设置锥形盖板，在锥形盖板上开设有两个矿浆进口，此两个进口与进料槽体下底面的两个矿浆出口以橡胶管相连；盖板下面设置下叶轮，用于搅拌矿浆。

2.根据权利要求1所述的一种双叶轮搅拌装置，其特征在于，所述喷嘴的结构为圆柱-圆锥型，圆柱与圆锥的内部矿浆流道均为直形圆柱通道；在圆柱与圆锥的接触面中心处开设的圆锥段的直通流道直径远小于圆柱段通道直径，利用这种管道内径的突变，可以使射流出口压力增加，射流的冲击力增大，叶片受力增大，从而提高叶轮旋转转速。

3.根据权利要求1所述的一种双叶轮搅拌装置，其特征在于，所述为了使上叶轮叶片充分受力，叶片设置成弧形且每个叶片的内弧面受射流冲击作用，叶片数定为8个。

4.根据权利要求1所述的一种双叶轮搅拌装置，其特征在于，所述为了保证叶片受到较大的射流冲击力，喷嘴喷射的射流作用点设置在距离叶轮轴心2/3处。

5.根据权利要求1所述的一种双叶轮搅拌装置，其特征在于，所述为了防止槽体下底面的轴承漏水和套筒上端面的轴承漏气，进料槽下底面轴承与套筒轴承中间设置一密封圈，密封圈由软橡胶制成。

6.根据权利要求1所述的一种双叶轮搅拌装置，其特征在于，所述用于搅拌矿浆的下叶轮设置成锥形环状形式，叶片数为8个，叶片与水平面所夹锐角为45°。

7.根据权利要求6所述的一种双叶轮搅拌装置，其特征在于，所述下叶轮的中心设置一轴环，叶轮以铆钉贯穿轴环和主轴的方式固定在主轴的最下端，以保证叶轮稳定旋转。