CN207507607U - 一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器,属于机械粉碎领域，特别是高压水射流粉碎领域。本实用新型混料腔主体径向设有通孔，轴向设有进料孔，两侧分别设有上下调节环，上下调节环内分别设有安装有上喷嘴和下喷嘴的上喷嘴调节器和下喷嘴调节器，上喷嘴、下喷嘴及混料腔主体通孔形成振荡混料腔，且上喷嘴和下喷嘴的中心线与混料腔主体通孔中心线同轴。本实用新型针对不同矿物特性，通过旋转上底座调节上喷嘴到入料口的距离和旋转下底座调节下喷嘴到入料口的距离从而将需粉碎的固体物料与液体均匀混合并以强烈的脉冲射流形式喷出。对多种矿物的粉碎适应性强，低了连续生产过程中喷嘴的磨损率，大大延长了下喷嘴的使用寿命，方便更换。

Description

一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器

技术领域

本实用新型一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器，属于机械粉碎领域，特别是高压水射流粉碎领域。

背景技术

在选矿工艺中，大多需要先对矿石进行充分的粉碎，使矿石中的各矿物组分充分的解离。传统的粉碎工艺能耗大，效率低，成本高，污染严重，其非生产功有时达到90％，也就是说，在粉碎过程中只能有很小一部分能量用于物料产生新的表面，造成了能量的巨大浪费。高压水射流粉碎是一项高效节能的新技术，与传统的粉碎工艺相比，其差别在于它利用了物料的拉应力远小于压应力的原理，将传统的压缩粉碎机理改变为拉伸粉碎机理，从而大幅度的提高粉碎效率，同时，粉碎后，矿石组分按其硬度富集在不同粒度范围内有利于后续分选。同传统的粉碎工艺相比，高压水射流粉碎主要的优点有：安全、不污染环境、节约能源和材料消耗、提高劳动生产率。

传统粉碎工艺中矿物长时间研磨并暴露在空气中会导致矿粒表面磨损和污染，这对于后续的选矿过程非常不利。利用高压水流对待粉碎物料的冲击和水楔作用、以及物料与加速管道的摩擦剪切、与靶体之间的碰撞的冲击、在水体中的紊动、空化的摩擦剪切等作用，来实现物料的粉碎。

在高压水射流粉碎在粉碎过程中矿石粉碎中，如中国专利 CN98248771.1，该专利中的射流器为进料孔分别与上喷嘴和下喷嘴的位置固定，以及上喷嘴与下喷嘴的位置相对固定不具有连续可调能力。其次，下喷嘴呈现为锥形，连续生产磨损严重，在高压水射流粉碎的作用下，矿粒的破坏主要是以脆性破坏为主，因此，高压水射流粉碎具有良好的矿物解离选择性，即水射流可以造成不同矿物晶体聚合体之间的解离，是一种选择性的粉碎方法，选择性粉碎对富集原矿石中某一矿物组分是一种非常有利的，当各组分的强度特性有明显的差别时，选择性粉碎就变成可行。只要采用按粒度分级方法就可将脆性的矿物收集到细粒级中从而和坚硬的组分分开。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种混料腔可调自激振荡脉冲固液射流器，固液射流器降低了连续生产过程中喷嘴的磨损率，实现了对不同矿物及不同粒度矿石的粉碎，大大延长了下喷嘴的使用寿命，方便更换。

为达成上述目的，本实用新型制作了一种混料腔可调自激振荡脉冲固液射流器，包括：混料腔主体，所述混料腔主体径向设有通孔，轴向设有进料口，混料腔主体两侧设有上调节环和下调节环，上调节环和下调节环内分别设有上喷嘴调节器和下喷嘴调节器，上喷嘴调节器和下喷嘴调节器内设上喷嘴和下喷嘴，下喷嘴调节器与设有混料加速管，上喷嘴、下喷嘴及混料腔主体通孔形成振荡混料腔，且上喷嘴和下喷嘴的中心线与混料腔主体通孔中心线同轴。

进一步：上喷嘴到下喷嘴的距离是进料口直径的2～5.2倍。

进一步：所述上喷嘴的上喷嘴嘴口的直径是进料口直径的0.1～0.4 倍；所述下喷嘴的下喷嘴嘴口处的直径是进料口直径的0.6～1.2倍。

进一步：所述下喷嘴嘴口设梯形凸台，凸台宽是下喷嘴直径的 0.1～0.3倍，凸台下部为倾锥台形，锥角为15°。

进一步：所述进料口的直径是入料粒度最大值的1.5～10倍。

进一步：所述混料加速管的长度是进料口直径的30～60倍。

进一步：所述上喷嘴的下端外圆柱面与混料腔的内圆柱面的配合精度为H5/g4。

进一步：所述上喷嘴及下喷嘴上分别设置有O型圈及保护挡圈的凹槽。

本实用新型上喷嘴、下喷嘴设置为位置可调节形式，通过旋转上底座调节上喷嘴到进料口的距离和旋转下底座调节下喷嘴到进料口的距离从而将需粉碎的固体物料与液体均匀混合并以强烈的脉冲射流形式喷出。对多种矿物的粉碎适应性强。下喷嘴设置凸台在不影响粉碎效率的同时延长了下喷嘴的使用寿命。上喷嘴和下喷嘴分别装在各自的调节器上使其更容易更换，大大扩展了该射流器的适用范围。在上喷嘴和下喷嘴上设有放置O型圈及保护挡圈的凹槽，防止漏液。

本实用新型具有如下特点：

1、本实用新型自激振荡脉冲固液射流器分为三大部分，各个部分根据作用不同分别加工，各部分更换简便，有利于实现精确加工，降低成本。加入调节环后，可针对不同矿物改变腔体内部尺寸，具有很强的适应性。本实用新型下喷嘴可替换的锥台设计在满足自振条件的条件下延长了下喷嘴的使用寿命，合理强度的选择是下喷嘴的关键之一。

2、本实用新型可通过调节上喷嘴调节器和下喷嘴调节器调节进料口与上喷嘴和下喷嘴的相对位置及上喷嘴与下喷嘴之间的相对位置。

3、本实用新型使用自激振荡脉冲固液射流器针对白云鄂博及其他金属矿进行粉碎，原理在于拉伸破裂、节理面粉碎，提高了解离效果，保持矿石颗粒的颗粒性，具有一定选择性粉碎效果，有利于浮选。与传统使用的球磨粉碎方法对矿石进行粉碎的工艺相比，本实用新型用于制备合格的选矿原料的系统降低能源消耗，并能够获得更选择性粉碎的效果。

附图说明：

图1是本实用新型的实施例的轴向剖视结构示意图。

图2是本实用新型实施例的喷嘴调节器的轴向半剖视图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1、图2，本实用新型所采用的技术方案是：一种混料腔可调自激振荡脉冲固液射流器，混料腔主体1、上喷嘴调节器2、上喷嘴3、上调节环4、进料口5、下喷嘴调节器6、下喷嘴7、下调节环8、混料加速管9、密封圈10、保护挡圈11和固定螺丝12。混料腔主体1为中空的圆柱体，上侧钻进料口5；上喷嘴调节器2的上端通过设置在内侧圆柱面的螺纹与高压管连接，其中部通过设置在其中部的螺纹与上调节环4的内圈螺纹螺旋连接，其下端设置内螺纹；上喷嘴3、下喷嘴7的末端设置有凹槽，设置密封圈10及保护挡圈11 的凹槽旋入混料腔主体1，进料口5位于混料腔中段靠近上端位置，在混料腔主体1的一侧同时垂直混料腔的轴向和径向钻入；下喷嘴7 的末端的凹槽处设置的密封圈10及保护挡圈11旋入混料腔主体1，其下端设外螺纹与下喷嘴调节器6连接；下喷嘴调节器6通过设置在其中部的螺纹与下调节环8的内圈螺纹螺旋连接，其下端通过设置在内侧的内螺纹与混料加速管9连接。上喷嘴3到下喷嘴7的距离是进料口5直径的3～4.5倍。所述上喷嘴嘴口13直径是进料口5直径的 0.1～0.15倍；下喷嘴嘴口14处的直径是进料口5直径的的0.9～1.1倍。下喷嘴嘴口14设梯形凸台，宽度是下喷嘴直径的0.2～0.25倍，凸台下部为锥台形，锥角为15°，延长了下喷嘴7的使用寿命。上喷嘴嘴口12直径是进料口5直径的0.1～0.15倍。进料口5的直径是入料粒度最大值的2～8倍。混料加速管9的长度是进料口5直径的35～50 倍，混料加速管9起到使入料与水充分混合的作用。上喷嘴3的下端外圆柱面与混料腔的内圆柱面的配合精度为H5/g4。上喷嘴3末端设置有一凹槽，用以安放O型圈10及保护挡圈11，防止液体漏液，上喷嘴调节器2的上调节扣15和下喷嘴调节器6的下调节扣16设置六棱柱，六棱柱内圆直径是内螺纹的2.5倍。

本实施实例的工作过程是：首先将上喷嘴3和下喷嘴7与上下调节器以及上下调节圈的结合体喷头组装完好，慢慢旋入振荡混料腔 17，使上喷嘴3和下喷嘴7的中心线与振荡混料腔17中心线同轴，位置妥当后，对准螺丝孔18，拧紧螺丝12，固定上喷嘴3和下喷嘴 7结合体的位置。使用时，高速流体经上喷嘴3喷出进入振荡混料腔 17，在上喷嘴3出口处形成的压力扰动波会诱发射流剪切层中产生漩涡，一定频率的漩涡将被选择性放大，振荡混料腔17内产生负压，目标矿物从进料口5进入并与脉冲射流混合，并在与下喷嘴7上端的下喷嘴嘴口14壁面碰撞，碰撞产生压力扰动波并向上游反射，若反射压力波与上喷嘴3出口处的扰动波互为反相，就会导致振荡混料腔内流体阻抗形成周期性变化，从而将连续射流转变为脉冲射流。对于不同的工作压力，射流进入振荡混料腔17的速度不同，剪切层中漩涡与下喷嘴7的下喷嘴嘴口14壁面的碰撞频率不同，从而导致压力波不同，因而针对不同的工作压力需要有不同的振荡混料腔17的腔长来使得反射压力波与初始扰动波互为反相。这时旋转上喷嘴调节器 2和下喷嘴调节器6就可连续改变振荡混料腔17的腔长，从而使发射压力波与初始扰动波互为反相，产生强烈的脉冲效果。确定振荡混料腔17长度之后，同时调节上喷嘴调节器2和下喷嘴调节器6与进料口5的相对位置获得最佳的混料能力。

本实用新型结构相对简单、各部件易加工、生产成本低、对矿石破碎有很好的效果。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器，包括：混料腔主体（1），其特征在于，所述混料腔主体（1）径向设有通孔，轴向设有进料口（5），混料腔主体（1）两侧设有上调节环（4）和下调节环（8），上调节环（4）和下调节环（8）内分别设有上喷嘴调节器（2）和下喷嘴调节器（6），上喷嘴调节器（2）和下喷嘴调节器（6）内设上喷嘴（3）和下喷嘴（7），下喷嘴调节器（6）一端设有混料加速管（9），上喷嘴（3）、下喷嘴（7）及混料腔主体（1）通孔形成振荡混料腔，且上喷嘴（3）和下喷嘴（7）的中心线与混料腔主体（1）通孔中心线同轴。

2.根据权利要求1所述的一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器，其特征在于：上喷嘴（3）到下喷嘴（7）的距离是进料口（5）直径的2~5.2倍。

3.根据权利要求1或2所述的一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器，其特征在于：所述上喷嘴（3）的上喷嘴嘴口（13）的直径是进料口（5）直径的0.1~0.4倍；所述下喷嘴（7）的下喷嘴嘴口（14）处的直径是进料口（5）直径的0.6~1.2倍。

4.根据权利要求3所述的一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器，其特征在于：所述进料口（5）的直径是入料粒度最大值的1.5~10倍。

5.根据权利要求1所述的一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器，其特征在于：所述混料加速管（9）的长度是进料口（5）直径的30~60倍。

6.根据权利要求3所述的一种混合腔可调自激振荡脉冲固液射流器，其特征在于：所述上喷嘴（3）及下喷嘴（7）上分别设置安放O型圈（10）及保护挡圈（11）的凹槽。