一种射流-搅拌耦合式粉状絮凝药剂定量分散混合系统技术方案

本发明专利技术涉及煤泥水处理工艺中絮凝药剂添加的领域，具体涉及一种射流‑搅拌耦合式粉状絮凝药剂定量分散混合系统。本发明专利技术至少包括环空射流装置，还包括药剂储存系统、药剂定量输送及添加系统、射流‑搅拌耦合式分散系统和PLC智能控制系统。射流‑搅拌耦合式分散系统是本发明专利技术的核心子系统，包括环空射流装置和搅拌分散装置，其中环空射流装置由螺杆泵、压力水管、引射气管、混合室、喷嘴和稳压喉管组成；搅拌分散装置包含搅拌机构和混合搅拌桶，搅拌机构由定子、套筒、轴和双层叶轮组成，混合搅拌桶底部设计有假底，桶壁布置若干挡板，在桶壁上方布置有液位测量装置；本系统充分考虑絮凝药剂的添加和溶解特点，可做到粉状药剂与溶液同时精准定量添加。

【技术实现步骤摘要】
一种射流-搅拌耦合式粉状絮凝药剂定量分散混合系统
本专利技术涉及煤泥水处理工艺中絮凝药剂添加的领域，具体涉及一种射流-搅拌耦合式粉状絮凝药剂定量分散混合系统。
技术介绍
我国绝大多数选煤厂都采用湿法选煤，煤泥水处理是湿法选煤工艺流程中的重要环节，从经济和环保方面考虑，均要求煤泥水深度澄清，洗水闭路循环。选煤厂通常采用混凝法来处理煤泥水，所谓混凝法就是向煤泥水体系中添加混凝剂，使得煤泥水体系中的颗粒发生团聚后靠重力沉降。混凝剂常用的是有机高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺，由于有机高分子絮凝剂具有分子量大，侧链长等特点，因此存在溶解时间较长、溶解不充分等弊端，若药剂在水中添加及分散混合不均匀，则会造成药剂在规定时间内溶解不彻底，药剂水溶液浓度偏低、药剂浪费等现象，情况严重时还会直接影响煤泥水的处理效果。选煤厂传统的絮凝剂配制方法是通过人工直接把粉状絮凝剂加到混合搅拌桶中直接搅拌，但由于给料不均匀、混合不充分经常会造成药剂结团、溶解不充分等问题，而且需要设置专门岗位司机来观测液位和按时添加粉状絮凝剂，存在一定的滞后性且加药量有人为偏差。虽然技术201721157662.5提出采用螺旋给料机给料来解决给料不均匀的问题，专利技术专利201410260122.4提出采用药剂分散筛来达给料过程中药剂均匀分散的目的，但却无法解决混合不充分、搅拌过程结团和储料仓结拱结块等问题，因而丞需一种粉状絮凝药剂定量分散混合装置或系统来解决药剂混合不充分、溶解过程“溶胀”结团导致粉状药剂溶解不充分的问题。(溶胀是指粉状颗粒的高分子絮凝剂若几个颗粒聚在一起再落入水中，某个颗粒表层膨胀后，包裹其它颗粒，导制颗粒不能分开，造成溶解不完全的现象。)
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，设计射流-搅拌耦合式药剂定量分散混合系统，其核心子系统是射流-搅拌耦合式分散系统，包括环空射流装置和搅拌分散装置；其它子系统还有药剂储存系统、药剂定量输送及添加系统和PLC智能控制系统，做到单位体积的液体水中分散混合定量的粉状药剂，保证粉状药剂按需要量添加，在水溶液中均匀分散和快速溶解，杜绝加药量偏差和粉状絮凝药剂“溶胀”结团，溶解困难等问题，本专利技术集储料、定量螺旋给料、自动喷吹加药和射流-搅拌耦合分散混合于一体，具有装置结构合理和自动化程度高等优点，能在储料、输送和添加过程中杜绝人为因素造成的偏差，同时保证粉状药剂在水溶液中高效分散，为后续的煤泥水处理工作提供良好的絮凝药剂条件。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种射流-搅拌耦合式粉状絮凝药剂定量分散混合系统，至少包括环空射流装置，还包括如下组成部分：射流-搅拌耦合式分散系统，该分散系统包括环空射流装置和搅拌分散装置；所述环空射流装置主要包括入料螺杆泵、压力水管、引射气管、混合室、喷嘴和稳压喉管；所述入料螺杆泵将需要补加的液体水经压力水管输送至环空射流装置内，由喷嘴高速喷出，在混合室内形成负压，从引射气管吸入外界流体，引射气管与药剂定量输送及添加系统的气力输送管道相连接，粉状药剂在气力输送管道吹力和混合室吸力的共同作用下，以分散状态进入环空射流装置的混合室，在喷嘴射出流体的射流冲击和切割作用下，实现药剂在水中的初步分散，药剂水溶液经稳压喉管进入搅拌分散装置的套筒与轴之间的中空通道；所述的搅拌分散装置包括搅拌机构和混合搅拌桶，搅拌机构由定子、套筒、轴和双层叶轮组成，其中定子上方设有循环孔，混合搅拌桶内的部分药剂水溶液从循环孔重新进入叶轮，再一次被搅拌分散，定子下方设有导向片，能稳定流体的运动方向，套筒与轴之间采用中空设计，是环空射流装置的出料进入搅拌分散装置的通道，药剂水溶液在中空通道内以螺旋下降流的方式进入双层叶轮，轴带动双层叶轮旋转，实现水溶液在混合搅拌桶内持续分散混合及溶解；所述混合搅拌桶底部设计有假底，防止药剂水溶液从出料口直接“串料”，混合搅拌桶桶壁布置若干挡板，消除桶内“圆柱状回转区”，提高搅拌器的搅拌性能，在桶壁上方还设计有液位测量装置；所述液位测量装置主要包括超声波探头和浮球，浮球安装于挡板外边缘的浮球通道中，浮球随液位的高低垂直上下运动，消除搅拌作用引起的液面波动对测量结果的影响，液位测量装置将测得的液位数据传输至PLC智能控制系统，PLC智能控制系统通过数据分析，如发现液位低于设定值的下限，则开启环空射流装置入料螺杆泵，待液位高于设定值的上限，则停止环空射流装置入料螺杆泵作业，在此过程中搅拌机构持续作业，最终实现药剂的高效溶解。环空射流装置的引射气管与药剂定量输送及添加系统的气力输送管道相连接；所述药剂定量输送及添加系统主要由螺旋给料机、鼓风机和气力输送管道组成；所述螺旋给料机包括螺旋给料溜槽、螺旋推杆和变频驱动电机，螺旋推杆与变频驱动电机相连，螺旋推杆的转速可调，从而达到定量控制粉状絮凝药剂添加量的目的，螺旋给料机出料口与气力输送管道相连接；所述气力输送管道连接的动力源装置-鼓风机，鼓风机鼓风作业将螺旋给料机定量给入的粉状絮凝药剂，吹入至环空射流装置的引射气管。PLC智能控制系统，所述的液位测量装置、环空射流装置入料螺杆泵、螺旋给料机的变频驱动电机和鼓风机由PLC智能控制系统智能关联，同时启动或停止动作。本专利技术的有益效果在于：1)、本专利技术的射流-搅拌耦合式分散系统、药剂储存系统、药剂定量输送及添加系统和PLC智能控制系统共同配合构成射流-搅拌耦合式粉状絮凝药剂定量分散混合系统，与该装置适配的添加方法自动化程度大大提高，极大地减少了人力物力的投入，同时避免人为因素造成的药剂添加量偏差，且药剂在水溶液中分散混合更加均匀，药剂溶解速度更快，更完全，进而降低药剂消耗量。2)、本专利技术的药剂储存系统的储料仓顶部设计为敞开式进料口，方便粉状物料的倒入和观察物料仓位情况，工作人员只要将储料仓填满后，就可以参与其它岗位巡查；储料仓下料实现自动控制，储料仓下部倒锥体两侧设有电磁激振器可将粉状絮凝药剂均匀振落，防止仓内结拱现象的发生，储料仓底部的出料口连接星型卸料器，能保证粉状絮凝药剂卸料均匀，防止卸料过程中发生堵塞、结团现象。3)、本专利技术的药剂定量输送及添加系统主要由螺旋给料机、鼓风机和气力输送管道组成，螺旋给料机包括螺旋给料溜槽、螺旋推杆和变频驱动电机，螺旋推杆与变频驱动电机相连，螺旋给料溜槽的横截面积S一定，单位面积储存的药剂量M一定，螺旋给料机单位时间的给料量取决于螺旋推杆的转速，单位时间药剂给料量Q＝S×M×υ，通过控制螺旋推杆的转速，从而达到定量控制粉状絮凝药剂添加量的目的；螺旋给料机出料口与气力输送管道相连接，气力输送的动力源装置是鼓风机，鼓风机通过鼓风将螺旋给料机输送来的粉状絮凝药剂吹到药剂分散装置中的环空射流装置内。4)、本专利技术的射流-搅拌耦合式分散系统，该分散系统包括环空射流装置和搅拌分散装置；所述环空射流装置主要包括入料螺杆泵、压力水管、引射气管、混合室、喷嘴和稳压喉管，液体水在螺杆泵的作用下通过压力水管进入环空射流装置，在混合室内形成负压，抽吸引射气管中的粉状絮凝剂，粉状絮凝剂在鼓风机吹力和混合室吸力的共同作用下进入环空射流装置，粉状絮凝剂在射流作用的冲击和切割下，均匀的分散在液体水中，与液体水混合后由稳压喉管进入搅拌分散装置的套筒与轴之间的中空通道；搅拌分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射流‑搅拌耦合式粉状絮凝药剂定量分散混合系统，至少包括环空射流装置(11)，其特征在于还包括如下组成部分：药剂储存系统(A)、药剂定量输送及添加系统(B)、射流‑搅拌耦合式分散系统(C)和PLC智能控制系统(D)；所述射流‑搅拌耦合式分散系统(C)包括环空射流装置(11)和搅拌分散装置(13)；所述环空射流装置(11)主要包括入料的螺杆泵(9)、压力水管(10)、引射气管(27)、混合室(28)、喷嘴(29)和稳压喉管(30)；所述入料的螺杆泵(9)将需要补加的液体水经压力水管(10)输送至环空射流装置(11)内，由喷嘴(29)高速喷出，在混合室(28)内形成负压，从引射气管(27)吸入外界流体，引射气管(27)与药剂定量输送及添加系统(B)的气力输送管道(8)相连接，粉状药剂在气力输送管道(8)吹力和混合室吸力的共同作用下，以分散状态进入环空射流装置(11)的混合室(28)，在喷嘴(29)射出流体的射流冲击和切割作用下，实现药剂在水中的初步分散，药剂水溶液经稳压喉管(30)进入搅拌分散装置(13)的套筒(15)与轴(18)之间的中空通道(17)；所述的搅拌分散装置(13)包括搅拌机构(14)和混合搅拌桶(24)，搅拌机构(14)由定子(16)、套筒(15)、轴(18)和双层叶轮(19)组成，其中定子(16)上方设有循环孔(16B)，混合搅拌桶(24)内的部分药剂水溶液从循环孔(16B)重新进入双层叶轮(19)搅拌区域，定子(16)下方设有导向片(16A)，能稳定流体的运动方向，套筒(15)与轴(18)之间采用中空设计，是环空射流装置(11)中混合物料进入搅拌分散装置(13)的通道，药剂水溶液在中空通道(17)内以螺旋下降流的方式进入双层叶轮(19)，轴(18)带动双层叶轮(19)旋转，实现水溶液在混合搅拌桶(24)内持续分散混合及溶解；所述混合搅拌桶(24)底部设计有假底(21)，防止药剂水溶液从出料口(22)直接“串料”，混合搅拌桶(24)桶壁布置若干挡板(25)，消除桶内“圆柱状回转区”，在桶壁上方还设计有液位测量装置(23)；所述液位测量装置(23)主要包括超声波探头(23A)和浮球(23B)，浮球(23B)安装于挡板外边缘的浮球通道(23C)中，浮球随液位的高低垂直上下运动，液位测量装置将测得的液位数据传输至PLC智能控制系统(D)，PLC智能控制系统(D)通过数据分析，如发现液位低于设定值的下限，则开启环空射流装置(11)入料的螺杆泵(9)，待液位高于设定值的上限，则停止环空射流装置(11)入料的螺杆泵(9)作业，在此过程中搅拌机构(14)持续作业，最终实现药剂的高效溶解。...

【技术特征摘要】
1.一种射流-搅拌耦合式粉状絮凝药剂定量分散混合系统，至少包括环空射流装置(11)，其特征在于还包括如下组成部分：药剂储存系统(A)、药剂定量输送及添加系统(B)、射流-搅拌耦合式分散系统(C)和PLC智能控制系统(D)；所述射流-搅拌耦合式分散系统(C)包括环空射流装置(11)和搅拌分散装置(13)；所述环空射流装置(11)主要包括入料的螺杆泵(9)、压力水管(10)、引射气管(27)、混合室(28)、喷嘴(29)和稳压喉管(30)；所述入料的螺杆泵(9)将需要补加的液体水经压力水管(10)输送至环空射流装置(11)内，由喷嘴(29)高速喷出，在混合室(28)内形成负压，从引射气管(27)吸入外界流体，引射气管(27)与药剂定量输送及添加系统(B)的气力输送管道(8)相连接，粉状药剂在气力输送管道(8)吹力和混合室吸力的共同作用下，以分散状态进入环空射流装置(11)的混合室(28)，在喷嘴(29)射出流体的射流冲击和切割作用下，实现药剂在水中的初步分散，药剂水溶液经稳压喉管(30)进入搅拌分散装置(13)的套筒(15)与轴(18)之间的中空通道(17)；所述的搅拌分散装置(13)包括搅拌机构(14)和混合搅拌桶(24)，搅拌机构(14)由定子(16)、套筒(15)、轴(18)和双层叶轮(19)组成，其中定子(16)上方设有循环孔(16B)，混合搅拌桶(24)内的部分药剂水溶液从循环孔(16B)重新进入双层叶轮(19)搅拌区域，定子(16)下方设有导向片(16A)，能稳定流体的运动方向，套筒(15)与轴(18)之间采用中空设计，是环空射流装置(11)中混合物料进入搅拌分散装置(13)的通道，药剂水溶液在中空通道(17)内以螺旋下降流的方式进入双层叶轮(19)，轴(18)带动双层叶轮(19)旋转，实现水溶液在混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，冯岸岸，朱金波，张勇，闵凡飞，蔡川川，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34