流体动力式声能水煤浆制备系统技术方案

一种流体动力式声能煤浆制备系统，具有包括使用破碎机的块煤破碎工序、使用干式球磨机的粗煤粉制备工序、使用搅拌机加水的粗煤浆制备工序、使用超微细声能水煤浆粉碎装置的超微细水煤浆制备工序，其特征是在超微细水煤浆制备工序中超微细声能水煤浆粉碎装置将粗磨后未经精磨机精磨和未经高速剪切机剪切的粗制水煤浆半成品制成水煤浆成品。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流体动力式声能利用系统，特别是涉及一种流体动力式声能水煤浆制备系统。
技术介绍
关于声能“自然界有多种形式的能量，如光能、微波能等，声能是其中的一种。①”同其它能量一样、声能是可为人类所利用的能量。声学按人耳是否可听的频率将声能的全声域分为超声声能与可听声声能。迄今为止的声能应用多局限于超声领域是由于三个原因因为超声对物质的穿透性强，声能的应用首先是从以超声获取信息开始的，如应用于声纳、超声探伤等；其次大功率的可听声应用易形成噪声污染；最后，可听声的利用“还会出现另一个问题，就是声能系统将变得很庞大。②”也就是说，如果当该三个原因不再构成某项可听声频段的应用技术的障碍时，可听声频段的声能同样可以为人类所利用。本专利技术不局限于超声范围而涉及全声域范围，因此，在本“技术背景。关于声能”部分所引述著作的内容中凡是提到“超声”、“强超声”或“功率超声”的论述，均应理解为既包括超声声能也包括可听声声能。大功率的超声简称为功率超声。“功率超声是利用超声振动形式的能量使物质的一些物理、化学和生物特性或状态发生改变，或者使这种改变的过程加快的一门技术。③”“强超声在媒介中传播时，会产生一系列效应，如力学效应、热学效应、化学效应和生物效应等等。④”声能的产生方法有两种“一种是利用电声换能器产生超声，另一种是利用流体作动力来产生可听声或超声。⑤”“流体动力式声能发声器的基本类型可分为三种气流式如哈脱曼哨、旋笛等；液流式如簧片哨；气液式既可以用高速气体，也可以用高速液体作动力源来产生声和超声波，如旋涡哨，圆板哨就是这种发声器的典型代表。⑥”流体动力式声能发生装置指包括动力源、控制装置、声源装置即发声器在内的总称。流体动力式声能发生装置的声源部分称为声能发声器或声哨，声能发声器或声哨已广泛应用于如航空发动机燃油喷嘴等各个领域。本专利技术的流体动力式声能水煤浆制备系统中的超微细声能水煤浆粉碎装置所采用的即属于气液式的流体动力式声能发声器。流体声能加工的过程可以简述为根据对固态、液态、气态等不同的被加工物质的不同特性和加工目的，选择特定的流体动力介质、特定的声频、特定的声强、特定的声场分布和其它工艺条件，在这些条件下对被加工物质进行声能加工处理，使被加工物质发生相应的力学效应、或热学效应、或化学效应、或生物效应、或以上多种效应所引起的变化，达到声能加工的目的。“流体动力式声能发声器……的独特优点是结构简单、造价低、处理量大，操作方便，经久耐用，⑦”并且更重要的是它的“耗能小，动力源方便，因而很适合于工业应用。⑧”虽然理论上流体动力式声能发声器具有上述7种优点，但要研制出如本专利技术的流体动力式声能水煤浆制备系统必须跨越从理论的可能性达到技术现实性之间的距离。“目前流体动力式声能发声器在工业应用方面已显示出它的独特优点，展示出它的巨大生命力。然而，由于…其中涉及到的数学处理非常困难，因而至今…发声机理还没有得到较为令人满意的解释，大部分的研究仅限于有关实验现象分析。在一系列的应用中，主要基于经验公式以及具体不同的状况的实验曲线给出的结果与特征趋势来考虑问题。对于实际要求来说，理论上的精确预示与计算有关的声波特征，如频率、强度、声场分布等等，无疑能更有利于它的应用以及控制。因而，对流体动力发声器声波的产生和特征的进一步研究是今后值得深入探讨的研究方向。⑨”至本专利申报时为止，上述论述所概括的声能技术的研发情况没有根本的改变，这可以解释为什么至今流体动力式声能的利用远远落后于其它形式的能量的利用，可以说明该流体动力式声能制备水煤浆系统作为专利技术的实际意义。上述“关于声能”部份的注释中的“”内的内容引自应崇福所著《超声学》一书①……引自第4页第一章第1.2节；②……引自第5页第一章第1.2节；③……引自第456页第七章第7.1节；④……引自第456页第七章第7.1节；⑤……引自第457页第七章第7.2节；⑥……引自第495页第七章第7.3节；⑦……引自第495页第七章第7.3节；⑧……引自第506页第七章第7.3.6节；⑨……引自第506页第七章第7.3.6节。《超声学》为中国科学出版社出版；京新登字092号；1990年12月第一版1993年12月第二次印刷。关于专利文献检索关于利用流体动力式声能装置或系统制备水煤浆的专利检索，本专利技术人对国内外的专利文件检索中没有发现关于利用流体动力式声能装置或系统进行水煤浆制备的专利文献。关于非专利文献类检索在中国“国家经济贸易委员会”制订的《2002年国家技术创新项目计划》书第8页中有“序号第54；项目编号第02CJ-07-02-09；项目名称<高效低耗水煤浆制备技术与开发>；项目内容利用北京市理化应用技术研究所科技试验二厂开发的高效声能破碎装置生产和处理水煤浆，并对现有制浆工艺改进、优化，高效低耗地生产出优质水煤浆产品；项目起止年限2002年～2004年”。上述权威性国家级的项目计划书中所指的“北京市理化应用技术研究所科技试验二厂开发的高效声能破碎装置”即为本专利技术。本专利技术项目的第一专利技术人和专利申请人徐小宁现任北京市理化应用技术研究所副所长、北京光慧晓明声能技术研究所所长和法人代表。公知公用的水煤浆生产技术状况优质水煤浆要求煤浆的含煤浓度＞60％，煤颗粒细度≤300μm、其中煤颗粒细度＜74μm的含量不少于75％，以提高燃烧值和便于燃烧；要求常温黏度≤1000～1200mPa·s，流动性能够满足长距离管道运输的要求，要求稳定性达到静置存放三个月不产生不可恢复的硬沉淀。但是在采用各常规生产方法的前提下，水煤浆的以上各项性能之间的关系是相互制约的，无法同时满足以上优质水煤浆的所有要求，例如提高燃烧值即需要提高水煤浆中的煤浓度，因此限制了煤浆中水分的比例，但是水的比例降低会使得水煤浆的粘度提高和流动性降低；水煤浆的流动性好粘度就不能高，但粘度低会使得水煤浆的稳定性变差，因此与本专利技术相比采用当前各常规方法无法生产出优质的水煤浆。例如以大同汇海水煤浆厂为参照，大同汇海水煤浆厂采用的是中国当前水煤浆规模化生产中应用的各常规制造方法中与本专利技术制备的优质水煤浆的质量最为接近的常规生产方法，该常规方法的工艺路线为首先采用锤式破碎机或反击式破碎机对原料煤破碎后进行筛分；破碎后再采用湿式球磨机进行粗磨(加水、加化学添加剂)；粗磨后再使用精磨机进行精磨；最后采用高速剪切机进行剪切后经熟化即为水煤浆成品。包括大同汇海水煤浆厂的各常规方法生产的水煤浆中的煤颗粒容易发生聚结形成软沉淀并且随着时间延长软沉淀转变为不可恢复的硬沉淀，为延缓沉淀发生需加入比本专利技术更多的化学添加剂；添加剂使煤浆沉淀物具有松软的结构，使得水煤浆在静置存放时有较高的粘度因而保持较高的稳定性，但在流动时添加剂又使得煤浆粘度降低从而具有较优良的流变特性，并延缓硬沉淀的产生。虽然各常规方法使用的添加剂的具体成分有所不同，但所有这些添加剂不仅增加成本而且作用是有限的，因此常规方法生产的水煤浆静置1个月以上软沉淀即转变成为不可恢复的硬沉淀。如以大同汇海水煤浆厂用常规方法生产的水煤浆的流动性即不能满足长距离管道运输要求，其煤浆的稳定性在静置1个月以上即生成不可恢复的硬沉淀。与本专利技术相比，大同汇海水煤浆厂采用的锤式破碎机或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小宁，嵇明，张广慧，
申请(专利权)人：徐小宁，嵇明，张广慧，
类型：发明
国别省市：