專利名稱：一種絮凝劑混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固液兩相流混合技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種絮凝劑混合裝置。
背景技術(shù)：
高分子絮凝劑廣泛用于污水處理、礦山微細顆粒的濃縮與沉降，它大大縮短了顆粒的沉 降時間，提高了設(shè)備的處理能力，相對減小了設(shè)備的占地面積。但是，高分子絮凝劑的粘度 高不易分散到固液兩相流中，如果它的配制、供給及混合方式不適當(dāng)，則會減弱藥劑的絮凝 作用，造成藥劑浪費，并使料漿沉降性能變差。由于加入料漿中的絮凝劑濃度非常低，為了 獲得最佳的絮凝效果，絮凝劑溶液必須在懸浮液中均勻分布。
目前采用機械攪拌和直接加入兩種絮凝劑添加方式，前者需要增加設(shè)備，且需要較大的 占地面積和空間，后者由于分散不均勻造成沉降效果不好、水質(zhì)渾濁。
試驗研究表明絮凝劑的添加需要滿足兩個條件，其一是混合均勻，使得固體顆粒有均等 的機會獲得絮凝劑的分子鏈的連接；其二是快速，-旦混合均勻，必須停止混合，保持流體 的均勻流態(tài)，以避免連接顆粒的分子鏈被打散， 一旦打散，重新形成絮團的難度加大。但現(xiàn) 有的技術(shù)尚未解決快速混合和混合均勻的問題，影響污水處理和礦山微細顆粒濃縮與沉降的 效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、在固液兩相 流中能混合均勻且混合速度快的絮凝劑混合裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在管道內(nèi)同中心地沿流體方向依次安裝有 加藥噴管、 一級混合錐、格柵板、二級混合錐和混合環(huán)。位于管道上游壁外的加藥噴管入口 端與加藥裝置聯(lián)通，加藥噴管的噴嘴位于管道的中心并正對一級混合錐的頂部， 一級混合錐 的外形為塔狀，與塔身為一體的塔座底板固定在管道內(nèi)，塔座底板上設(shè)有流孔；二級混合錐 位于一級混合錐的下游，二級混合錐的形狀和安裝方向均與一級混合錐相同，在一級混合錐 和二級混合錐之間的管道內(nèi)還固定安裝有一道格柵板，二級混合錐的頂部對著格柵板，二級 混合錐的底部對著混合環(huán)，混合環(huán)固定安裝在管道的內(nèi)壁。
其中管道由1 5截鋼管聯(lián)接，鋼管的內(nèi)徑為100~600mm;加藥噴管的入口端與加藥裝 置聯(lián)通，加藥裝置的靜壓強與管道內(nèi)的靜壓強的差值為0.08 0.15MPa; —級混合錐和二級混合錐的塔形臺階為4 6個，每一臺階的中心線重合；塔座底板的截面積為管道空心面積的 0.5~0.7倍；塔座底板上設(shè)置有2~8個流孔，流孔的孔面積為管道空心面積的0.3 0.5倍；格 柵板為孔狀結(jié)構(gòu)，即在圓形板上設(shè)置有16 24個方形或菱形或圓形的通孔，通孔的孔面積為 管道空心面積的0.5 0.7倍；混合環(huán)為3 5個，每個混合環(huán)的內(nèi)徑d不等，按照混合環(huán)內(nèi)徑 d的大小間隔布置，混合環(huán)的最小空心面積為管道空心面積的0.5 0.7倍。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明將制備好的絮凝劑溶液經(jīng)加藥噴管噴入充滿固液兩相流 的管道中，固液兩相流處于流動狀態(tài)，加藥噴管沿礦漿流向正對一級混合錐的頂部安裝，絮 凝劑高速沖擊一級混合錐的頂部，形成反射，強制分散到固液兩相流中，流體沿著一級混合 錐與管道之間形成的變徑環(huán)型流道流動，水力半徑和過流斷面面積發(fā)生變化，速度、流向方 式改變，流體層與層之間產(chǎn)生動量交換，絮凝劑與原來的固液兩相流進一步混合。離開一級 混合錐后，流體速度急劇下降，產(chǎn)生強烈的湍流，越過格柵板時流速加快，得到再一次混合。 此后流體進入二級混合錐與管道之間的流孔，重復(fù)一級混合錐的混合過程。離丌二級混合錐 后流體將以非均勻流動的方式穿越半徑變化的混合環(huán)，完成最后一次混合過程。最終達到均 勻快速混合的目的。
因此，本發(fā)明完全依靠礦漿自身流動能量實現(xiàn)絮凝劑在固液兩相流中的均勻混合，改善 了礦漿的沉降性能，加快了沉降速度。因而具有構(gòu)簡單、使用方便、絮凝劑在固液兩相流中 能混合均勻且混合速度快的特點。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中的一、二級混合錐4、 6的右視示意圖3是圖2的剖視圖4是圖1中的格柵板5的右視示意圖5是圖4的A-A剖視圖6是圖1中混合環(huán)7的右視示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的描述，并非對保護范圍的限制 實施例1
一種絮凝劑混合裝置，其結(jié)構(gòu)如圖l所示在管道3內(nèi)同中心地沿礦漿流向依次安裝有
加藥噴管、 一級混合錐4、格柵板5、 二級混合錐6和混合環(huán)7。位于管道3上游的壁外的加藥噴管入口端1與加藥裝置聯(lián)通，加藥噴管的噴嘴2位于管道3的中心并正對一級混合錐4 的頂部， 一級混合錐4的外形為塔狀，與塔身為一體的塔座底板8固定在管道3內(nèi)，塔座底 板8上設(shè)有流孔9: 二級混合錐6位于一級混合錐4的下游，二級混合錐6的形狀和安裝方 向均與一級混合錐4相同，在一級混合錐4和二級混合錐6之間的管道3內(nèi)還固定安裝有一 道格柵板5， 二級混合錐6的頂部對著格柵板5， 二級混合錐6的底部對著混合環(huán)，混合環(huán)7 固定安裝在管道3的內(nèi)壁。
本實施例中管道3由3截鋼管聯(lián)接，鋼管的內(nèi)徑為400 600mm;加藥噴管的入口端1 與加藥裝置聯(lián)通，加藥裝置的靜壓強與管道內(nèi)的靜壓強的差值為0.12 0.15MPa; —級混合錐 4和二級混合錐6如圖2和圖3所示，塔形臺階為4個，每一臺階的中心線重合；塔座底板8 的截面積為管道3空心面積的0.6-0.7倍；塔座底板8上設(shè)置有6個流孔9，流孔9的孔面積 為管道3空心面積的0.3 0.4倍；格柵板5為孔狀結(jié)構(gòu)，即在圓形板上設(shè)置有24個方形通孔 10，方形通孔10的孔面積為管道3空心面積的0.6 0.7倍混合環(huán)7為3個，每個混合環(huán)7 的內(nèi)徑d不等，按照混合環(huán)7內(nèi)徑d的大小不等間隔布置，混合環(huán)7的最小空心面積為管道 3空心面積的0.6 0.7倍。
需要沉降或濃縮的固液兩相流由管道3引入，混合后流出，進入沉淀池或濃縮機。 實施例1
一種絮凝劑混合裝置，本實施例中管道3由3截鋼管聯(lián)接，鋼管的內(nèi)徑為100 400mm; 加藥噴管的入口端1與加藥裝置聯(lián)通，加藥裝置的靜壓強與管道內(nèi)的靜壓強的差值為 0.08 0.12MPa;塔形臺階為5 6個，每一臺階的中心線重合；塔座底板8的截面積為管道3 空心面積的0.5 0.6倍；塔座底板8上設(shè)置有7 8個流孔9，流孔9的孔面積為管道3空心面 積的0.4 0.5倍；格柵板5為孔狀結(jié)構(gòu)，即在圓形板上設(shè)置有16 24個方形通孔10，方形通 孔10的孔面積為管道3空心面積的0.5 0.6倍；混合環(huán)7為4~5個，每個混合環(huán)7的內(nèi)徑d 不等，按照混合環(huán)7內(nèi)徑d的大小不等間隔布置，混合環(huán)7的最小空心面積為管道3空心面 積的0.5 0.6倍。
本具體實施方式
將制備好的絮凝劑經(jīng)加藥噴嘴2噴出，打在一級混合錐4的頂部，高速 碰撞后絮凝劑變成水滴狀強制分散到固液兩相流中。 一級混合錐4的結(jié)構(gòu)為塔狀，它與管道 圍成的流道成階梯環(huán)狀，沿著流體流向水力半徑縮小、斷面積縮小，因此礦漿的速度和方向 也在發(fā)生變化，產(chǎn)生紊流、湍流，層與層之間會產(chǎn)生動量交換，使得不同組分物質(zhì)在一級混 合錐得到相互混合。礦漿進入格柵板5后，斷面積突然擴大，流速和流向發(fā)生劇烈的變化，絮凝劑和固液兩相流再次得到混合，越過格柵板5時，礦漿經(jīng)過強制加速和方向調(diào)整，再流 過突然擴大的水力斷面，在格柵板混合再次混合。進入二級混合錐6后，絮凝劑與固液兩相 流重復(fù)一級混合錐4的混合過程。同樣的原理，流體進入混合環(huán)7后，將以跳躍的方式流動， 流速和方向不斷變化，形成紊流，靠近環(huán)的底部還會形成渦流，動量交換更加激烈，最終實 現(xiàn)絮凝劑與固液兩相流的均勻快速混合。
沒有安裝該裝置前，絮凝劑添加方式為分點直接添加到立式砂倉的給料箱中，立式砂倉 溢流固體濃度高達10 20%，微細粒礦泥幾乎無法沉降，立式砂倉無法正常工作。將本裝置 安裝于立式砂倉的上部供礦管路中，尾礦的平均粒度為10 15微米，濃度為25 30%，礦漿 流量為40m"h。與沒有安裝本裝置相比，溢流排放濃度下降到0.5 0.8%，澄清度很高，溢 流水可以回用。
本裝置完全依靠礦漿自身流動能量實現(xiàn)絮凝劑在固液兩相流中的均勻混合，礦漿與絮凝 劑充分混合，形成絮團均勻、穩(wěn)定，改善了礦漿的沉降性能，加快了沉降速度。因而具有結(jié) 構(gòu)簡單、使用方便、絮凝劑在固液兩相流中能混合均勻且混合速度快的特點。
權(quán)利要求
1、一種絮凝劑混合裝置，其特征是在管道[3]內(nèi)同中心地沿流體方向依次安裝有加藥噴管、一級混合錐[4]、格柵板[5]、二級混合錐[6]和混合環(huán)[7]；位于管道[3]上游壁外的加藥噴管入口端[1]與加藥裝置聯(lián)通，加藥噴管的噴嘴[2]位于管道[3]的中心并正對一級混合錐[4]的頂部，一級混合錐[4]的外形為塔狀，與塔身為一體的塔座底板[8]固定在管道[3]內(nèi)，塔座底板[8]上設(shè)有流孔[9]；二級混合錐[6]位于一級混合錐[4]的下游，二級混合錐[6]的形狀和安裝方向均與一級混合錐[4]相同，在一級混合錐[4]和二級混合錐[6]之間的管道[3]內(nèi)還固定安裝有一道格柵板[5]，二級混合錐[6]的頂部對著格柵板[5]，二級混合錐[6]的底部對著混合環(huán)，混合環(huán)[7]固定安裝在管道[3]的內(nèi)壁。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絮凝劑混合裝置，其特征在于所述的管道[3]由1~5截鋼管聯(lián) 接，鋼管的內(nèi)徑為100~600mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絮凝劑混合裝置，其特征在于所述的加藥噴管的入口端[l]與 加藥裝置聯(lián)通，加藥裝置的靜壓強與管道內(nèi)的靜壓強的差值為0.08 0.15MPa。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絮凝劑混合裝置，其特征在于所述的一級混合錐[4]和二級混 合錐[6]的塔形臺階為4 6個，每一臺階的中心線重合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絮凝劑混合裝置，其特征在于所述的塔座底板[8]的截面積為 管道[3]空心面積的0.5^0.7倍；塔座底板[8]上設(shè)置有2 8個流孔[9]，流孔[9]的孔面積為管道 [3]空心面積的0.3 0.5倍。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絮凝劑混合裝置，其特征在于所述的格柵板[5]為孔狀結(jié)構(gòu)， 即在圓形板上設(shè)置有16 24個方形或菱形或圓形的通孔[10]，通孔[10]的孔面積為管道[3]空 心面積的0.5 0.7倍。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的絮凝劑混合裝置，其特征在于所述的混合環(huán)[7]為3 5個，每 個混合環(huán)[7]的內(nèi)徑d不等，按照混合環(huán)[7]內(nèi)徑d的大小間隔布置，混合環(huán)[7]的最小空心面積 為管道[3]空心面積的0.5 0.7倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絮凝劑混合裝置。其技術(shù)方案是在管道[3]內(nèi)同中心地沿流體方向依次安裝有加藥噴管、一級混合錐[4]、格柵板[5]、二級混合錐[6]和混合環(huán)[7]。加藥噴管的入口端[1]與加藥裝置聯(lián)通，加藥噴管的噴嘴[2]位于管道[3]的中心并正對一級混合錐[4]的頂部，一級混合錐[4]的塔座底板[8]上設(shè)有流孔[9]；二級混合錐[6]的頂部對著格柵板[5]，二級混合錐[6]的底部對著固定安裝在管道[3]內(nèi)壁的混合環(huán)[7]，二級混合錐[6]的形狀和安裝方向均與一級混合錐[4]相同。本發(fā)明完全依靠礦漿自身流動能量實現(xiàn)絮凝劑在固液兩相流中的混合，改善了礦漿的沉降性能，加快了沉降速度。因而具有構(gòu)簡單、使用方便、絮凝劑在固液兩相流中能混合均勻且混合速度快的特點。
文檔編號B01F5/02GK101549259SQ200910138090
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者斌 劉, 孫肇淑, 瑞 崔, 磊 張, 張木毅, 方振鵬, 曾凡霞, 李茂林, 田志剛, 陳坤銳 申請人:武漢科技大學(xué);深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦