一种螺旋喷嘴及浮选精煤脱水装置

技术领域

本发明涉及喷嘴雾化技术领域，具体是一种螺旋喷嘴及浮选精煤脱水装置。

背景技术

螺旋喷嘴是一种常用的雾化结构，其主要是通过液体与连续变小的螺旋面相切和碰撞后，变成微小的液滴喷出而形成雾状。

螺旋喷嘴的主要功能就是使液体雾化，并且随着螺旋喷嘴液体雾化效率的增高，其雾化产生的液滴就会越来越多，并且液滴的直径也会越来越小，液滴分布也会越来越均匀，最终形成分布均匀的微米级的液滴。这种微米级的液滴的活跃度较高，能够较好的与物体进行接触并融合。在使用螺旋喷嘴时，需要根据实际工况，如雾化效率、流体的速度、流体的粘性等，来选择合适的螺旋喷嘴。

在实际的工作过程中，首先会根据工作经验，选择一个螺旋喷嘴先开始工作，之后根据液滴与物体融合情况的检测结果，即雾化效率，来调整或更换螺旋喷嘴。这种选择螺旋喷嘴的方式，尽管最终能够选择到合适的螺旋喷嘴，但是选择的过程需要根据检测结果而定，导致整个选择过程繁琐复杂。并且，在首次选用的螺旋喷嘴不合适的情况下，必然会导致在该螺旋喷嘴下的物体无法达到预定的工作要求，进而需要返工，耗费大量的人力物力。

发明内容

为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种螺旋喷嘴。本发明能够根据工作要求准确的选择螺旋喷嘴，从而提高工作的效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种螺旋喷嘴，该螺旋喷嘴的螺距为m，m的计算公式如下：

其中，m为螺旋喷嘴的螺距；

β为螺旋喷嘴的雾化效率；

M为螺旋喷嘴螺旋段的长度；

α为螺旋喷嘴的雾化覆盖角度；

γ为螺旋喷嘴的螺旋倾角；

v为螺旋喷嘴中流体的流速；

μ为螺旋喷嘴中流体的粘度；

ρ为螺旋喷嘴中流体的密度。

一种浮选精煤脱水装置，包括供给疏水药液的输液支管，螺旋喷嘴安装在所述输液支管上；所述螺旋喷嘴的下方布置有供浮选精煤流动的导流槽，由螺旋喷嘴喷出的雾化药液喷洒在导流槽内的浮选精煤上。

作为本发明再进一步的方案：该装置还包括浮选机，所述浮选机上安装有两个并排布置的浮选槽，该浮选槽即为所述导流槽；所述输液支管为两组，且分别平行布置在对应的浮选槽的上方。

作为本发明再进一步的方案：各螺旋喷嘴沿输液支管管长方向依次布置。

作为本发明再进一步的方案：同一输液管上的各螺旋喷嘴等距布置，且相邻螺旋喷嘴的雾化范围彼此相交。

作为本发明再进一步的方案：该装置还包括盛放疏水药液的药剂桶，所述药剂桶上布置有给药泵，给药泵的输出端连接有输液总管，各输液支管均连通在输液总管上。

作为本发明再进一步的方案：所述输液总管上还布置有用于控制给药泵功率的控制器。

作为本发明再进一步的方案：各输液支管的管径均相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明能够有效的提高螺旋喷嘴的雾化效率，提高精煤浮选的效率，从而提高工作的效率。

2、本发明螺旋喷嘴的雾化功能一方面能够扩大药剂的接触面积，提升浮选精煤颗粒与疏水改性药剂的接触概率；另一方面疏水改性药剂有一定的消泡作用，进而提高药剂与精煤的接触效率。

附图说明

图1为本发明螺旋喷嘴的结构示意图。

图2为本发明中浮选精煤脱水装置的主视图。

图3为本发明中浮选精煤脱水装置的俯视图。

图4为本发明中螺旋喷嘴的安装结构示意图。

图中：

10、螺旋喷嘴；20、浮选机；21、浮选槽；30、药剂桶；31、给药泵；32、输液总管；33、控制器；34、输液支管；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种螺旋喷嘴，该螺旋喷嘴10的螺距为m，m的计算公式如下：

其中，m为螺旋喷嘴10的螺距；

β为螺旋喷嘴10的雾化效率；

M为螺旋喷嘴10螺旋段的长度；

α为螺旋喷嘴10的雾化覆盖角度；

γ为螺旋喷嘴10的螺旋倾角；

v为螺旋喷嘴10中流体的流速；

μ为螺旋喷嘴10中流体的粘度；

ρ为螺旋喷嘴10中流体的密度。

请参阅图1-4，应用该喷嘴10的浮选精煤脱水装置，包括浮选机20，浮选机20上安装有两个并排布置的浮选槽21，该浮选槽21即为导流槽。在导流槽的上方布置有输液支管34，输液支管34为管径相同的两组，且分别平行布置在对应的浮选槽21的上方。螺旋喷嘴10安装在所述输液支管34上，各螺旋喷嘴10沿输液支管34管长方向依次布置。

螺旋喷嘴10的下方布置有供浮选精煤流动的导流槽，由螺旋喷嘴10喷出的雾化药液喷洒在导流槽内的浮选精煤上。同一输液管上的各螺旋喷嘴10等距布置，且相邻螺旋喷嘴10的雾化范围彼此相交。

该装置还包括盛放疏水药液的药剂桶30，所述药剂桶30上布置有给药泵31，给药泵31的输出端连接有输液总管32，各输液支管34均连通在输液总管32上。输液总管32上还布置有用于控制给药泵31功率的控制器33。

工作时，先通过药剂桶30完成对所需药剂的配置，再由给药泵31将药剂桶30内的药剂通过控制器33将药剂输送至浮选机20处，然后由螺旋喷嘴10将药剂喷洒到精矿泡沫上，一方面能够扩大接触面积，提升浮选精煤颗粒与疏水改性药剂的接触概率；另一方面疏水改性药剂有一定的消泡作用。

具体实施案例：某选煤厂浮选精煤采取加压过滤机脱水。

浮选精煤的产量约为144t/h，选择在浮选机10精矿浮选槽21中加入疏水改性药剂，在加压过滤机排料后的精煤皮带上取样测试水分。

疏水改性剂A对浮选精煤水分的影响，浮选精煤原样水分为19.26％，药剂A用量为100g/t和200g/t，浮选精煤水分分别为18.89％和18.92％，水分分别降低了0.37％和0.34％；

疏水改性药剂B对浮选精煤的脱水影响，浮选精煤的水分为19.06％，添加药剂B能够显著降低浮选煤样的水分。药剂B用量为100g/t，浮选精煤水分为17.37％，水分降低维持在1.69％左右；药剂B用量为200g/t时，平均水分为17.68％，水分降低了1.38％。

基于螺旋喷嘴10喷出的液体流速、覆盖角度、螺旋倾角这些影响雾化效率的因素，再将液体粘度、密度以及喷嘴的长度和螺距考虑进去，雾化效率的计算公式如下：

β＝(v^2*sinα*cosγ*η^(1/3))/(ρ*(M/m))

其中，m为螺旋喷嘴10的螺距；β为螺旋喷嘴10的雾化效率；M为螺旋喷嘴10螺旋段的长度；α为螺旋喷嘴10的雾化覆盖角度；γ为螺旋喷嘴10的螺旋倾角；v为螺旋喷嘴10中流体的流速；μ为螺旋喷嘴10中流体的粘度；ρ为螺旋喷嘴10中流体的密度。

公式中的分子部分代表了流体动力学和能量传递方面的影响，其中μ

在25℃，一个标准大气压下，当螺旋喷嘴10中的液体为水时，螺旋喷嘴10喷出的液体流速为5.5L/min，雾化的覆盖角α为120°，螺旋喷嘴10的螺旋倾角γ为80°，液体的粘度η为0.00298Pa·s，液体的密度ρ为999.97kg/m

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。