應(yīng)用于在線超聲波粒度及濃度檢測(cè)的真空旋流脫氣裝置

陶俊濤 盧元利 蔣寶慶 張雪

【摘 要】選廠磨礦回路控制的關(guān)鍵變量就是粒度和濃度，其檢測(cè)主要是從旋流器或其它分級(jí)機(jī)溢流口測(cè)量，目前應(yīng)用于在線檢測(cè)的設(shè)備主要是超聲波粒度儀及超聲波濃度計(jì)；由于超聲波對(duì)礦漿中氣泡比較敏感，所以在對(duì)礦漿進(jìn)行檢測(cè)之前，必須對(duì)礦漿進(jìn)行脫氣預(yù)處理，目前采用的離心式真空脫氣，這種方式存在機(jī)械磨損、堵礦、易振動(dòng)、運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題，為了尋求更經(jīng)濟(jì)有效地脫氣方法，對(duì)真空過(guò)濾機(jī)的工作原理作了具體的分析研究，并設(shè)計(jì)了真空旋流脫氣裝置。

【關(guān)鍵詞】超聲波檢測(cè) 粒度 濃度 真空 旋流脫氣

1 真空過(guò)濾機(jī)排液裝置

圖1 真空過(guò)濾機(jī)排液裝置

圖1中濾液及空氣首先被射流泵抽吸到氣水分離器中，空氣由氣水分離器頂部被抽走，濾液從氣水分離器底部自動(dòng)排出，由于氣水分離器是負(fù)壓工作，所以要使濾液能從分離器中排出，分離器底部和濾液池需有9米以上的高差，同時(shí)在濾液流出的管口設(shè)有水封，防止空氣進(jìn)入空氣分離器，這種過(guò)濾機(jī)必須安裝在很高的位置，其優(yōu)點(diǎn)是濾液能自動(dòng)排出，不消耗動(dòng)力。氣水分離器與水封箱之間的高度由以下關(guān)系式?jīng)Q定：

H≥P/100ρ

H-氣水分離器內(nèi)的液面距水封箱液面高度，cm；

ρ-濾液的密度，kg/cm3 ；濾液是水時(shí)ρ=0.001kg/cm3；

P-氣水分離器內(nèi)最大真空計(jì)算壓力，kPa；

例如：要求真空度為900kPa（最高1000kPa），假如礦漿密度為0.0012kg/cm3

則高度H=900/（100×0.0012）=7500cm=7.5m；

2 真空旋流脫氣排液裝置應(yīng)用于超聲波粒度濃度檢測(cè)的原理

圖2中是真空旋流脫氣裝置的原理圖，結(jié)合濾液是礦漿的特點(diǎn)對(duì)排液裝置進(jìn)行了針對(duì)性的設(shè)計(jì)，其多功能換向閥是本設(shè)計(jì)的核心部件。

圖2 真空旋流脫氣排液裝置

1）、射流泵 ，2）、閘閥，3）、液位傳感器，4）、氣水分離旋流器，5）、二位五通換向閥，6）、真空表，7）、濾液缸，8）、超聲波測(cè)量單元，9）、礦漿軟管，10）、多功能換向閥，11）、節(jié)流閥

2.1 濾液缸排液口

由于裝置中液體是礦漿，所以管路設(shè)計(jì)不能象水那樣隨意布置，必須考慮到礦漿的沉降，管路堵礦及磨損的問(wèn)題；因此對(duì)進(jìn)出濾液缸的礦漿管路，只設(shè)計(jì)了一個(gè)礦漿軟管9，使其通過(guò)此管的礦漿始終處于進(jìn)或出的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，避免礦漿沉降，其連接用快換接頭，方便檢修；

2.2 射流泵

真空的產(chǎn)生是利用射流泵在壓力水的作用下產(chǎn)生負(fù)壓形成，其優(yōu)點(diǎn)：體積小、真空度高、安裝維護(hù)方便，可靠性好，其工作不直接接觸礦漿，使用壽命長(zhǎng)。

射流泵的選用首先應(yīng)根據(jù)工況條件估計(jì)吸引真空流量，再根據(jù)吸入真空流量的大小選擇射流泵的最小通徑，若吸附容積大，則噴管的最小通徑應(yīng)選大些。射流泵在滿足使用要求的前提下應(yīng)盡量減少其水量消耗量，耗水量與水的壓力有關(guān)，壓力越大，則耗水量越大，但壓力達(dá)到一定值時(shí)真空度不會(huì)再增加，因此應(yīng)調(diào)至合適壓力，不求最高但求最佳；

2.3電氣控制的可靠性

在控制方式中設(shè)置了兩套工作程序，即以控制濾液缸內(nèi)裝滿濾液后再排放和以定時(shí)控制排放濾液兩種方式；在正常運(yùn)行時(shí)，根據(jù)濾液缸內(nèi)的液位控制排放濾液，這樣可以做到準(zhǔn)確合理排放，如果濾缸內(nèi)的電極或電極的引出線因絕緣破壞、接地或開(kāi)路等因素，引起不能排放濾液時(shí)，電控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到“定時(shí)”程序，控制氣缸上下動(dòng)作排出濾液，保證真空過(guò)濾照常運(yùn)行，但這時(shí)控制箱的電源指示燈及故障指示燈會(huì)自動(dòng)輪流閃亮報(bào)警，提示進(jìn)行故障檢查及處理。

2.4.氣水分離器

氣水分離器是切線旋流入料、高效分離的氣水分離器，從過(guò)濾機(jī)中抽出來(lái)的空氣和水（即濾液），能在氣水分離器中很快分離，空氣由真空泵從上部抽走排出，濾液自動(dòng)流入到排出濾液裝置中，由于空氣進(jìn)入到氣水分離器后，沒(méi)有濾液阻擋，能暢通無(wú)阻地從上部進(jìn)入真空管路排出，若有殘留氣體流到氣水分離器下面濾液中，在真空條件下也能有效上浮溢出，真空度能達(dá)到0.9MPa，脫氣效果比較理想；濾液在排出的過(guò)程中始終不受負(fù)壓的影響，阻力小，所通過(guò)的管路短，濾液排出量大。

3 結(jié)語(yǔ)

這種真空旋流脫氣裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用也低，沒(méi)有振動(dòng)，不易堵，費(fèi)用低，能實(shí)現(xiàn)標(biāo)定、測(cè)多流道、反沖洗等功能，此裝置也適合其它化工領(lǐng)域混合液的檢測(cè)。

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