本技术涉及一种跳汰机,尤其涉及一种六边形驻波跳汰机。
背景技术:
1、跳汰机用于根据悬浮颗粒的大小和密度差异对颗粒进行分类和分拣。具体过程包括:颗粒悬浮液被送入一个容器内,受到垂直脉动液流的作用,上升的液流会导致底部颗粒床的间歇性流化;由于流化和沉降行为不同,颗粒在水平流过容器时会分层,形成不同粒径或密度的介质层。在其出口处,不同的组分被分别排出。现有的跳汰机大多数要么依靠压缩空气,要么依靠机械活塞进行流化,也就是跳汰机中的脉动错流可以通过相应的膨胀罐气动产生,也可以通过活塞机械产生。这样流化所需的流量与容器的表面积、颗粒大小和密度成正比。在技术应用中,由于惯性力的作用,上升流量和容器表面积都会受到限制。为了提高处理能力,有些设计将跳汰机分为多个舱室,每个舱室配备单独的脉动流推进系统。
2、由于技术和经济效益原因,现有跳汰机的尺寸受到限制,如果要提高其处理容量,就必须安装多台设备或将脉动流推进器分隔开来。这就增加了资本成本、维护成本,而且运行稳定性欠佳。另外,现有跳汰机,流化流体必须强制通过多孔底部,根据颗粒的特性,穿孔可能会被堵塞,从而增加停机维护的时间和运行成本。而且由于流化流体必须通过小孔高速注入,因此水头损失大,能源需求高。
技术实现思路
1、针对上述技术问题,本实用新型公开了一种六边形驻波跳汰机,在适当增加容器尺寸的情况下,就可以显著提高单位产能,具有更大的处理能力,而且需要的机械设备更少,降低了资本投资、维护成本和能源需求。
2、对此,本实用新型的技术方案为:
3、一种六边形驻波跳汰机,其包括水槽,所述水槽为六边形水槽,所述水槽的中部设有入口,所述水槽相对的侧壁相互平行,所述水槽的每侧均设有轻组分出口和重组分出口,所述水槽的每侧还设有用于对水槽内的液体施加作用以使水槽内的液体产生驻波的水平波发生器,或者所述水槽的中部设有垂直于水槽内液面的垂直波发生器。所述垂直波发生器作用于液体,使得液体产生行波,行波在传播过程中,遇到水槽侧壁形成反射波,该反射波与产生的行波相互干涉,形成驻波。
4、其中,所述水平波发生器驱动在液体中产生的行波的前进方向与该水平波发生器所在的侧壁垂直。上述所述的水平波发生器或垂直波发生器,水平/垂直是指发生器运动的方向。这两种情况都会产生所谓的“行波”。
5、采用此技术方案,颗粒悬浮液从中部进入,轻组分出口和重组分出口位于周边,设置在每侧的水平波发生器作用于水槽内的液体,相当于水平波发生器并联设置,水平波发生器产生沿容器中心方向的行波,相互干扰,在液体中产生驻波,驻波的最大振幅位于中部,依次向外壁方向减小。进入水槽的颗粒悬浮液从入口向出口方向流动的过程中,在水槽底部形成颗粒床,在驻波的作用下,沿槽底向着重组分出口方向移动的颗粒床在波峰的作用下间歇流化,如果低于平均液位,则重新沉降。
6、而且,由于水槽的六边形几何形状,每侧的波能量密度朝着容器中心增加,这导致在中心有一个较高的振幅和在周长有一个较低的振幅。在驻波的作用下,水平移动的颗粒床间歇流化,其最大振幅在中部,大颗粒和重颗粒首先分层成不同的层,而逐渐降低的流化减少了外侧部分的湍流。
7、另外,设置在水槽的中部、垂直于水槽内液面的垂直波发生器作用于液体,也可以在液体中产生驻波。
8、作为本实用新型的进一步改进,所述水平波发生器、垂直波发生器均包括驱动器和波发生器板,所述波发生器板位于水槽内并用于伸入到颗粒层上方的液体中,所述驱动器与所述波发生器板连接,驱动所述波发生器板往复移动,以在液体中产生驻波。
9、作为本实用新型的进一步改进,所述驱动器通过连杆与所述波发生器板连接;所述驱动器为往复运动驱动机构。
10、作为本实用新型的进一步改进,所述波发生器板与所述水槽的内壁转动连接。
11、作为本实用新型的进一步改进,所述驱动器位于所述水槽外,所述连杆穿过所述水槽的侧壁与所述波发生器板连接。
12、作为本实用新型的进一步改进,所所述重组分出口设有控制阀。采用此技术方案,重组分可以通过控制阀控制由重组分出口排出。
13、作为本实用新型的进一步改进,所述水槽的底部从中部到周边向下倾斜。采用此技术方案可以促进颗粒混合物在驻波跳汰机颗粒床层上水平移动。
14、作为本实用新型的进一步改进,所述水槽底部的倾斜角度不大于15°。
15、作为本实用新型的进一步改进,所述轻组分出口位于所述水槽的侧壁的下部,所述重组分出口位于水槽的底部且靠近所述轻组分出口一侧;所述入口位于所述水槽的底部中部。进一步地,每侧的轻组分出口和重组分出口均可以为一个,也可以为多个。
16、与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
17、采用本实用新型的技术方案,通过在水槽的每侧设置的水平波发生器或者所述水槽中部设置的垂直于水槽内液面的垂直波发生器,作用在液体中,产生驻波,利用驻波作为流化推进器,可显著提高单位产能,降低了总投资成本。由于驻波不会面临传统跳汰机的高流动阻力,维持运行所需的能量也会减少。由于不需要成倍增加单元设备或将单元分隔,因此机械电气设备的数量大大减少。设备数量减少可降低维护成本和缺陷故障概率,从而提高运行稳定性。
18、与传统跳汰机在空间上的均匀、时间上的可变的流化相比,本实用新型的驻波跳汰机中的流化,在空间和时间上都是可变的,这减少了床层中的沉淀和压缩时间,并改善了颗粒的分层。
19、针对在水槽的每侧设置水平波发生器的方案,由于水槽入口侧的波幅高于出口侧,流化能随着颗粒从入口到出口的移动而逐渐降低,这使得重颗粒在容器中心部位分层,并减少了水槽外侧部分的湍流和再混合。
1.一种六边形驻波跳汰机,其特征在于:其包括水槽,所述水槽为六边形水槽,所述水槽的中部设有入口,所述水槽相对的侧壁相互平行,所述水槽的每侧均设有轻组分出口和重组分出口,所述水槽的每侧还设有用于对水槽内的液体施加作用以使水槽内的液体产生驻波的水平波发生器,或者所述水槽的中部设有垂直于水槽内液面的垂直波发生器。
2.根据权利要求1所述的六边形驻波跳汰机,其特征在于:所述水平波发生器、垂直波发生器均包括驱动器和波发生器板,所述波发生器板位于水槽内并用于伸入到液体中,所述驱动器与所述波发生器板连接,驱动所述波发生器板往复移动,以在液体中产生驻波。
3.根据权利要求2所述的六边形驻波跳汰机,其特征在于:所述驱动器通过连杆与所述波发生器板连接;所述驱动器为往复运动驱动机构。
4.根据权利要求3所述的六边形驻波跳汰机,其特征在于:所述波发生器板与所述水槽的内壁转动连接。
5.根据权利要求3所述的六边形驻波跳汰机,其特征在于:所述重组分出口设有控制阀。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的六边形驻波跳汰机,其特征在于:所述水槽的底部从中部朝周边向下倾斜。
7.根据权利要求6所述的六边形驻波跳汰机,其特征在于:所述水槽底部的倾斜角度不大于15°。
8.根据权利要求6所述的六边形驻波跳汰机,其特征在于:所述轻组分出口位于所述水槽的侧壁的下部,所述重组分出口位于水槽底部靠近轻组分出口侧;所述入口位于所述水槽的底部中部。
