CN101569803B - 浓缩机的自稀释装置 - Google Patents

Abstract

一种浓缩机的自稀释装置，包括设置在所述浓缩柜内、上下端开口且在侧壁上形成有清液出口的清液提升桶，清液出口与进料桶的内部相连通且其水平高度高于浓缩柜内清液的上液面高度；一端从所述清液提升桶的下端伸入所述清液提升桶内的供气管；和空气源，所述空气源的出气口与所述供气管的另一端相连，用于通过供气管向所述清液提升桶内供给空气，以便使所述清液提升桶内的清液上液面升到高于或等于所述清液出口的高度。根据本发明实施例的自稀释装置结构紧凑，附属设备少，维修，操作容易，故障发生率地，成本降低。而且，参数调节容易，可通过更改进气量而改变清液提升桶内的清液上液面高度，从而改变稀释量。

Description

浓缩机的自稀释装置

技术领域

本发明涉及一种浓缩机的自稀释装置，尤其是涉及一种能够精确控制稀释清液量的浓缩机的自稀释装置。

背景技术

浓缩机是广泛地用于固液分离的设备，固液分离技术是指固相和液相从悬浮液中的分离，目的在于回收有价值的相或为下一步的操作做准备。对于存在密度差的固液两相的分离，可利用加速度场的作用使液相受限制而固相能在其中向下运动，从而使悬浮液体变为仅含少量水分的密实的膏体和仅含少量固体的澄清的液体，这个过程即为重力沉降过程。

悬浮液中固体的浓度对固液分离的效率具有较大影响，一般而言，高浓度的悬浮液表现出单个颗粒沉降速度急剧地减小，由此而导致颗粒群以大体相同的速度下降，因此，通过将上清液重新导入浓缩机的进料桶中以稀释悬浮液，可以提高沉降效率。

中国发明申请CN1649658A公开了一种利用泵将上清液泵入进料桶的方法，其中浓缩机内安装轴流泵、使用时，启动电动机，泵将上清液从浓缩柜抽到与进料桶相连的进料管内，最后注入到进料桶内，从而稀释进料桶内的进料液。

然而，上述方案使用了泵系统输送稀释清液，因此结构较复杂，维修不便。而且，由于泵浸入在料液内，工况条件恶劣，容易发生故障，因此对泵的要求非常高，增加了成本。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决现有技术中存在的上述问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种结构简单且能够精确控制流入进料桶内的清液量的浓缩机的自稀释装置。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置，其中所述浓缩机具有浓缩柜和进料桶，所述自稀释装置包括：清液提升桶，所述清液提升桶设置在所述浓缩柜内，所述清液提升桶的上下端开口且在其侧壁上形成有清液出口，所述清液出口与进料桶的内部相连通，且所述清液出口的水平高度高于浓缩柜内清液的上液面高度；供气管，所述供气管的一端从所述清液提升桶的下端伸入所述清液提升桶内；和空气源，所述空气源的出气口与所述供气管的另一端相连，用于通过供气管向所述清液提升桶内供给空气，以便使所述清液提升桶内的清液上液面升到高于或等于所述清液出口的高度。从而清液从所述清液提升桶能够通过清液出口流入进料桶内而稀释进料桶内的进料液。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置还具有如下附加技术特征：

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置进一步包括气体分布器，所述气体分布器设置在所述清液提升桶内且邻近所述清液提升桶下端。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置进一步包括调节阀，所述调节阀设置在所述供气管上用于调节供给到所述清液提升桶内的空气量。

所述清液提升桶的清液出口通过进料桶侧壁上形成的进料桶清液入口与进料桶的内部相连通。

所述清液出口通过管路与进料桶清液入口相连通。

所述清液提升桶焊接到或螺栓连接到进料桶的侧壁上且所述清液出口与进料桶清液入口直接连通。

所述清液提升桶连接到进料桶的外壁上，从而进料桶的一部分侧壁构成清液提升桶的一部分侧壁且所述清液出口形成在进料桶的所述一部分侧壁上。

所述清液提升桶焊接到所述进料桶的侧壁上。

所述清液出口包括形成在同一水平高度或不同水平高度上的多个清液出口。

所述空气源包括压缩机。

与现有技术相比，根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置至少具有下列优点之一：

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置，在浓缩柜内设置清液提升桶，通过从下部向提升桶内供给压缩空气，相对于浓缩柜内的清液上液面能够提升清液提升桶内的清液上液面，从而清液自动流入进料桶内，在进料桶内的进料液供给到浓缩柜之前或之中对进料液进行稀释，从而提高了沉降效率。稀释装置的结构简单，并且通过控制向清液提升桶内供给的空气量，能够精确控制流入到进料桶内的清液量，从而精确地控制进料液的稀释。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置，由于浓缩柜中的料液(包括位于上层的清液、位于清液下面的混合层、和位于混合层下面的浓缩浆层)内没有设置动力系统，因此稀释装置不容易发生故障，并且维修也非常方便。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置，由于在清液提升桶内部的下面设置了气体分布器，因此，能够使得空气均匀地进入清液提升桶内，从而空气在清液提升桶内形成均匀分布的泡状流，使得清液提升桶内的清液均匀平稳地上升。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置，在供气管上设置了调节阀，能够调节供给到清液提升桶内的空气量，精确地控制清液提升桶内清液上液面的高度，从而精确地控制流入进料桶内的清液量，由此精确地控制进料桶内的进料液的稀释。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置，相对于浓缩机的进料桶，清液提升桶可以单独制成，且进料桶上形成有进料桶清液入口，然后将清液提升桶的清液出口与进料桶清液入口例如通过管路相连，从而清液提升桶的安装和拆卸更加方便。可选地，清液提升桶也可以直接焊接或螺栓连接到进料桶的侧壁上，所述清液出口与进料桶清液入口直接相连通，从而节省连接管路，结构更加简单。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置，清液提升桶也可以将进料桶的一部分侧壁用作它自己的一部分侧壁，即在横截面上，清液提升桶是不封闭的，清液提升桶的侧壁沿纵向开设有槽缝，槽缝的侧边沿纵向焊接或螺栓连接到进料桶的外侧壁上，清液提升桶的清液出口直接形成在进料桶的侧壁上，即清液提升桶的清液出口与进料桶清液入口为同一个孔，从而稀释装置的结构更加简单。

根据本发明实施例的浓缩机的稀释装置，清液提升桶的清液出口可以形成多个，多个清液出口可以形成在同一水平高度上，也可以形成在不同的水平高度上，由此不但可以增加进入进料桶的清液的量，而且通过控制清液提升桶内的清液上液面的高度而精确控制清液通过不同高度上的清液出口流入到进料桶内。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明第一实施例的浓缩机的自稀释装置的结构示意图，其中空气源没有向清液提升桶内供给空气(非稀释状态)且清液提升桶内的清液上液面与浓缩机的浓缩柜内的清液上液面处于同一水平高度且高于进料桶内进料液上液面的高度，同时低于清液提升桶的清液出口的高度；

图2是根据本发明第一实施例的浓缩机的自稀释装置的结构示意图，其中空气源向清液提升桶内供给空气(稀释状态)且清液提升桶内的清液上液面高于浓缩机的浓缩柜内的清液上液面、进料桶内进料液上液面和清液提升桶的清液出口的高度；

图3根据本发明第二实施例的浓缩机的自稀释装置的结构示意图，其中空气源没有向清液提升桶内供给空气(非稀释状态)且清液提升桶内的清液上液面与浓缩机的浓缩柜内的清液上液面处于同一水平高度且高于进料桶内进料液上液面的高度，同时低于清液提升桶的清液出口的高度；

图4是根据本发明第二实施例的浓缩机的自稀释装置的结构示意图，其中空气源向清液提升桶内供给空气(稀释状态)且清液提升桶内的清液上液面高于浓缩机的浓缩柜内的清液上液面、进料桶内进料液上液面和清液提升桶的清液出口的高度；

图5是根据本发明第一实施例的浓缩机的自稀释装置与浓缩机进料桶的连接俯视示意图；和

图6是根据本发明第二实施例的浓缩机的自稀释装置与浓缩机进料桶的连接俯视示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

为了更加容易地理解根据本发明实施例的自稀释装置，下面首先简单描述浓缩机。如图1和图2所示，浓缩机包括浓缩柜7和设置在浓缩柜7内的进料桶6，进料桶6与进料管8相连，进料管8用于将待浓缩的进料液供给到进料桶6内，以浓缩柜7的下底面为基准(为了描述方便，在下面的描述中，涉及到水平高度时，都以浓缩柜7的下底面为基准)，进料桶6内的上进料液液面水平高度为H1。 

进料桶6可以通过任何现有的方式设置在浓缩柜7内，例如，吊挂在位于浓缩柜7上面的支架(未示出)上。浓缩柜7的底部形成有底流出口71，用于排出浓缩后的浓缩浆。

浓缩柜7的上部还形成有浓缩柜清液溢流口72，用于溢流出清液。

在浓缩柜7内，进料液经过浓缩后分为三层，位于最上面的是清液层11，位于清液层11下面的是混合层10，混合层下面是浓缩后的浓缩浆层9。清液层11的液面的高度为H2，通常情况下，H2都大于H1。

下面参考附图描述根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置。

图1是根据本发明第一实施例的浓缩机的自稀释装置的结构示意图，其中空气源没有向清液提升桶内供给空气且清液提升桶内的清液上液面与浓缩机的浓缩柜内的清液上液面处于同一水平高度且高于进料桶内进料液上液面的高度，同时低于清液提升桶的清液出口的高度(非稀释状态)。图2是根据本发明第一实施例的浓缩机的稀释装置的结构示意图，其中空气源向清液提升桶内供给空气且清液提升桶内的清液上液面高于浓缩机的浓缩柜内的清液上液面、进料桶内进料液上液面和清液提升桶的清液出口的高度(稀释状态)。图5是根据本发明第一实施例的浓缩机的稀释装置与浓缩机进料桶的连接俯视示意图。

如图1，2和5所示，根据本发明第一实施例的浓缩机的自稀释装置包括清液提升桶1，供气管3和空气源2。

清液提升桶1设置在所述浓缩柜7内，清液提升桶1的上下端开口且在其侧壁上形成有清液出口14，清液出口14与进料桶7的内部相连通，在没有向清液提升桶1内供给压力空气的情况下，清液出口14的水平高度H3高于浓缩柜7内清液的上液面高度H2(即非稀释状态)。由于清液提升桶1的上下端开口，因此在非稀释状态下，清液提升桶1内的上液面高度H4与浓缩柜7内的清液的上液面高度H2相同。当然，无论在何种状态下，进料桶6内的进料液的上液面高度都低于清液提升桶1的清液出口14的高度，这对于本领域的普通技术人员是能够容易理解的。

需要说明的是，虽然这里限定了清液提升桶1的上下端开口，可以理解，清液提升桶1的上端也可以封闭，而是在清液提升桶1的上端附近开设通孔，从而能够从清液提升桶1的下部向其内供给空气并且供给的空气能够从上部排出，另外，清液提升桶1的下端也可以封闭，同时在清液提升桶1下端附近的侧壁上开设多个开口，这对于本领域的普通技术人员是能够容易理解的。

供气管3的一端从清液提升桶1的下端伸入清液提升桶1内，用于向清液提升桶1内供给空气。

空气源2例如可以为压缩机，用于产生压缩空气，空气源2的出气口与供气管3的另一端相连，从而空气源2产生的压缩空气能够通过供气管3供给到清液提升桶1内。

如图2所示，当空气源2通过供气管3向清液提升桶1内供给压缩空气时，压缩空气使清液提升桶1内的清液的上液面高度H4升高，即提升了清液提升桶1内的清液的上液面高度H4，由此清液提升桶1内的清液的上液面高度H4就高于浓缩柜7内的清液上液面高度H2，即，高度H4与高度H2不再处于同一高度。

随着清液提升桶1内的清液上液面高度H4逐渐升高，当H4大于或等于清液提升桶1的清液出口的高度H3时，清液从清液提升桶1通过清液出口14流入到进料桶6内(即稀释状态)，从而在通过进料管8供给到进料桶6内的进料液从进料桶6进入到浓缩柜7之前或之中被稀释，由此，稀释后的进料液在浓缩柜7内的浓缩效率能够提高。

根据本发明进一步的实施例，自稀释装置还包括气体分布器4和调节阀5，气体分布器4设置在清液提升桶1内部下部，换言之，气体分布器4在清液提升桶1内位于清液出口14的下面。气体分布器4上形成有多个通孔41，供气管3供给到清液提升桶1下部的空气经过通孔41上升，气体分布器4的作用是使得空气在清液提升桶1内均匀分布，从而空气在清液提升桶1内呈均匀分布的泡状流，由此清液提升桶1内的清液能够均匀稳定地上升。

调节阀5安装在供气管3上，用于调节空气源2供给到清液提升桶1内的空气量，从而能够调节清液提升桶1内的清液上液面的上升速度和高度，由此能够更精确地控制流入进料桶6内的清液，因此更精确地控制了进料液的稀释。

如图1、图2和图5所示，根据本发明第一实施例的稀释装置，在进料桶6的侧壁上形成有进料桶清液入口61，清液提升桶1的清液出口14与进料桶清液入口61相连通。

更具体而言，如图5所示，单独制成的清液提升桶1可以通过焊接或螺栓连接固定到进料桶6的侧壁上，清液提升桶1的清液出口14与进料桶清液入口61平齐并直接连通。

可选地，清液提升桶1也可以不连接到进料桶6的侧壁上，而是分离地设置在浓缩柜7内，例如吊在浓缩柜7上方的支架上，清液提升桶1的清液出口14例如可以通过管路与进料桶清液入口61相连通。

根据本发明进一步的实施例，在清液提升桶1的侧壁上可以形成多个清液出口14，多个清液出口可以位于同一水平高度上，也可以位于多个不同的水平高度上，或者一部分清液出口14位于同一水平高度上，而另一部分清液出口14位于另一水平高度上。相应地，在进料桶6的侧壁上可以形成一个或多个进料桶清液入口61，当然，如果仅形成一个进料桶清液入口61，而清液提升桶1上的清液出口14为多个，那么进料桶清液入口61可以比清液出口14大一些，以便从多个清液出口1 4流出的清液能够通过一个进料桶清液入口流入进料桶6，这对于本领域的普通技术人员是能够容易理解的。

下面参考图3，4和6描述根据本发明第二实施例的浓缩机的自稀释装置。与第一实施例的自稀释装置相比，根据本发明第二实施例的自稀释装置的清液提升桶1不是单独的制成的，如图6所示，进料桶6的一部分侧壁构成了清液提升桶6的一部分。换言之，清液提升桶1的侧壁沿纵向没有封闭，而是留有一条槽缝，槽缝的两个侧边沿纵向连接到进料桶6的外侧壁上，例如槽缝的两个边焊接或螺栓连接到进料桶6的外侧壁上，由此，进料桶6的、由槽缝覆盖的一部分侧壁就构成了清液提升桶1的一部分侧壁。

相应地，清液提升桶1上的清液出口14就形成在进料桶6的侧壁上，换言之，清液出口14与进料桶清液入口61为同一个孔。

由此，如图4所示，当空气源2通过供气管3从清液提升桶1的下部供给压缩空气时，压缩空气使得清液提升桶1内的清液上液面高度H4升高，当H4大于或等于清液入口14的高度H3时，清液从清液提升桶1内通过清液出口14流入进料桶6，从而在进料桶6内的进料液进入浓缩柜7之前或之中被稀释，稀释后的进料液从进料桶6进入浓缩柜7，由此增加了浓缩效率。

通过调节阀5能够精确地控制供给到清液提升桶1内的空气量，从而精确地控制从清液提升桶1内流入进料桶6内的清液量，由此精确地控制了进料液的稀释。

根据本发明第二实施例的自稀释装置的其他构成与第一实施例的自稀释装置类似，这里不再详细赘述。

下面参考图1-4描述根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置的操作。

首先，如图1和3所示，在非稀释状态下，清液提升桶1内的清液上液面高度H4等于浓缩柜7内的清液上液面高度H3，同时，清液出口14的高度H2高于H4和H3，此外，进料桶6内的进料液上液面高度H1低于H3和H4。

接着，当需要稀释进料桶6内的由进料管8供给的进料液时，如图2和图4所示，空气源2通过供气管3从清液提升桶1的下面向清液提升桶1内供给压缩空气，随着向清液提升桶1内供给压缩空气，清液提升桶1内的清液上液面高度H4逐渐升高，从而大于浓缩柜7内的清液上液面高度H3。当H4等于或大于清液出口14的高度时，清液通过清液出口14从清液提升桶1流入进料桶6，从而进料桶6内的进料液在进入浓缩柜7之前或之中被稀释，稀释后的进料液从进料桶6进入浓缩柜7，由此能够增加进料液在浓缩柜7内的浓缩效率。

通过控制调节阀5控制供给到清液提升桶1内的空气量，能够精确地控制从清液提升桶1内流入进料桶6内的清液量，即精确地控制了进料液在进料桶6内的稀释。

当然，当浓缩柜7内的清液量逐渐增多时，清液可以通过清液溢流口72流出。

根据本发明实施例的浓缩机的自稀释装置，在浓缩柜7内的清液层、混合层、浓缩浆层内没有设置动力设备(例如泵)，因此结构紧凑，附属设备少，维修，操作容易，故障发生率地，成本降低。而且，参数调节容易，可通过更改进气量而改变清液上液面高度，从而改变稀释量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1. 一种浓缩机的自稀释装置，所述浓缩机具有浓缩柜和进料桶，其特征在于，所述自稀释装置包括：

清液提升桶，所述清液提升桶设置在所述浓缩柜内，所述清液提升桶的上下端开口且在其侧壁上形成有清液出口，所述清液出口与进料桶的内部相连通，且所述清液出口的水平高度高于浓缩柜内清液的上液面高度；

供气管，所述供气管的一端从所述清液提升桶的下端伸入所述清液提升桶内；和

空气源，所述空气源的出气口与所述供气管的另一端相连，用于通过供气管向所述清液提升桶内供给空气以便使所述清液提升桶内的清液上液面升到高于或等于所述清液出口的高度。

2. 根据权利要求1所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，进一步包括气体分布器，所述气体分布器设置在所述清液提升桶内且邻近所述清液提升桶的下端。

3. 根据权利要求1所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，进一步包括调节阀，所述调节阀设置在所述供气管上用于调节供给到所述清液提升桶内的空气量。

4. 根据权利要求1所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，所述清液提升桶的清液出口通过进料桶侧壁上形成的进料桶清液入口与进料桶的内部相连通。

5. 根据权利要求4所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，所述清液出口通过管路与进料桶清液入口相连通。

6. 根据权利要求4所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，所述清液提升桶焊接到或螺栓连接到进料桶的侧壁上且所述清液出口与进料桶清液入口直接连通。

7. 根据权利要求1所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，所述清液提升桶连接到进料桶的外壁上，进料桶的一部分侧壁构成清液提升桶的一部分侧壁且所述清液出口形成在进料桶的所述一部分侧壁上。

8. 根据权利要求7所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，所述清液提升桶焊接到所述进料桶的侧壁上。

9. 根据权利要求1或7所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，所述清液出口包括形成在同一水平高度或不同水平高度上的多个清液出口。

10. 根据权利要求1或7所述的浓缩机的自稀释装置，其特征在于，所述空气源包括压缩机。

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