應用于在線超聲波粒度及濃度檢測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鍵變量就是粒度和濃度，其檢測主要是從旋流器或其它分級機溢流口測量，目前應用于在線檢測的設備主要是超聲波粒度儀及超聲波濃度計；由于超聲波對礦漿中氣泡比較敏感，所以在對礦漿進行檢測之前，必須對礦漿進行脫氣預處理，目前采用的離心式真空脫氣，這種方式存在機械磨損、堵礦、易振動、運行費用高等問題，為了尋求更經濟有效地脫氣方法，對真空過濾機的工作原理作了具體的分析研究，并設計了真空旋流脫氣裝置。

【關鍵詞】超聲波檢測 粒度 濃度 真空 旋流脫氣

1 真空過濾機排液裝置

圖1 真空過濾機排液裝置

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排出，由于氣水分離器是負壓工作，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，同時在濾液流出的管口設有水封，防止空氣進入空氣分離器，這種過濾機必須安裝在很高的位置，其優點是濾液能自動排出，不消耗動力。氣水分離器與水封箱之間的高度由以下關系式決定：

H≥P/100ρ

H-氣水分離器內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ρ=0.001kg/cm3；

P-氣水分離器內最大真空計算壓力，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用于超聲波粒度濃度檢測的原理

圖2中是真空旋流脫氣裝置的原理圖，結合濾液是礦漿的特點對排液裝置進行了針對性的設計，其多功能換向閥是本設計的核心部件。

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）、超聲波測量單元，9）、礦漿軟管，10）、多功能換向閥，11）、節流閥

2.1 濾液缸排液口

由于裝置中液體是礦漿，所以管路設計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題；因此對進出濾液缸的礦漿管路，只設計了一個礦漿軟管9，使其通過此管的礦漿始終處于進或出的運動狀態，避免礦漿沉降，其連接用快換接頭，方便檢修；

2.2 射流泵

真空的產生是利用射流泵在壓力水的作用下產生負壓形成，其優點：體積小、真空度高、安裝維護方便，可靠性好，其工作不直接接觸礦漿，使用壽命長。

射流泵的選用首先應根據工況條件估計吸引真空流量，再根據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選大些。射流泵在滿足使用要求的前提下應盡量減少其水量消耗量，耗水量與水的壓力有關，壓力越大，則耗水量越大，但壓力達到一定值時真空度不會再增加，因此應調至合適壓力，不求最高但求最佳；

2.3電氣控制的可靠性

在控制方式中設置了兩套工作程序，即以控制濾液缸內裝滿濾液后再排放和以定時控制排放濾液兩種方式；在正常運行時，根據濾液缸內的液位控制排放濾液，這樣可以做到準確合理排放，如果濾缸內的電極或電極的引出線因絕緣破壞、接地或開路等因素，引起不能排放濾液時，電控系統會自動轉換到“定時”程序，控制氣缸上下動作排出濾液，保證真空過濾照常運行，但這時控制箱的電源指示燈及故障指示燈會自動輪流閃亮報警，提示進行故障檢查及處理。

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，從過濾機中抽出來的空氣和水（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，濾液自動流入到排出濾液裝置中，由于空氣進入到氣水分離器后，沒有濾液阻擋，能暢通無阻地從上部進入真空管路排出，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，真空度能達到0.9MPa，脫氣效果比較理想；濾液在排出的過程中始終不受負壓的影響，阻力小，所通過的管路短，濾液排出量大。

3 結語

這種真空旋流脫氣裝置，其結構簡單，造價低，無運動部件，使用壽命長，運行費用也低，沒有振動，不易堵，費用低，能實現標定、測多流道、反沖洗等功能，此裝置也適合其它化工領域混合液的檢測。

參考文獻：

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