CN201161982Y - 化肥熔体料浆与粉体物料的混合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的化肥熔体料浆与粉体物料的混合装置，包括容器，容器内插有一控制阀杆，控制阀杆与容器底部设置的联动出料装置相连接，容器内还插有熔融液料管、液下离心泵和喷射器，液下离心泵的出料口通过连接管与喷射器的进口连接，喷射器的吸入口还与粉体进料装置连接。本实用新型的装置采用喷射器和离心泵结合的结构，用流体混合形式代替了传统的浆式机械搅拌形式，可以适应超细度粉体物料的快速混合及提高复合肥制浆混合的均匀度。生产出高质量的复合肥成品颗粒。

Description

化肥熔体料浆与粉体物料的混合装置

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种复合化肥熔体料浆与粉体物料的混合装置。

背景技术

复合化学肥料熔体造粒工艺，首先将含氮元素的物料(尿素或硝酸铵)熔融，然后与加热至工艺温度的含磷元素的粉体物料以及含钾元素的粉体物料经混合装置搅拌，混合成具有一定温度的可流动的液态复合料浆，这一过程在工艺上称为制浆。制好的料浆通过专用造粒喷头以液滴的形式进入冷却媒介；冷却媒介可以是气体也可以是与物料不互溶的液体。该液滴在与冷媒接触冷却过程中自动收缩成圆球形状且凝固成为固体颗粒，这一工艺过程称为造粒。

传统制浆工艺采用的混合装置是釜式立桨结构。将熔融料浆和粉体物料分别送入混合槽，液态物料随釜式立桨搅拌装置的搅拌桨叶旋转方向做圆周运动；混合槽中的液体呈现以搅拌轴为圆心的凹状漩涡。不断落在浆液上的粉体物料被卷入漩涡流并随桨叶做翻滚湍流运动以达到固、液相混合的目的。在此过程中并非所有的粉体物料都能被卷入漩涡，小部分粉体物料漂浮在混合槽壁和运动液体的结合部，这一区域的流体运动相对滞缓，粉体物料因液体湿度等原因逐渐聚积在漩涡上方形成环状聚积物；聚积的环状物与落下的粉体物料不断的接触粘覆，形成一个空心饼状的相对松散的粉体团聚物，当团聚物的强度不足以支撑其自身重量时就会坍塌落入液体内，这些坍塌落入液体内的松散团聚物不可能在瞬间被搅拌桨叶全部击碎，也不可能在瞬间被液体完全浸润并充分与液体混合，这些液体中形成的超出工艺尺寸要求的固体物将会造成造粒喷头喷孔的堵塞。

化工混合装置的种类很多，目前复合肥熔体造粒工艺的有些装置已经解决了粉体物料团聚的问题。但随着商品竞争的日趋激烈，市场对复合肥成品颗粒的质量提出了更高的要求：比如颗粒的养分更加均匀，外观具有更好的表面光洁度等。提高成品颗粒表面光洁度的最基本方法就是提高粉体物料的细度和制浆混合的均匀度，但粉体物料越细其总比表面积就越大，比表面积越大就越不利于快速和熔融料浆混合。为了生产出符合质量要求的复合肥成品颗粒，就必须提高制浆混合的均匀度，因此有些企业在现有的制浆混合工艺中又增加了一道乳化装置工序以求提高浆料混合的均匀度，该方法虽然得到了较高质量的复合肥成品颗粒，但是又必然带来了生产成本的增加。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种化肥熔体料浆与粉体物料的混合装置，可以适应超细度粉体物料的快速混合及提高复合肥制浆混合的均匀度。

本实用新型所采用的技术方案是，化肥熔体料浆与粉体物料的混合装置，包括容器，容器内插有一控制阀杆，控制阀杆与容器底部设置的联动出料装置相连接，容器内还插有熔融液料管、液下离心泵和喷射器，液下离心泵的出料口通过连接管与喷射器的进口连接，喷射器的吸入口还与粉体进料装置连接。

本实用新型的特征还在于，

容器为直通大气的敞口结构。

喷射器包括依次连接的吸入室、喉管和扩压管，吸入室内设置有喷嘴。

联动出料装置包括与容器底部固定连接的环形溢流管阀座，溢流管阀座下面固定连接有出料弯管，溢流管阀座的上面设置有一个可移动的空心溢流管，溢流管下部中心设置了一组由3～4片筋板及一个套管组成的导向套，溢流管4的上端面固定着一组由3～4片筋板及一个空心管组成的与溢流管4同心的结构件，出料弯管的上面有一个环形平面阀阀座，平面阀阀座上面设置有一个可沿轴线运动的平面阀，平面阀放置于溢流管内，平面阀与控制阀杆固定连接，控制阀杆从溢流管4上部的空心管穿出垂直伸出容器的顶部。

溢流管上部通过空心管与溢流管配重板铰接，控制阀杆的上部与控制阀杆连板铰接，溢流管配重板和控制阀杆连板的端部分别与支耳铰接，控制阀杆连板的另一端部与连杆的顶部铰接，连杆的底部与联动阀手柄铰接，联动阀手柄又与限位板铰接。

粉体进料装置包括与喷射器吸入口相连接的料斗和料斗上方设置的给料机构，料斗与喷射器吸入口处设置有一插板。

容器的内部设置有1～2组蒸汽加热盘管。

容器的外部壁上设置有1～2组蒸汽加热半管或蒸汽夹套。

本实用新型的有益效果是：

A.用工作流量大于实际造粒量的液下离心泵作为工作流的输送装置，用较大的液相量抽吸并混合相对较小的粉体量对制浆工艺非常有利。

B.造粒工艺要求常压造粒，敞口结构容器本身就是一个很好的泄压装置，喷射器出口的流体压力在容器中被快速完全卸掉。

C.容器内装有1～2组特定换热面积的蒸汽加热盘管，弥补常温粉体物料给熔融液造成的温降。

D.喷射器出口的射流将周围的液体带动起来做湍流运动，有利于液体最大限度地与蒸汽加热盘管换热，同时可有效防止复合溶液内的液、固相物质分层沉降。

E.容器内安装的联动溢流出料机构，可保证容器内液位的恒定，一个恒定的静压头对造粒喷头至关重要，同时也可保证液下离心泵有必须的泵体浸入深度。

F.容器内安装的联动溢流出料机构的平面阀，可保证临时停机时容器内的复合溶液不能从出料口流出；同时清洗及预热造粒喷头的蒸汽也无法通过该出料口进入容器。

G.容器内安装的联动溢流出料机构的平面阀，还可在工艺停机时将容器内的复合溶液快速排空。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图，其中a是主视图，b是俯视图；

图2是图1a中B处局部放大图；

图3是图1b的A-A剖视图；

图4是图1a的K向视图；

图5是图1b的F-F剖视图，是联动阀的工作状态示意图，其中a是关闭状态，b是工作状态，c是卸料状态，每幅图的右下角圆圈处是阀体的局部放大图。

图中，1.液下离心泵，2.容器，3.控制阀杆，4.溢流管，5.蒸汽加热盘管，6.平面阀，7.溢流管阀座，8.平面阀阀座，9.出料弯管，10.熔融液料管，11.喷射器，12.给料机构，13.插板，14.料斗，15.喷嘴，16.吸入室，17.喉管，18.扩压管，19.连接管，20.导向套，21.联动阀手柄，22.连杆，23.限位板，24.控制阀杆连板，25.溢流管配重板，26.支耳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型混合装置如图1所示，容器2为敞口，容器2内***喷射器11、熔融液料管10和液下离心泵1，容器2内安装有1～2组特定换热面积的蒸汽加热盘管5。

如图2所示，容器2的底部安装有联动出料装置，该联动出料装置包括：与容器2底部固定连接的环形溢流管阀座7，溢流管阀座7的下面固定连接有出料弯管9，溢流管阀座7的上面设置有一个可垂直移动的空心溢流管4，出料弯管9的端口上面有一个环形平面阀阀座8，平面阀阀座8上部设置有一可沿轴线运动的平面阀6；溢流管阀座7、溢流管4、平面阀6和平面阀阀座8为同心设置。平面阀6放置于溢流管4内，平面阀6的控制阀杆3与平面阀6固定连接并从溢流管4上部的空心管穿出垂直伸出容器2外；溢流管4下部中心设置了一组由3～4片筋板及一个套管组成的导向套20，导向套20的作用是令控制阀杆可以在导向套内沿轴线滑动，溢流管4的上端面固定着一组由3～4片筋板及一个空心管组成的与溢流管4同心的结构件。

如图3所示，喷射器11由喷嘴15、吸入室16、喉管17和扩压管18组成，喷嘴15设置在吸入室16内，吸入室16外部一侧安装有粉体物料料斗14，粉体物料料斗14的出料口与吸入室16连通，粉体物料料斗14的出料口设置有插板13，粉体物料料斗14的上方是粉体物料定量给料机构12。

液下离心泵1的泵体部分设置在容器2内，液下离心泵1的出料口通过连接管19与喷射器11的进口连接，如图4所示。

如图5所示，溢流管4上部的空心管用销钉铰接溢流管配重板25，设置配重板25的目的是在无人为施力的情况下溢流管4始终在重力作用下其底部与溢流管阀座7的环形面密合。平面阀6的控制阀杆3从溢流管4空心管的内部穿出，平面阀6的控制阀杆3的上部用销钉铰接控制阀杆连板24，控制阀杆连板24及溢流管配重板25的端部分别与支耳26用销钉铰接，控制阀杆连板24的另一端用销钉铰接连杆22的顶部，连杆22的底部用销钉铰接联动阀手柄21，联动阀手柄21用销钉铰接限位板23。当联动阀手柄21绕销钉旋转时，通过连杆22即可改变平面阀6的控制阀杆3的位置。

***工作时，粉体物料通过物料定量机构12，落入粉体物料料斗14；尿基(尿素)或硝基(硝酸铵)熔融液在液下离心泵1的压力作用下通过喷射器11的喷嘴15高速喷出，将压力能转化为速度能，喷射的速度流在喷嘴15周围形成负压区域，使吸入室16内部压力低于外部大气压；粉体物料料斗14内的粉体物料在压力差作用下被吸入吸入室16。移动插板13就可以改变粉体物料料斗14出料口的大小，此结构可以始终有一部分粉体物料完全掩盖着出料口，以防止大量空气随粉体物料一并进入吸入室16。

熔融液和粉体物料在喷射器11的喉管17处形成液、固混合物并在高速液流的作用下在喉管17内混合形成均匀的复合乳浊液，然后在扩压管18内再次混合并进行能量交换，将速度能还原成压力能，混合液自扩压管18的大端以背压形式泄入容器2内的熔融液中。

泄入容器2的流体实际是一股射流，利用这股射流将喷射器11出口周围的液体带动起来做湍流运动，此结构可以防止容器2内的复合液体产生固、液分层沉降，并使复合液体最大限度与容器2内的蒸汽加热盘管5换热。

喷射器11从扩压管18大端喷出的液体带有压力，造粒工艺要求必须是常压造粒，本实用新型使用敞口容器2来泄压。同时复合浆料必须达到造粒需要的工艺温度才能满足造粒要求，如果复合浆料的温度低于造粒工艺所需的温度则将无法造粒；或复合浆料勉强通过造粒喷头，但成品颗粒不是圆球形而是蝌蚪形或米粒形而成为残次废品。根据物理定律：不同温度的物质进行对流传热传质，低温物料与高温物料的温度差导致低温物料温度升高、高温物料温度降低。因此如果将常温的粉体物料与高温的尿素或硝酸铵熔融液混合，由于较大的温差必将使熔融复合料浆温度下降，为保证熔融料浆的造粒温度，容器2内设置了蒸汽加热盘管5，同时在容器2的外壁设置了相应的蒸汽保温半管或夹套。

平面阀6的控制阀杆3垂直伸出容器2的顶部并由连杆机构控制，连杆机构分卸料、工作、关闭三个控制档。如图5所示。当联动阀手柄21手柄端指向为向下时为关闭档，当联动阀手柄21手柄端指向为水平时为工作档，当联动阀手柄21手柄端指向为向上时为卸料档。

当联动阀手柄21处于关闭档时，溢流管4的底部与溢流管阀座7的环形面密合，平面阀6与出料口平面阀阀座8密合。容器2内的复合熔融液不能从出料口流出，同时清洗及预热造粒喷头的蒸汽也无法通过出料口进入容器2。

当联动阀手柄21处于工作档时，溢流管4的底部与溢流管阀座7的环形面密合，控制阀杆3带动平面阀6沿轴线垂直向上移动一定距离，平面阀6与出料口平面阀阀座8分离，经喷射器11充分混合及容器2内蒸汽加热盘管5加热后的复合浆液自溢流管4的顶部溢流进入溢流管4内，通过出料弯管9进入造粒机造粒。溢流管4的顶部平面即为容器2内液面的高度。

当联动阀手柄21处于卸料档时，控制阀杆3带动平面阀6沿轴线继续向上移动，平面阀6的上部接触到溢流管4内的导向套20，带动溢流管4沿轴线垂直向上移动并与溢流管阀座7的环形面分离，容器2内的复合溶液直接从容器2底部经出料口卸出。

Claims (8)

1.化肥熔体料浆与粉体物料的混合装置，其特征在于，包括容器(2)，容器(2)内插有一控制阀杆(3)，控制阀杆(3)与容器(2)底部设置的联动出料装置相连接，容器(2)内还插有熔融液料管(10)、液下离心泵(1)和喷射器(11)，所述液下离心泵(1)的出料口通过连接管(19)与喷射器(11)的进口连接，喷射器(11)的吸入口还与粉体进料装置连接。

2.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，所述的容器(2)为敞口。

3.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，所述的喷射器(11)包括依次连接的吸入室(16)、喉管(17)和扩压管(18)，所述吸入室(16)内设置有喷嘴(15)。

4.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，所述的联动出料装置包括与容器(2)底部固定连接的环形溢流管阀座(7)，溢流管阀座(7)下面固定连接有出料弯管(9)，溢流管阀座(7)的上面设置有一个可移动的空心溢流管(4)，溢流管(4)内有导向套(20)，出料弯管(9)的上面有一个环形平面阀阀座(8)，平面阀阀座(8)上面设置有一个可移动的平面阀(6)，平面阀(6)放置于溢流管(4)内，平面阀(6)与控制阀杆(3)固定连接，控制阀杆(3)垂直伸出容器(2)的顶部。

5.根据权利要求4所述的混合装置，其特征在于，所述溢流管(4)上部通过空心管与溢流管配重板(25)铰接，所述控制阀杆(3)的上部与控制阀杆连板(24)铰接，溢流管配重板(25)和控制阀杆连板(24)的端部分别与支耳(26)铰接，控制阀杆连板(24)的另一端部与连杆(22)的顶部铰接，连杆(22)的底部与联动阀手柄(21)铰接，联动阀手柄(21)又与限位板(23)铰接。

6.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，所述的粉体进料装置包括与喷射器(11)吸入口相连接的料斗(14)和料斗(14)上方设置的给料机构(12)，所述的料斗(14)与喷射器(11)吸入口处设置有一插板(13)。

7.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，所述容器(2)的内部设置有1～2组蒸汽加热盘管(5)。

8.根据权利要求1所述的混合装置，其特征在于，所述容器(2)的外部壁上设置有1～2组蒸汽加热半管或蒸汽夹套。

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