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CN104874207A - 高速气流消泡装置 - Google Patents

高速气流消泡装置 Download PDF

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CN104874207A
CN104874207A CN201510294543.3A CN201510294543A CN104874207A CN 104874207 A CN104874207 A CN 104874207A CN 201510294543 A CN201510294543 A CN 201510294543A CN 104874207 A CN104874207 A CN 104874207A
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陈连龙
邵远敬
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Abstract

本发明涉及一种高速气流消泡装置,包括泡沫吸入管、消泡管、气液分离器和向所述消泡管供应喷吹气流的气流喷吹机构;所述泡沫吸入管穿设于碱液循环罐上,所述泡沫吸入管的入口位于碱液液面上方,所述消泡管上设有泡沫入口,所述泡沫吸入管的出口与所述泡沫入口连通;所述消泡管一端与所述气流喷吹机构连接,另一端与所述气液分离器连通。本发明采用高速气流进行消泡的方法,消泡效果较好,且不对碱液造成污染或稀释,从而不影响生产。

Description

高速气流消泡装置
技术领域
本发明涉及一种高速气流消泡装置,用于冷轧带钢脱脂生产时消除碱液循环罐内过多的泡沫。
背景技术
带钢在退火、涂镀等后工序处理前,需要设置脱脂段对轧制后带钢表面的油脂进行清洗。正常生产时,脱脂液(通常也称碱液)在碱洗槽和碱液循环罐之间循环使用,由于碱液中通常都含有碱和表面活性剂等成分,在空气的混入和冲刷搅拌作用外部条件下,不可避免地会产生大量的泡沫,最终泡沫聚集在碱液循环罐内。过多的泡沫会从循环罐中溢出,不仅造成碱液中有效成分的流失,影响脱脂效果,增加生产成本,还会污染清洗段的操作环境。
目前大多采用向碱液中添加消泡剂的化学消泡法进行消泡,如专利ZL200820218185.3和ZL200820012731.8公开了添加消泡剂的消泡装置。化学消泡法不仅增加了生产成本,而且由于消泡剂不溶于或微溶于碱液,往往是以一定大小的颗粒存在的,因此会加速清洗喷嘴堵塞,影响脱脂生产。此外,消泡剂中含有的有机硅或聚醚类等难降解有机物进入碱液中,造成碱液污染,同时增加了失效碱液的处理难度。
因此有必要设计一种高速气流消泡装置,以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷,提供了一种高速气流消泡装置,其消泡效果好、不污染碱液,易于实现自动控制、维护方便,运行稳定性较高。
本发明是这样实现的:
本发明提供一种高速气流消泡装置,包括泡沫吸入管、消泡管、气液分离器和向所述消泡管供应喷吹气流的气流喷吹机构;所述泡沫吸入管穿设于碱液循环罐上,所述泡沫吸入管的入口位于碱液循环罐内且位于碱液液面上方,所述消泡管上设有泡沫入口,所述泡沫吸入管的出口与所述泡沫入口连通;所述消泡管一端与所述气流喷吹机构连接,另一端与所述气液分离器连通。
进一步地,所述气流喷吹机构包括气流喷吹管,所述气流喷吹管的入口端连接有高压气源,出口端设有气流喷口,所述气流喷口与所述泡沫入口的中心位于所述消泡管的同一径向截面上。
进一步地,所述气流喷吹管上设有控制喷吹气流流量的控制阀。
进一步地,所述碱液循环罐上设有检测泡沫高度的泡沫检测仪;所述消泡装置还包括中央控制器,所述泡沫检测仪与所述中央控制器的输入端电性连接,所述控制阀为电动阀或气动阀,所述控制阀与所述中央控制器的输出端电性连接。
进一步地,所述气液分离器包括气液分离段,所述气液分离段为圆柱形筒体或锥筒体,所述消泡管与所述气液分离段相切连通。
进一步地,沿气流流通方向,所述消泡管靠近所述气液分离段的一侧管径逐渐减小。
进一步地,所述气液分离器还包括排气口和排液口,所述排气口和排液口分别设于所述气液分离段的上方和下方;所述碱液循环罐上设有碱液回流口,所述排液口与所述碱液回流口连通。
进一步地,所述泡沫吸入管包括锥柱体部和用于吸入泡沫的圆柱体部,所述锥柱体部包括与所述泡沫入口连通的小直径端和位于所述碱液循环罐内的封闭大直径端,所述圆柱体部与所述锥柱体部相切连通。
进一步地,所述喷吹气流的流速在100m/s以上。
进一步地,所述泡沫吸入管穿设于所述碱液循环罐的顶部或侧壁上。
本发明具有以下有益效果:采用高速气流进行消泡的方法,通过在消泡管内喷吹高速气流产生负压从而吸入泡沫,泡沫在消泡管内受到高速气流的冲击作用,在气液分离器内受到高速气流的剪切力和离心力的作用,因而消泡效果较好,且不对碱液造成污染或稀释,从而不影响生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的消泡装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的气液分离器与消泡管连接的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图2,本发明实施例提供一种高速气流消泡装置,包括泡沫吸入管5、消泡管4、气液分离器1和向所述消泡管4供应喷吹气流的气流喷吹机构。所述泡沫吸入管5穿设于碱液循环罐10上,所述泡沫吸入管5的入口位于碱液12液面上方,具体为碱液循环罐10内的泡沫11区域,泡沫吸入管5的入口高度位置根据实际情况而定,考虑碱液循环罐10内的泡沫11产生情况及碱液12液面高度,避免部分碱液12被吸入而在气流的搅拌作用下重新产生泡沫11。所述消泡管4上设有泡沫入口,所述泡沫吸入管5的出口与所述泡沫入口连通;所述消泡管4一端与所述气流喷吹机构连接,另一端与所述气液分离器1连通。
其中,所述气液分离器1包括设于顶部的排气口2、设于底部的排液口3和位于排气口2与排液口3之间的气液分离段;气液分离段为该气液分离器1的主体结构,用于将气流与碱液12分离,因此,将该气液分离段设置为圆柱形筒体或锥筒体,所述消泡管4与所述气液分离段相切连通;为锥筒体时,应为上窄下宽的锥筒体。进一步地,沿气流流通方向,所述消泡管4靠近所述气液分离段的一侧管径逐渐减小,即消泡管4的出口端为锥柱体形,可提高进入气液分离器1的气流流速,增大气流在气液分离器1内的切向力,从而提高泡沫11的消除效果。另外,上述排气口2与排雾系统连接,经排气口2排出的气流被收集可外排或作为压缩气源供气流喷吹机构使用,不影响现场的工作环境。碱液循环罐10上设有碱液回流口,所述排液口3与所述碱液回流口连通,二者优选为法兰连接,安装和拆卸都较方便,便于维护。本实施例提供的消泡装置可安装于碱液循环罐10顶部或侧部,即泡沫吸入管5穿设于碱液循环罐10的顶部或侧壁上,该泡沫吸入管5的入口位于碱液循环罐10的泡沫11区域即可;为便于气液分离器1内的碱液12回流,优选为将该消泡装置安装于碱液循环罐10顶部,回流的碱液12与碱液循环罐10内的泡沫11接触,还可消除部分泡沫11。
如图1,所述气流喷吹机构包括气流喷吹管6,所述气流喷吹管6的入口端连接有高压气源,出口端设有气流喷口7。气流喷吹管6可插入到消泡管4内或通过吹气管道与消泡管4的入口端部连通,优选为插入到消泡管4内,更易于在消泡管4内形成负压而吸入泡沫11。一般地,消泡管4的泡沫入口位于消泡管4的中间位置,即位于该消泡管4的入口端与出口端之间;气流喷吹管6的插入深度为:气流喷口7可在消泡管4的出口端与泡沫入口之间,也可在消泡管4的入口端与泡沫入口之间,或者设于泡沫入口附近;优选为将气流喷口7与泡沫入口的中心设于所述消泡管4的同一径向截面上。泡沫吸入管5与消泡管4直接连通,二者可垂直连接或成一定角度连接;对于垂直连接的情况,气流喷口7即位于泡沫吸入管5的中轴线上。采取这种结构,气流喷口7喷吹高速气流时,在射流作用下,即在泡沫入口处形成负压,作用距离短且吸引力强,吸入效果显著;而对于气流喷口7在消泡管4的出口端与泡沫入口之间,或在消泡管4的入口端与泡沫入口之间的情况,由于泡沫入口距离负压中心处的距离相对较远,泡沫11吸入效果相对较弱。
如图1,作为本实施例的一种优选结构,该消泡装置可实现自动化控制。在所述气流喷吹管6上设置控制喷吹气流流量的控制阀8,该控制阀8为电动阀或气动阀;所述碱液循环罐10上设有检测泡沫11高度的泡沫检测仪9,所述消泡装置还包括中央控制器,所述泡沫检测仪9与所述中央控制器的输入端电性连接,所述控制阀8与所述中央控制器的输出端电性连接。即将泡沫检测仪9采集的检测信号发生至中央控制器,中央控制器通过控制该控制阀8的工作电路,从而控制该控制阀8的自动打开和关闭,实现自动控制。该自动控制过程中采用的控制程序采用现有的自动化控制程序,无需另外编程。
另外,可设置泡沫11的吸入方式为旋向吸入,即将泡沫吸入管5设置成一旋向吸入管,具体结构为:所述泡沫吸入管5包括锥柱体部和用于吸入泡沫11的圆柱体部,所述锥柱体部包括与所述泡沫入口连通的小直径端和位于所述碱液循环罐10内的封闭大直径端,所述圆柱体部与所述锥柱体部相切连通。该圆柱体部两端开口,一端与碱液循环罐10的泡沫11区域开放连通,另一端靠近上述大直径端与圆柱体部相切连通,当消泡管4的泡沫入口即上述的小直径端附件形成负压时,泡沫11从圆柱体部一端被吸入,吸入的泡沫11在锥柱体部内切向进入,由于泡沫11内的碱液12和气体的离心力不同,泡沫11在锥柱体部内由于切向力和离心力的作用下破裂,从而可消除部分的泡沫11,进一步提高消泡效果。为保证在消泡管4内产生的负压效果及气液分离器1内的消泡效果,所述喷吹气流的流速应在100m/s以上。
本实施例提供的消泡装置的工作过程如下:
当泡沫检测仪9检测到碱液循环罐10中泡沫11达到设定的上限高度(可设定)时,与泡沫检测仪9联锁的控制阀8自动打开,流速超过100m/s的高速气流通过气流喷吹管6经由气流喷口7喷入消泡管4中,由于高速气流的喷出时形成射流作用,泡沫吸入管5中形成负压,碱液循环罐10中的泡沫11经由泡沫吸入管5被吸入到消泡管4中,大部分泡沫11在消泡管4中受到高速气流的冲击而破碎形成气液混合物,此气液混合物与剩下的少部分泡沫11一起由切向进入气液分离器1中,在高速气流剪切力和离心力的作用下,泡沫11被破碎成气体和碱液12,同时气液混合物也被分离成气体和碱液12,气体经由顶部排气口2进入排雾系统,碱液12则由气液分离器1底部的排液口3重力回流至碱液循环罐10内。此过程持续进行,可实现连续消泡。当泡沫检测仪9检测到碱液循环罐10中泡沫11达到设定的下限高度(可设定)时,与泡沫检测仪9联锁的控制阀8自动关闭,消泡装置停止工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速气流消泡装置,其特征在于:包括泡沫吸入管、消泡管、气液分离器和向所述消泡管供应喷吹气流的气流喷吹机构;所述泡沫吸入管穿设于碱液循环罐上,所述泡沫吸入管的入口位于碱液循环罐内且位于碱液液面上方,所述消泡管上设有泡沫入口,所述泡沫吸入管的出口与所述泡沫入口连通;所述消泡管一端与所述气流喷吹机构连接,另一端与所述气液分离器连通。
2.根据权利要求1所述的高速气流消泡装置,其特征在于:所述气流喷吹机构包括气流喷吹管,所述气流喷吹管的入口端连接有高压气源,出口端设有气流喷口,所述气流喷口与所述泡沫入口的中心位于所述消泡管的同一径向截面上。
3.根据权利要求2所述的高速气流消泡装置,其特征在于:所述气流喷吹管上设有控制喷吹气流流量的控制阀。
4.根据权利要求3所述的高速气流消泡装置,其特征在于:所述碱液循环罐上设有检测泡沫高度的泡沫检测仪;所述消泡装置还包括中央控制器,所述泡沫检测仪与所述中央控制器的输入端电性连接,所述控制阀为电动阀或气动阀,所述控制阀与所述中央控制器的输出端电性连接。
5.根据权利要求1所述的高速气流消泡装置,其特征在于:所述气液分离器包括气液分离段,所述气液分离段为圆柱形筒体或锥筒体,所述消泡管与所述气液分离段相切连通。
6.根据权利要求5所述的高速气流消泡装置,其特征在于:沿气流流通方向,所述消泡管靠近所述气液分离段的一侧管径逐渐减小。
7.根据权利要求5所述的高速气流消泡装置,其特征在于:所述气液分离器还包括排气口和排液口,所述排气口和排液口分别设于所述气液分离段的上方和下方;所述碱液循环罐上设有碱液回流口,所述排液口与所述碱液回流口连通。
8.根据权利要求1所述的高速气流消泡装置,其特征在于:所述泡沫吸入管包括锥柱体部和用于吸入泡沫的圆柱体部,所述锥柱体部包括与所述泡沫入口连通的小直径端和位于所述碱液循环罐内的封闭大直径端,所述圆柱体部与所述锥柱体部相切连通。
9.根据权利要求1所述的高速气流消泡装置,其特征在于:所述喷吹气流的流速在100m/s以上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的高速气流消泡装置,其特征在于:所述泡沫吸入管穿设于所述碱液循环罐的顶部或侧壁上。
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