一种外凸出螺旋槽式旋流器制造技术

本发明专利技术涉及一种外凸出螺旋槽式旋流器，该旋流器为中空结构，上部为中空的圆柱段、下部为中空的圆锥段，圆柱段上连通有进料管；进料管连通于圆柱段的上端，进料管相对于圆柱段向下倾斜并与圆柱段相切，圆柱段上插有溢流管，圆锥段的底部为封闭端；旋流器的器壁上设有螺旋槽，螺旋槽为旋流器的器壁由上至下沿圆周方向按螺旋状向外凸出，螺旋槽的上端与进料管相连通，下端连通有底流管；轻重介质通过进料管进入旋流器内部，重介质在螺旋槽内向下滑动，并由底流管排出，轻介质通过溢流管排出，实现轻重介质的分离。本发明专利技术在不改变旋流场的情况下顺势引导重介质和轻介质的分离，提高了分级效率和减小了分割直径，减少了旋流器中常见的溢流跑粗现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物料分离领域，尤其涉及气—固、液—固及液—液、气—液分离领域，具体地说是一种外凸出螺旋槽式旋流器。
技术介绍
旋流器是目前常用的分离装置，工作时用泵将混合相以一定的压力从上端的进料管打入旋流器中，依靠轻重两相的密度差异或粗细颗粒之间的粒度差异所受到离心力的不同，在旋流器中形成内外两漩涡，重相被甩向器壁，沿壁面下滑，由底流口排出，轻相经内漩涡由上部的溢流口流出。旋流器的构造简单，没有运动部件，占地面积小，生产能力大，因此在气—固、液—固和液—液、气—液分离领域的应用非常广泛。授权公告日为2010年9月15日、授权公告号为CN201579126U的技术专利公开了一种内螺旋槽式水利旋流器，其在旋流器的圆锥筒体内设有螺旋形沟槽，粗粒因质量较大产生较大的离心力，沿圆锥筒体内壁的螺旋形沟槽顺利向下旋流，最后经沉砂口排出；细粒因离心力较小，在圆筒内以螺旋形运动轨迹向上运动经由分流管流入溢流管排出。授权公告日为2011年7月6日、授权公告号为CN201889238U的技术专利公开了一种水力旋流器，其材料上采用微晶刚玉陶瓷制作的同时，在旋流器基本结构的基础上，进料管后端设有一螺旋线流道，或者在圆柱段内腔壁面上设螺旋线导流槽。螺旋线流道的存在使待分离的物料从原料入口处沿切线方向高速进入螺旋线流道，在螺旋流道内旋转流动一周后，与刚从原料入口进来的新原料作相同方向旋转流动，避免了水力旋流器在原料入口处产生平面交叉流动的问题。旋流器依靠内腔的内外两个旋转流场对物料分离，两个旋转流动越规整、越独立，分离效果也就越好。上述两个专利的螺旋槽均为部分内置型(CN201579126U在圆台段内设置导流槽，CN201889238U在圆柱段内设置导流槽)，虽对重介质的流动有一定的导向作用，但同时对流场的干扰和破坏性也较大。对于旋流器整体结构而言，此改进仅为局部性，在大幅度提高旋流器的分离效率上，效果仍不够理想。此外，圆筒被分离的颗粒在器壁反弹进入中心轻介质流区的问题以及在圆台底部沉积颗粒被重新卷起的问题仍无法解决，溢流跑粗现象严重，此缺陷对分离效率的影响很大。
技术实现思路
为了解决现有旋流器存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种外凸出螺旋槽式旋流器。该外凸出螺旋槽式旋流器在不改变强旋流场自由旋转结构的情况下引导重介质和轻介质的分离，减少被分离重介质返回轻介质的机率，从而提高重介质的分离效率和降低其分割直径，减少不利于分离的现象发生。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术的旋流器为中空结构，上部为中空的圆柱段、下部为中空的圆锥段，所述圆柱段上连通有进料管；所述进料管连通于所述圆柱段的上端，该进料管相对于所述圆柱段向下倾斜并与所述圆柱段相切，所述圆柱段上插有溢流管，所述圆锥段的底部为封闭端；所述旋流器的器壁上设有螺旋槽，该螺旋槽为旋流器的器壁由上至下沿圆周方向按螺旋状向外凸出，所述螺旋槽的上端与所述进料管相连通，下端连通有底流管；轻重介质通过所述进料管进入旋流器内部，重介质通过压力、重力和曳力的共同作用在所述螺旋槽内向下滑动，并由所述底流管排出，轻介质通过所述溢流管排出，实现轻重介质的分离。其中：所述底流管上安装有控制所述重介质排出流量的调节阀；所述螺旋槽由进料管在圆柱段上的进口处向下沿圆周方向延伸至所述圆锥段的底部，并在该圆锥段的底部位置与所述底流管相连通；所述螺旋槽向外凸出的高度为3～15mm，宽度与所述进料管的直径相等，所述螺旋槽的截面形状为圆弧形或方形；所述螺旋槽由进料管在圆柱段上的进口处与水平线成15～60°夹角向下螺旋；所述进料管向下倾斜角度为小于或等于5；所述溢流管的插入深度小于或等于所述圆柱段的直径；所述圆柱段的上表面为可拆卸的顶盖，所述溢流管安装在该顶盖上；所述溢流管的插入深度小于或等于所述圆柱段的直径；所述溢流管、圆柱段及圆锥段的轴向中心线共线。本专利技术的优点与积极效果为：1.本专利技术外凸出的螺旋槽对旋转流场无破坏性，并且外凸出分离槽的存在给重介质提供了足够的运动轨道，从而有利于重介质和轻介质的分离，对在外凸出的螺旋槽区域碰到器壁反弹的颗粒也起到了缓冲、捕捉和归整的作用，使待分离的两相更能够按照人们的预期运动，提高了分离效率。同时，圆锥段底部的密封结构，杜绝轻介质流体由于外因导致的不合理翻转，使重介质只能由螺旋槽的底部开口排出，开口方向即为排出方向。因此，分离器内部做自由旋转的流体给外凸出螺旋槽内的颗粒压力，使重介质沿着螺旋槽在重力、曳力和压力作用下缓慢下降至底流管排出。重介质和轻介质一经分离便在各自区域流动，大大减小了在锥体区域被上旋流体卷起的可能性，大大减少了旋流器溢流跑粗的现象。2.本专利技术底流管处接有调节阀，人们可以通过检测出口颗粒的粒度和浓度，然后根据需要调节阀门开度，达到预期的分离和分级效果。3.本专利技术构造简单，使用方便，应用比较广泛。附图说明图1为本专利技术实施例一的结构示意图；图2为本专利技术实施例二的结构示意图；其中：1为溢流管，2为进料管，3为圆柱段，4为圆锥段，5为顶盖，6为螺旋槽，7为调节阀，8为底流管。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述。实施例一如图1所示，本专利技术的旋流器为内部中空结构，上部为中空的圆柱段3、下部为中空的圆锥段4，圆柱段3的底面与圆锥段4的底面相接，圆锥段4的底部为封闭端，圆柱段3的上表面中心连通有溢流管1，也可将圆柱段3的上表面设计成可拆卸的顶盖5，溢流管1则安装在该顶盖5的中心位置。溢流管1、圆柱段3及圆锥段4的轴向中心线共线。进料管2连通于圆柱段3的上端，相对于圆柱段3向下倾斜并与圆柱段3相切，进料管2向下倾斜角度为小于或等于5°。溢流管1和进料管2可根据分离介质的具体情况制造为不同的形状、大小或添加连接部件等，本实施例的溢流管1及进料管2均为圆管。旋流器的器壁上设有螺旋槽6，该螺旋槽6为旋流器的器壁由上至下沿圆周方向按螺旋状向外凸出，螺旋槽6的上端与进料管2相连通，下端连通有底流管8，螺旋槽6的下端是在圆锥段4的底部位置与底流管8相连通的。即，进料管2进入圆柱段3后与水平线成15～60°夹角继续向下沿旋流器的器壁延伸并且成圆弧形外凸出于器壁，即为螺旋槽6；该螺旋槽6由进料管2在圆柱段3上的进口处向下沿圆周方向延伸至圆锥段4的底部。螺旋槽6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外凸出螺旋槽式旋流器，该旋流器为中空结构，上部为中空的圆柱段、下部为中空的圆锥段，所述圆柱段上连通有进料管；其特征在于：所述进料管(2)连通于所述圆柱段(3)的上端，该进料管(2)相对于所述圆柱段(3)向下倾斜并与所述圆柱段(3)相切，所述圆柱段(3)上插有溢流管(1)，所述圆锥段(4)的底部为封闭端；所述旋流器的器壁上设有螺旋槽(6)，该螺旋槽(6)为旋流器的器壁由上至下沿圆周方向按螺旋状向外凸出，所述螺旋槽(6)的上端与所述进料管(2)相连通，下端连通有底流管(8)；轻重介质通过所述进料管(2)进入旋流器内部，重介质通过压力、重力和曳力的共同作用在所述螺旋槽(6)内向下滑动，并由所述底流管(8)排出，轻介质通过所述溢流管(1)排出，实现轻重介质的分离。

【技术特征摘要】
1.一种外凸出螺旋槽式旋流器，该旋流器为中空结构，上部为
中空的圆柱段、下部为中空的圆锥段，所述圆柱段上连通有进料管；
其特征在于：所述进料管(2)连通于所述圆柱段(3)的上端，该进
料管(2)相对于所述圆柱段(3)向下倾斜并与所述圆柱段(3)相
切，所述圆柱段(3)上插有溢流管(1)，所述圆锥段(4)的底部为
封闭端；所述旋流器的器壁上设有螺旋槽(6)，该螺旋槽(6)为旋
流器的器壁由上至下沿圆周方向按螺旋状向外凸出，所述螺旋槽(6)
的上端与所述进料管(2)相连通，下端连通有底流管(8)；轻重介
质通过所述进料管(2)进入旋流器内部，重介质通过压力、重力和
曳力的共同作用在所述螺旋槽(6)内向下滑动，并由所述底流管(8)
排出，轻介质通过所述溢流管(1)排出，实现轻重介质的分离。
2.按权利要求1所述的外凸出螺旋槽式旋流器，其特征在于：
所述底流管(8)上安装有控制所述重介质排出流量的调节阀(7)。
3.按权利要求1或2所述的外凸出螺旋槽式旋流器，其特征在
于：所述螺旋槽(6)由进料管(2)在圆柱段(3)上的进口处向下
沿圆周方向延伸至所述圆锥段(4)的底部，并在该圆锥段(4)的底
部位置与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄青山，姚礼山，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37