水力旋流器包括：储槽(12)，其包含流体入口(14)、过滤后流体出口(16)以及包围至少一个腔室(24)的内周壁(22)；过滤器组合件(26)，其位于所述腔室(24)内并且包括以轴(X)为中心的圆形过滤网(27)；以及清洁组合件(48)，其包括至少一个清洁部件(52)，所述至少一个清洁部件相对于所述过滤网(27)的外周(29)偏置并且经调适以围绕所述过滤网(27)的所述外周(29)旋转；并且以下各项中的至少一个：a)所述过滤网(27)通过相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)偏置的所述清洁部件(52)可逆地变形平均孔隙大小的0.1倍至10倍的径向距离(D)；以及b)压缩部件(58)提供使所述清洁部件(52)相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)偏置的连续径向向内的力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及流体的气旋和交叉流过滤。
技术介绍
水力旋流器通常用于从液体中分离悬浮颗粒。在典型实施例中，在圆柱形或圆锥形腔室内产生涡流的条件下，加压供液(例如废水)被引入到所述腔室中。与涡流相关联的离心力推动更稠密的颗粒朝向腔室的外周。因此，位于涡流中心附近的液体具有比位于外周的液体更低的颗粒浓度。随后可以从水力旋流器的中心区域中抽取此“更干净的”液体。分离效率可以通过在腔室内包含过滤器组合件使得移动到腔室中心的液体的一部分穿过过滤网而得到改进。在一个已知实施例中，过滤网包括薄的圆形金属带，所述金属带包含具有防止较大大小的颗粒和碎屑通过的直径的槽或孔(即，“孔隙”)。如US2012/0010063和WO2012/154448中所描述，水力旋流器可以进一步包含具有刷子、刮板或刮刀的清洁组合件，所述清洁组合件围绕过滤网的外周旋转且清除碎屑。额外的实例描述于：US7632416、US7896169、US8201697和US2013/0126421中。尽管有效，但需要清洁组合件的进一步改进，包含提供更佳效率且需要较少维护的那些改进。
技术实现思路
在优选实施例中，目标水力旋流器(10)包含：储槽(12)，其包含流体入口(14)、过滤后流体出口(16)以及包围至少一个腔室(24)的内周壁(22)；过滤器组合件(26)，其位于腔室(24)内并且包括以轴(X)为中心的圆形过滤网(27)，其中过滤网(27)包围与过滤后流体出口(16)流体连通的滤液腔室(36)；以及清洁组合件(48)，其包括至少一个清洁部件(52)，所述至少一个清洁部件相对于过滤网(27)的外周(29)偏置并且经调适以围绕过滤网(27)的外周(29)旋转；其中：a)过滤网(27)通过相对于过滤网(27)的外周(29)偏置的清洁部件(52)可逆地变形平均孔隙大小的0.1倍至10倍的径向距离(D)；和/或b)压缩部件(58)提供使清洁部件(52)相对于过滤网(27)的外周(29)偏置的连续径向向内的力。附图说明通过参考结合附图获得的以下描述可以更好的理解本专利技术的各个方面，在附图中已经在各个视图的通篇中使用相同的编号来表示相同的部分。所述描绘是说明性的并且并非意图按比例绘制或限制本专利技术。图1A是示出本专利技术的一个实施例的正视图。图1B是沿着图1A中的线1B-1B截取的截面图。图2是图1A和B中所示的实施例的分解的部分剖视透视图。图3是过滤器组合件(26)的实施例的分解图。图4A是过滤器组合件(26)和清洁(48)组合件的实施例的正视图。图4B是沿着图4A中的线4B-4B截取的放大截面图。图4C是图4B的放大视图，其示出响应于清洁部件(52)相对于其外周(29)偏置，过滤网(27)径向变形。图5A是示出容纳于孔隙(32)中的理想化颗粒(56)的过滤网(27)的放大的简化正视图。图5B是图5A的实施例，其示出响应于清洁部件(52)偏置以及跨越滤网(27)移动且从孔隙(32)中移去颗粒(56)，过滤网(27)径向变形。图6A是过滤器组合件(26)和清洁组合件(48)的另一实施例的正视图。图6B是沿着图6A中的线6B-6B截取的示出压缩部件(弹簧负载组合件)(58)的放大截面图。图7是包含压缩部件(弹性带)(58)的清洁组合件(48)的另一实施例的分解透视图。具体实施方式本专利技术大体上涉及水力旋流器过滤装置以及进行气旋分离的相关方法。出于本说明书的目的，术语“水力旋流器”是指至少部分依赖通过涡流流体流动产生的离心力来分离流体混合物的组分的过滤装置。实例包含从液体混合物中分离固体颗粒以及分离包含不同密度的液体(例如，石油和水)的混合物。特定应用包含由造纸厂产生的制浆废水、由油气回收产生的工艺用水、舱底污水以及城市和工业废水的处理。图1至2中说明本专利技术的一个实施例，其包含一般以10示出的水力旋流器，所述水力旋流器包含储槽(12)，其具有可拆卸盖子(13)、流体入口(14)、过滤后流体出口(16)、流出物出口(18)、任选的过程流体出口(20)以及包围至少一个，但优选地多个垂直对准腔室(24、30)的内周壁(22)。尽管描绘为包含两个垂直对准的腔室(24、30)，但是还可以包含额外的腔室。类似地，还可以包含额外的流体入口和出口。尽管示出为具有以中心轴为中心的圆柱形上部部分和截头圆锥形基底，但储槽(12)可以具有包含完全圆柱形形状的其它配置。过滤器组合件(26)位于腔室(24)(即，“涡流腔室”)内并且包括圆形过滤网(27)，所述过滤网以轴(X)为中心且界定围绕轴(X)同轴定位的外周(29)，并且包含穿过所述过滤网的具有1μm至250μm的平均孔隙大小的多个孔隙(32)。过滤网(27)包围与过滤后流体出口(16)流体连通的滤液腔室(36)。任选的流出物分离腔室(30)可以位于涡流腔室(24)下方并且与涡流腔室(24)流体连通。流出物分离腔室(30)适用于从涡流腔室(24)接收未过滤的流体。任选的涡流流动阻挡层(34)可以位于涡流和流出物分离腔室(24、30)之间并且可以经调适以将涡流和流出物分离(24、30)腔室之间的流体流动引导至邻近于储槽(12)的内周壁(22)的位置。涡流流动阻挡层(34)可以经设计以维持流出物分离腔室(24)中的涡流流体流动并且在流体从涡流腔室(24)流动到流出物分离腔室(30)中时扰乱涡流流体流动(28)。更具体地说，涡流流动阻挡层(34)包含延伸到邻近于储槽(12)的内周壁(22)或与所述内周壁接触的位置的外周(40)，并且可以进一步包含位于外周(40)附近且穿过其延伸的多个孔口(42)。在所说明的实施例中，孔口(42)为扇形，但还可以使用替代形状。流出物开口或路径(例如导管)(18′)居中位于储槽(12)的下部部分中并且与流出物出口(18)流体连通，流出物可以通过所述流出物出口离开储槽(12)。尽管未示出，但是开口(18′)或出口(18)可以任选地包含用于选择性地准许流出物从储槽(12)流动的阀门(例如，单向止回阀)。在操作中，加压供液(例如，优选地从4psi至120psi)经由流体入口(14)进入储槽(12)并且跟随流体路径(28)且围绕过滤器组合件(26)产生涡流。离心力推动更稠密材料朝向储槽(12)的内周壁(22)，而不太稠密的液体朝向过滤网(27)径向向内流动。此液体的一部分流过过滤网(27)的孔隙(32)进入到滤液腔室(36)中并且可以借助于过滤后流体出口(16)作为“滤液”离开储槽(12)。剩余的“非滤液”从涡流腔室(24)向下流动到流出物分离腔室(30)。涡流流动阻挡层(34)将此类向下流体的大部分(例如，优选地至少75％并且在一些实施例中至少90％)引导到沿着或邻近于储槽(12)的内周壁(22)的位置。此布置被认为有助于维持涡流腔室(24)内的涡流流动同时随着流体进入流出物分离腔室(30)扰乱涡流流动。流体流在流出物分离腔室(30)中减速，并且更稠密材料(例如，颗粒)优先地朝向储槽(12)底部沉淀且随后可以进入流出物开口(18′)中，接着可以借助于流出物出口(18)离开储槽。流出物分离腔室(30)中的剩余液体(下文称为“过程流体”)向上流入与过程流体出口(20)流体连通的居中定位的过程流体开口或路径(例如，导管)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水力旋流器(10)，其包括：储槽(12)，其包含流体入口(14)、过滤后流体出口(16)、流出物出口(18)以及包围至少一个腔室(24)的内周壁(22)；过滤器组合件(26)，其位于所述腔室(24)内并且包括圆形过滤网(27)，所述过滤网以轴(X)为中心且界定包含穿过其的多个孔隙(32)的同心外周(29)，其中所述过滤网(27)包围与所述过滤后流体出口(16)流体连通的滤液腔室(36)，使得穿过所述孔隙(32)的流体进入所述滤液腔室(36)并且可以借助于所述过滤后流体出口(16)离开所述储槽(12)；以及清洁组合件(48)，其包括至少一个清洁部件(52)，所述至少一个清洁部件相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)偏置并且经调适以围绕所述过滤网(27)的所述外周(29)旋转；其中所述水力旋流器(10)的特征在于以下各项中的至少一个：a)所述过滤网(27)通过相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)偏置的所述清洁部件(52)可逆地变形平均孔隙大小的0.1倍至10倍的径向距离(D)；以及b)压缩部件(58)提供使所述清洁部件(52)相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)偏置的连续径向向内的力。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.05 US 61/912053;2014.03.14 US 61/9528951.一种水力旋流器(10)，其包括：储槽(12)，其包含流体入口(14)、过滤后流体出口(16)、流出物出口(18)以及包围至少一个腔室(24)的内周壁(22)；过滤器组合件(26)，其位于所述腔室(24)内并且包括圆形过滤网(27)，所述过滤网以轴(X)为中心且界定包含穿过其的多个孔隙(32)的同心外周(29)，其中所述过滤网(27)包围与所述过滤后流体出口(16)流体连通的滤液腔室(36)，使得穿过所述孔隙(32)的流体进入所述滤液腔室(36)并且可以借助于所述过滤后流体出口(16)离开所述储槽(12)；以及清洁组合件(48)，其包括至少一个清洁部件(52)，所述至少一个清洁部件相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)偏置并且经调适以围绕所述过滤网(27)的所述外周(29)旋转；其中所述水力旋流器(10)的特征在于以下各项中的至少一个：a)所述过滤网(27)通过相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)偏置的所述清洁部件(52)可逆地变形平均孔隙大小的0.1倍至10倍的径向距离(D)；以及b)压缩部件(58)提供使所述清洁部件(52)相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)偏置的连续径向向内的力。2.根据权利要求1所述的水力旋流器，其中所述过滤网(27)通过相对于所述过滤网(27)的所述外周(29)周围偏置的所述清洁部件(52)可逆地变形所述平均孔隙大小的0.1倍至10倍的径向距离(D)。3.根据权利要求2所述的水力旋流器，其中所述过滤器组合件(26)进一步包括支撑框架(44)，其用于在操作期间将所述过滤网(27)维持在通常圆形的配置中；以及柔性部件(46)，其位于所述过滤网...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·D·科克伦，R·蒂瓦里，C·V·舒埃特，P·J·舒尔茨，M·O·拉博内维尔，J·M·格赖德，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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