旋流分离器制造技术

提供了一种旋流分离器(1)和包括多个这种旋流分离器(1)的系统。该旋流分离器包括具有入口导管(3)的头部部分(2)和布置在头部部分(2)中的溢流排放管(4)。旋流分离器(1)还具有顶部排放口(8)和布置在头部部分和顶部排放口之间的渐缩分离部分(5)。渐缩分离部分远离头部部分向远侧渐缩。此外，头部部分还包括排空口，该排空口与溢流排放管分离地被布置在头部部分中。因此，本发明专利技术提供了一种旋流分离器，其能够实现改进的操作效率，同时降低粗粒分级被错放并留在头部部分中的风险。这有效地减少了维护需求并延长了旋流器的寿命。

Hydrocyclone

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋流分离器
本专利技术涉及一种用于对诸如集料那样的颗粒材料进行分类的设备。更具体地说，本专利技术涉及用于对液体悬浮液中的固体材料进行分类的旋流分离器。
技术介绍
旋流分离器(也可以被简称为(液力)旋流器)已知可用于对悬浮在液体中的细小固体和粗粒进行分类或分级。通常，旋流器是封闭的旋涡设备，通常包括短的柱形区段(头部部分)和随后的渐缩(例如锥形)区段。固体悬浮物的进料在预定压力下切向地或在涡形路径中被供给到头部部分中，以便在其中产生流体旋流，该流沿循朝向锥体的最窄半径的点(通常称为顶部)具有逐渐减小半径的路径。当螺旋路径接近旋流器的顶部时，它的一部分转向并开始流向相对的端部，即流向柱形区段。另外，该流动处于半径小于第一螺旋的半径的螺旋路径中但沿相同方向旋转。因此在旋流器内部产生涡流。压力将沿着涡流的中心轴线降低并沿径向向外增加。该构思是，旋流器将根据形状、尺寸和比重来分离浆料的颗粒，其中较快沉降的颗粒朝向旋流器的外壁移动，最终通过顶部排放口离开旋流器。较慢沉降的颗粒将朝向中心轴线移动并朝向头部部分行进，最终通过溢流排放管离开旋流器。溢流排放管通常向下延伸到柱形区段中，从而防止进料的短路，向下延伸到柱形区段中的部分通常被称为涡流探测器。这种操作的效率，即，较粗颗粒与较细颗粒的分离的敏锐度取决于各种因素，例如顶部开口的尺寸、进料速度以及待分离和分类的材料的密度。另外，锥形区段从柱形部分到顶部开口的长度将对分离和/或分类的操作产生影响。根据形状、尺寸和比重进行的这种分离有时被称为"分层"。然而，材料的这种分层不总是完全被实现的，因此会导致不完全的分类。此外，已知会出现的另一个问题是错放(misplace，错位)的粗粒分级经常终止于柱形头部部分中。如果错放的分级没有从头部部分被去除，则其将在头部部分的内壁上涡旋并撕裂(tear)，并因此导致增加的维护需要和/或甚至需要完全更换头部部分。在严重的情况下，错放的粗粒分级甚至可能对操作者造成风险。这种粗粒分级错放的问题在旋流分离器被布置成以部分或完全倒置构造(即顶部相对于溢流排放口竖直升高的构造)操作的系统中甚至更突出。迄今为止，为了去除错放的粗粒分级，通常拆解头部部分的部件或整个头部部分。然而，这种操作是耗时且劳动密集型的，且因此其不利地影响操作效率和成本。因此，在该
中仍然需要改进，并且更具体地，需要一种旋流分离器，其提供良好的分离，而同时至少部分地减轻与头部部分中错放的粗粒分级相关的目前已知系统的这些问题或缺点中的一些。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种旋流分离器，用于对液体悬浮液中的固体材料进行分类，其减轻了目前已知系统的所有或至少一些上述缺点。在下文中，术语“示例性”应被理解为用作示例、实例或图解。该目的通过一种用于对液体悬浮液中的固体材料进行分类的旋流分离器来实现，该旋流分离器包括：头部部分；适于将悬浮液供给到头部部分中的入口导管；溢流排放管，所述溢流排放管布置在所述头部部分内；顶部排放口(apexdischargeport，尖端排放口)；渐缩分离部分，所述渐缩分离部分布置在头部部分与顶部排放口之间，所述渐缩分离部分具有近端端部和远端端部，并且其中，所述渐缩分离部分朝向所述远端端部渐缩；其特征在于，所述头部部分还包括排空口，所述排空口与所述溢流排放管分离地布置在所述头部部分中。因此，提供了一种旋流分离器，其能够实现改进的操作效率，同时降低粗粒分级被错放并留在头部部分中的风险。这有效地减少了维护需求并延长了旋流器的寿命。在本公开的上下文中，术语“远端”或“远侧”被解释为朝向顶部排放口，并且术语“近端”或“近侧”被解释为朝向头部部分。此外，术语“溢流(overflow)”和“底流(underflow)”被认为代表它们在本领域中的通常含义，尽管事实上本专利技术的旋流器可以被配置成以倒置取向使用，使得溢流出口(即轻组分的出口)被布置在底流出口(即重组分的出口)“下方”。渐缩分离部分的近端端部可以被直接连接到头部部分，或者备选地，旋流分离器可以进一步包括布置在头部部分与渐缩分离部分的近端端部之间的中间(隔离器)部件或部分。术语“倒置构造”(也可以被称为反转或半反转构造)应被理解为，在使用中旋流分离器被定向成使得顶部排放口相对于溢流排放管处于竖直升高位置处。换句话说，在使用中，如果完全直的、常规的构造被认为是0°的话，则旋流器的纵长中心轴线相对于竖直参考轴线形成91°-269°范围内的角度。完全直的构造是溢流排放口直接布置在顶部排放口上方，并且中心轴线是完全竖直的。因此，术语“倒置构造”不必解释为仅限于180°定向，其中顶部排放口直接位于溢流排放口上方。本专利技术人认识到，通过提供与溢流排放管分离的排空口，其可以用于收集或丢弃在操作期间被捕集在头部部分内部的残留材料，可以实现减少维护需求、增加寿命以及更快且更少劳动密集型的维护方面的优点。排空口提供了一种简单且有效的手段，用于在操作之间清洁头部部分，因此减少了否则为了去除捕集的残留材料而需要的劳动密集的拆解过程的需要。因此降低了操作成本并提高了操作效率。本专利技术人还认识到，当旋流分离器以倒置构造使用时，本专利技术的特别优点在于，可以提高操作效率而不会以增加维护需求和减少寿命为代价。更详细地，在现有已知解决方案中，在旋流器以倒置构造进行操作的情况下，经常存在大量粗粒颗粒形式的残留材料，这些残留材料由于太重以致不能被向上螺旋旋流拾取而被捕集在头部部分中。因此，粗粒颗粒在头部部分内部保持涡旋，在那里它们撞击并刮擦头部部分的内壁，导致不希望的磨损和撕裂，这降低了旋流器的总寿命。此外，根据本专利技术的至少一个示例性实施例，排空口设有用于选择性地打开和关闭排空口的关闭装置。此外，根据至少一个示例性实施例，旋流分离器还包括布置在头部部分中的一组流体注入嘴，用于将次级流体(secondaryfluid)注入到头部部分中。流体注入嘴在维护期间被有利地使用，例如用于促进头部部分的内部清洁，由此，所捕集的残留材料可经由形成冲洗排放部类型的排空袋被“冲洗”。更进一步地，根据至少一个示例性实施例，排空口还包括沉降袋，该沉降袋包括用于收集残留的粗粒进料的内部腔室。该袋装置允许收集在操作期间卡在头部部分中的粗粒(潜在危险)进料，从而进一步降低头部部分的内部磨损和撕裂的风险。沉降袋可以进一步包括可关闭的进入口，其可从旋流分离器的外部接近，以从所述内部腔室中去除收集的残留粗粒进料。因此，残留的粗粒颗粒被有效地收集并安全地储存在沉降袋中，作为维护程序的一部分，沉降袋可以被周期性地排空。此外，根据至少一个示例性实施例，当所述旋流分离器被定向成使得所述顶部排放口相对于溢流排放管处于竖直升高位置时，排空口被布置在头部部分的最低点处。在操作期间被捕集在头部部分内部的较重颗粒将通过重力被拉向头部部分的最低点，因此通过将排空口布置在头部部分的最低点处，可以实现残留粗粒材料的有效收集。例如，通过将旋流器布置成倾斜的倒置定向(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋流分离器(1)，用于对液体悬浮液中的固体材料进行分类，所述旋流分离器包括：/n头部部分(2)；/n入口导管(3)，适于将悬浮液供给到所述头部部分中；/n溢流排放管(4)，布置在所述头部部分中；/n顶部排放口(8)；/n渐缩分离部分(5)，布置在所述头部部分与所述顶部排放口之间，所述渐缩分离部分具有近端端部(6)和远端端部(7)，并且其中，所述渐缩分离部分朝向所述远端端部渐缩；/n其特征在于，所述头部部分还包括排空口(9)，所述排空口与所述溢流排放管分离地布置在所述头部部分中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 EP 17177481.31.一种旋流分离器(1)，用于对液体悬浮液中的固体材料进行分类，所述旋流分离器包括：
头部部分(2)；
入口导管(3)，适于将悬浮液供给到所述头部部分中；
溢流排放管(4)，布置在所述头部部分中；
顶部排放口(8)；
渐缩分离部分(5)，布置在所述头部部分与所述顶部排放口之间，所述渐缩分离部分具有近端端部(6)和远端端部(7)，并且其中，所述渐缩分离部分朝向所述远端端部渐缩；
其特征在于，所述头部部分还包括排空口(9)，所述排空口与所述溢流排放管分离地布置在所述头部部分中。


2.根据权利要求1所述的旋流分离器(1)，其中，所述排空口(9)设有用于选择性地打开和关闭所述排空口的关闭装置(12)。


3.根据权利要求1或2所述的旋流分离器(1)，还包括一组流体注入嘴(14)，所述流体注入嘴被布置在所述头部部分中，用于将次级流体注入所述头部部分中。


4.根据前述权利要求中任一项所述的旋流分离器(1)，其中，所述排空口包括沉降袋(11)，所述沉降袋包括用于收集残留粗粒进料的内部腔室。


5.根据权利要求4所述的旋流分离器(1)，其中，所述沉降袋包括能关闭的进入口(12)，其能从所述旋流分离器外部接近，用于从所述内部腔室去除收集的残留粗粒进料。


6.根据前述权利要求中任一项所述的旋流分离器(1)，其中，当所述旋流分离器被定向成使得所述顶部排放口(8)相对于所述溢流排放管处于竖直升高位置时，所述排空口(9)被布置在所述头部部分的最低点处。


7.根据前述权利要求中任一项所述的旋流分离器(1)，其中，所述头部部分包括：
盘形端部部分(13)，环绕所述溢流排放管(4)；并且
其中，所述排空口(9)布置在所述盘形端部部分中。


8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·诺尔，L·格伦瓦尔，
申请(专利权)人：美卓矿物工业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US