水力旋流器制造技术

描述了一种用作水力旋流器(10)的分离腔室(14)的部分的部分圆锥形区段(20、22)。所述部分圆锥形区段包括：上部末端，其限定内径和外径并且包含上安装件(44、48)；下部末端，其限定比所述上部末端小的内径和外径，并且包含下安装件(46、50)；以及侧壁(26)，其限定沿着流体输送轴线(30)的内部通路(28)和外部表面。所述内部通路从所述上部末端延伸到所述下部末端，并且限定相对于所述流体输送轴线的径向向内渐缩部分和相对于所述流体输送轴线的非向内渐缩部分。所述渐缩部分从所述上部末端延伸到所述非向内渐缩部分，并且所述非向内渐缩部分从所述渐缩部分的窄端延伸到所述下部末端。还描述了一种沉砂口(24)和一种水力旋流器(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水力旋流器
本专利技术涉及水力旋流器中的改进或涉及水力旋流器，并且具体来说，但非排他地，涉及水力旋流器的部分。
技术介绍
水力旋流器用于通过在流动液体从中穿过时在水力旋流器内产生离心力而将所述液体中携带的矿物浆料等悬浮物质分离到两个排放流中。典型水力旋流器包括限定上部腔室的主体和从上部腔室延伸的截头圆锥形分离腔室。上部腔室通常具有水力旋流器部分的最大横截面尺寸，并且在其内部上包含螺旋构造。截头圆锥形分离腔室可包括多个截头圆锥形区段，所述多个截头圆锥形区段端对端耦合且终止于下溢出口处的沉砂口(spigot)。截头圆锥形区段和沉砂口通常限定具有连续变窄直径的从圆柱形腔室到下溢出口的通路。馈送入口通常与分离腔室的轴线相切，并且安置在上部腔室处。上溢出口居中位于上部腔室的上部末端处。馈送入口被配置成将浆料(含悬浮物质的液体)递送到上部腔室中的螺旋构造中，并且从中流入水力旋流器分离腔室，此布置使得重的(例如，较稠密和较粗的)的物质倾向于朝向腔室外壁迁移，并朝向且穿过位于中心的下溢出口向外迁移。较轻(不大稠密或颗粒大小较细的)材料朝向腔室的中心轴线迁移且穿过上溢出口向外迁移。水力旋流器可用于按大小或按颗粒密度分离悬浮固体颗粒。典型实例包含开采和工业应用中的固体分类任务。水力旋流器中因浆料被分离而最易磨损的部分是包括截头圆锥形分离腔室(即，截头圆锥形区段和沉砂口)的那些部分。期望通过减小这些部件容易发生的磨损的量来增加所述部件的使用寿命。
技术实现思路
根据第一方面，提供一种用作水力旋流器的分离腔室的部分的部分圆锥形区段，所述部分圆锥形区段包括：上部末端，其限定内径和外径，并且包含上安装件；下部末端，其限定比上部末端小的内径和外径，并且包含下安装件；侧壁，其限定沿着流体输送轴线的内部通路和外部表面，所述上部末端处的侧壁厚度比所述下部末端处的侧壁厚度窄小；其中所述内部通路从所述上部末端延伸到所述下部末端，并限定相对于所述流体输送轴线的径向向内渐缩部分和相对于所述流体输送轴线的非向内渐缩部分，所述渐缩部分从所述上部末端延伸到所述非向内渐缩部分，并且所述非向内渐缩部分从所述渐缩部分的窄端延伸到所述下部末端。所述上安装件可用于将所述部分圆锥形区段耦合到水力旋流器的另一部分圆锥形区段或流体输入部分。所述下安装件可用于将所述部分圆锥形区段耦合到水力旋流器的另一部分圆锥形区段或沉砂口。所述非向内渐缩部分可包括大体上均一的直径，例如圆柱形部分。在一些实施例中，所述非向内渐缩部分包括沿着流体输送轴线的所述内部通路的长度的至少3％。在其它实施例中，所述非向内渐缩部分包括沿着流体输送轴线的所述内部通路的长度的至少4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％。所述上部末端是指所述末端在用作水力旋流器的部分时的取向。在使用时，上部末端为水力旋流器提供入口，而下部末端提供下溢出口或到另一部分圆锥形区段的耦合。在一个实施例中，侧壁外部表面任选地从上部末端到下部末端连续渐缩。或者，侧壁外部表面任选地包括从上部末端到下部末端的一个或多个台阶。上部末端处的侧壁厚度小于下部末端处的侧壁厚度确保在预期最多磨损(即，下部末端)处提供增大的磨损厚度，并且在预期最少磨损(即，上部末端)处提供减小的厚度(且因此降低成本)。取决于侧壁的初始厚度，侧壁厚度随着侧壁外部表面从上部末端到下部末端渐缩任选地增大至少5％，优选地至少8％；在一些实施例中，在8％与66％之间。在一些实施例中，侧壁外部表面与平行于流体输送轴线的线之间的角度(角度A)小于内部通路的径向向内渐缩部分与平行于流体输送轴线的线之间的角度(角度B)，由此确保侧壁厚度随着侧壁朝向下部末端延伸而增大。角度A可选自2度到9度的范围。角度B可选自3度到10度的范围。部分圆锥形区段可包括弹性体侧壁、陶瓷侧壁、金属或合金侧壁、复合物侧壁等。替代地或另外，所述部分圆锥形区段可包括陶瓷内衬、弹性体内衬、复合物内衬等。根据第二方面，提供一种用作分离腔室的部分的沉砂口，所述沉砂口包括：上部末端，其限定内径并且包含用于将所述沉砂口耦合到水力旋流器的区段的上安装件；下溢出口末端，其具有比所述上部末端小的内径；沉砂口侧壁，其限定沿着流体输送轴线的内部通路和外部表面，其中所述内部通路从所述上部末端延伸到所述下溢出口末端并限定：(i)相对于所述流体输送轴线的径向向内渐缩部分，和(ii)相对于所述流体输送轴线的非向内渐缩部分，所述渐缩部分从所述上部末端延伸到所述非向内渐缩部分，并且所述非向内渐缩部分从所述渐缩部分的窄端延伸到所述下溢出口末端，其中所述非向内渐缩部分包括沿着所述流体输送轴线的所述内部通路的长度的至少15％。在其它实施例中，所述非向内渐缩部分包括沿着所述流体输送轴线的所述内部通路的总长度(其可为组合的径向向内渐缩部分和非向内渐缩部分的长度)的至少16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％。在一些实施例中，沉砂口内部通路的径向向内渐缩部分与平行于流体输送轴线的线之间的角度(角度C)至少是8度。在其它实施例中，角度C可选自8度到15度或在一些实施例中高达36度的范围。根据第三方面，提供一种水力旋流器，其包括根据第一方面的部分圆锥形区段和根据第二方面的沉砂口。所述水力旋流器还可包括上部腔室，所述部分圆锥形区段从所述上部腔室悬垂。所述上部腔室可包括圆柱形外部表面，并且可在内表面上限定螺旋构造。所述螺旋构造可由位于上部腔室中的可移除衬里限定。所述螺旋构造可围绕300度、330度、350度或更高的径向角度延伸。在从上方观察时，所述螺旋部分可形成具有近似360°自旋的螺旋形。所述水力旋流器还可包括常规截头圆锥形区段，所述截头圆锥形区段包括沿着截头圆锥形区段的整个长度基本连续渐缩的内部通路并在下部末端处耦合到根据第一方面的部分圆锥形区段。所述水力旋流器还可包括在使用时安装在根据第一方面的部分圆锥形区段上方的多个常规截头圆锥形区段。鉴于此方面，部分圆锥形区段包括：(i)第一级，其从上部末端延伸到第二级，其中通路在接近第二级时直径变窄，以及(ii)所述第二级，其中通路以大体上均一的直径从第一级延伸到下部末端。所述水力旋流器还可包括上溢出口控制腔室，所述上溢出口控制腔室位于馈送入口的顶壁处并且通过上溢出口与所述馈送入口流体连通。根据第四方面，提供一种用作水力旋流器的分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用作水力旋流器的分离腔室的部分的部分圆锥形区段，所述部分圆锥形区段包括：/n上部末端，其限定内径和外径，并且包含上安装件；/n下部末端，其限定比所述上部末端小的内径和外径，并且包含下安装件；/n侧壁，其限定沿着流体输送轴线的内部通路和外部表面，所述上部末端处的侧壁厚度比所述下部末端处的侧壁厚度窄小；/n其中所述内部通路从所述上部末端延伸到所述下部末端，并限定相对于所述流体输送轴线的径向向内渐缩部分和相对于所述流体输送轴线的非向内渐缩部分，所述渐缩部分从所述上部末端延伸到所述非向内渐缩部分，并且所述非向内渐缩部分从所述渐缩部分的窄端延伸到所述下部末端。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181221 GB 1821140.91.一种用作水力旋流器的分离腔室的部分的部分圆锥形区段，所述部分圆锥形区段包括：
上部末端，其限定内径和外径，并且包含上安装件；
下部末端，其限定比所述上部末端小的内径和外径，并且包含下安装件；
侧壁，其限定沿着流体输送轴线的内部通路和外部表面，所述上部末端处的侧壁厚度比所述下部末端处的侧壁厚度窄小；
其中所述内部通路从所述上部末端延伸到所述下部末端，并限定相对于所述流体输送轴线的径向向内渐缩部分和相对于所述流体输送轴线的非向内渐缩部分，所述渐缩部分从所述上部末端延伸到所述非向内渐缩部分，并且所述非向内渐缩部分从所述渐缩部分的窄端延伸到所述下部末端。


2.根据权利要求1所述的部分圆锥形区段，其中所述非向内渐缩部分包括沿着所述流体输送轴线的所述内部通路的长度的至少3％。


3.根据权利要求1所述的部分圆锥形区段，其中所述非向内渐缩部分包括沿着所述流体输送轴线的所述内部通路的长度的3％与24％之间。


4.根据任一前述权利要求所述的部分圆锥形区段，其中所述侧壁外部表面从所述上部末端到所述下部末端的起始处向内且连续渐缩。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的部分圆锥形区段，其中所述侧壁外部表面包括从所述上部末端到所述下部末端的一个或多个台阶。


6.根据任一前述权利要求所述的部分圆锥形区段，其中所述侧壁在所述下部末端处比所述上部末端处的所述侧壁厚度厚至少5％。


7.根据任一前述权利要求所述的部分圆锥形区段，其中所述侧壁外部表面与平行于所述流体输送轴线的线之间的角度A小于所述内部通路与平行于所述流体输送轴线的所述线之间的角度B，由此确保所述侧壁厚度随着所述侧壁朝向所述下部末端延伸而增大。


8.根据权利要求7所述的部分圆锥形区段，其中角度A是选自2度到9度的范围中的角度。


9.根据权利要求7所述的部分圆锥形区段，其中角度B是选自3度到9度的范围中的角度。


10.根据任一前述权利要求所述的部分圆锥形区段，其中所述部分圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·施密特，爱德华多·塞佩达，豪尔赫·拉戈斯，
申请(专利权)人：乌尔可公司，
类型：发明
国别省市：智利;CL