提供了一种螺旋式离心液体分离机，其具有连续沉降部并且利用加压空气促进固体传送。机器具有同轴的外转鼓和输送器。设置了背驱动组件以维持转鼓与输送器之间的速度差异，使得输送器在机器的分离区域内具有机械扫动动作。空气通过背驱动组件被导入机器内，并且被注射到重相排放路径内。在一个位置中，空气用作使砂粒至少部分地再次悬浮在重相材料内的湍流引发件。空气还通过关于固体挡板径向间隔开的提升注射件被注射，以提供均匀的固相驱动力。还设置了流动控制器，以用于控制重相材料通过排放口的排放速率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及离心液体分离机，并且特别地涉及具有连续沉降部且利用加压空气促进固体传送的螺旋式离心液体分离机。
技术介绍
离心机在多种类型的应用中有用。在一种应用中，期望污水处理厂实现4%至6%的滤饼固体排放。需要该范围的滤饼固体是为了厌氧消化池高效地操作。低于该范围需要增加消化池容量。超过该范围典型地导致由于重相液体的厚度而引起的混合问题。虽然关于一种类型的应用描述了本专利技术的原理，但是应该理解为本专利技术决不限于该描述的应用。在基本形式中，沉降式离心分离机具有转动的外转鼓、与外转鼓同轴布置的内部螺旋输送器以及用于维持转动的外转鼓与内部螺旋输送器之间在速度上的差异以允许机器的连续操作的机构。转鼓以升高的速度转动导致在机器内由于升高的重力水平而引起在机器的分离区域内的固液分离动作。诸如固体和较重密度液体等材料因此将沉淀至分离区域的外径，并且较低密度液体将转移至分离区域的内径。分离率随着由转鼓的转动引起的重力的升高而增大。螺旋输送器具有大于或小于外转鼓转动速度的转动速度。该速度上的差异使得螺旋输送器叶片能够提供在分离区域内的机械扫动动作。多年来已经具有多种离心机设计以处理比输送固体更难的软的挑战。在以下美国专利中说明了这些设计中的几个。美国专利号(以下称作“USPN”)3，795，361是Lee的专利，标题为离心机设备。该专利描述了在无孔转鼓内具有螺旋输送器的沉降离心机如何设置有由螺旋输送器携带的环状挡板。重相排放口被教示为位于转鼓的渐缩部内并且位于比轻相材料的内表面距离转动轴线的距离大的径向距离处。挡板的外周部与转鼓接近地隔开以便形成用于重相材料的从转鼓的筒状部内的分离区至转鼓的渐缩部内的重相排放区的底流的受限通路。利用圆锥形挡板，来路进料被导向到挡板的面朝内的表面上并且被加速以便使分离区内的湍流最小化。因为充分地输送砂粒或废物所需的浅锥角(beach angle)需要不期望的大比例的转鼓长度，所以渐缩部或锥角的使用降低了机器的容量。USPN4, 339，072是Hiller的专利，标题为用于分离固体/液体混合物的离心机。在该专利技术中，具有外夹套的离心机鼓设置有被定位在夹套中的开孔。通过开孔，集中的固相的至少部分排放发生于开孔上。优选地为盘形式的控制装置提供了以小间隔与开孔隔开的表面，以便防止除了当表面中的诸如凹陷或缺口等不连续发生以使得流动能够通过开孔时之外的固体/液体通过开孔的流动。虽然该专利描述了用于通过从外转鼓排放来消除截头圆锥(truncated cone)的解决方案，但是其设计并非没有缺点。例如，其需要所有固体通过非常小的喷嘴。这可能导致不期望的磨损损伤量和机器的堵塞。USPN5, 542，903是Nishida等人的专利，标题为利用减速叶片的离心液体分离机。该专利教示，在转动转鼓和螺旋输送器的轴内单独地形成有用于集中的和分离的液体的排放通道。在从转动转鼓的内侧引导至轴内的排放通道的径向排放通道的入口通道中，环状空间被安装在螺旋输送器上并且从机器的轴在径向上延伸的多个减速叶片分成扇区。虽然该专利示出了针对由于无固定形状废物产生的问题的解决方案，但是并未解决由诸如砂粒等磨损材料引起的问题。USPN4, 898，571是Epper等人的专利,标题为固体转鼓离心机。该专利说明了用于将不同密度的混合物分离成较轻相和较重相的方法和设备，设备包括:在外壁处提供了筒状沉淀池的转动截头圆锥状鼓；可转动地位于鼓内的位移构件，在该位移构件与鼓壁之间形成了沉淀池；与沉淀池径向向内隔开的较轻相材料用的排放元件；在鼓的外周在最深位置处从沉淀池引导的较重相材料用的排放引导件；和连接至较重相材料用排放的有助于较重相材料的去除的压缩空气管道；以及在位移构件上的有助于材料通过鼓的移动的叶片。较轻和较重相材料两者都在设备的同一端离开设备。还有，转鼓和背驱动器两者都被示出为在作为进料导入位置的储蓄端(save end)，并且那个时代的传统背驱动系统不允许处理材料的中心轴线流动。USPN5, 176，616是Schlip等人的专利，标题为用于固体转鼓蜗杆离心机的厚材料排放区域的后处理的方法和设备。该专利教示具有外筒状鼓和内可转动的蜗杆的离心固体转鼓蜗杆分离机的使用，蜗杆的外表面具有螺旋形叶片，其中鼓被配置为接收待以轻、重成分(fraction)或相被分离的材料，并且机构提供用于在重成分材料离开鼓之前将流体化物质注射并混合到鼓内的重成分材料内，以使该流体化物质在转鼓内与重成分混合的方法。流体化物质降低了重成分的密度以使其能够通过蜗杆叶片排放。液体的液压压力帮助推动重成分从分离机分离，这防止反向流动且防止重成分与液体成分的混杂。然而，显然该专利未说明用于充分混合空气与污泥的适当结构，因此该设计能够被改进。USPN5, 244，451是Retter的专利，标题为用于操作具有加压气体导入的蜗杆离心机的方法。该专利示出用于通过在固体排放开口前以受控频率将连续的压力冲击波导入到转鼓分离机内的集中的污泥成分来操作和提高蜗杆离心机的吞吐量和效率的方法，由此压力的脉冲频率和水平是可控的并且能够作为通过分离机的污泥成分产量的函数而被控制。该专利示出作为克服滤饼排放路径内的空气分布短路的手段的脉动空气流动的使用。在这方面，未示出空气的连续导入。USPN4, 790，806是High的专利，标题为含有空气提升装置的沉降离心机。该专利示出包括环状转鼓、在转鼓的轴线上的中空管和用于将输入污泥的第一相从转鼓排放的部件的沉降离心机，该离心机的特征在于流体致动的空气提升装置，该装置包括被径向地支撑于中空管的排放线路和流体供应线路，该流体供应线路用于将来自中空管内的流体输送至排放线路的外端部，以达到通过污泥的另一相的所述线路从转鼓中去除流体的效果。在该专利技术中，空气被教示为由通过轮轴(hub)的管线来引导。重相材料的粗粒子由于通向空气提升装置的污泥入口与转鼓壁的内表面之间的窄间隙而被防止进入空气提升装置内。如果从进料浆去除了(或者进料浆中不存在)过大粒子，则所有沉积的固体都能够借助于空气提升装置被排放，并且无需沉降转鼓的锥角部(conical-beach portion)。该教示中暗含着当未从进料浆去除过大粒子时则需要岸锥(beach)的限制。将物品传送局部化的成功是单元的筒状部内的流体动力效应的短路，这也是个问题。这些专利均未示出通过背驱动系统进入的空气传输系统的设计。这些专利均未示出在螺旋式离心系统中的固体挡板后面的连续轴向空气入口的设计。这些专利均未示出跨过流动路线的径向截面的均匀间隔的细小空气粒子入口的设计。这些专利均未示出将砂粒至少部分再次悬浮地湍流导入排放流动路径内的设计。这些专利均未示出通过用传感器测量重相排放流的特性并相应地调节被供应的连续空气而操作的连续处理控制，以实现期望的重相排放连贯性。因此，存在着对于解决这些以及其他问题的离心液体分离机的需求。
技术实现思路
本专利技术涉及离心液体分离机，并且特别地涉及具有连续沉降部且利用加压空气促进固体传送的螺旋式离心液体分离机。根据本专利技术的一个实施方式，机器具有外转鼓和输送器。转鼓和输送器同轴，并且背驱动(back drive)组件引起这些组成部件以相异速度转动，以使得输送器能够在机器的分离区域内机械地扫动重相本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.15 US 61/355,0231.一种机器,其包括: 外转鼓； 输送器； 由所述外转鼓和所述输送器限定的分离区域； 固体挡板； 通过所述固体挡板和所述外转鼓之间的重相流动路径；和 维持所述外转鼓和所述输送器之间的不同的转动速率的背驱动器，其中，所述不同的转动速率提供了所述外转鼓与所述输送器之间的扫动动作，并且通过所述背驱动器提供了空气传输路径，所述空气传输路径向所述固体挡板附近传输空气以使沉淀物再次悬浮并进入所述重相流动路径内。2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述背驱动器具有背驱动器中心轴线，并且所述空气传输路径沿着所述背驱动器中心轴线。3.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述空气传输路径通过所述固体挡板。4.根据权利要求3所述的机器，其特征在于， 所述固体挡板具有外周缘；并且 所述空气传输路径通过所述外周缘附近的至少一个湍流引发件离开所述固体挡板。5.根据权利要求4所 述的机器，其特征在于， 所述固体挡板具有在所述外周缘终止的渐缩端部；并且 所述至少一个湍流引发件通过所述渐缩端部。6.根据权利要求3所述的机器，其特征在于， 所述机器进一步包括端壁，所述重相流动路径进一步通过所述端壁和所述固体挡板之间， 所述分离区域具有液池表面；并且 所述固体挡板具有在所述液池表面下方注射空气的多个空气注射件，以将空气注射到所述重相流动路径内。7.根据权利要求6所述的机器，其特征在于，所述空气注射件在所述液池表面下方至少0.25英寸处注射空气。8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于，所述空气注射件在所述液池表面下方至少0.50英寸处注射空气。9.根据权利要求6所述的机器，其特征在于，具有至少16个径向间隔开的空气注射件。10.根据权利要求9所述的机器，其特征在于，具有200个槽状的空气注射件，每个均具有0.08英寸的宽度。11.根据权利要求6所述的机器，其特征在于， 所述端壁具有贯通所述端壁的重相排放开口 ；并且 所述固体挡板距离所述端壁0.5英寸或更小。12.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述空气传输路径是连续的进料空气传输路径。13.根据权利要求12所述的机器，其特征在于，所述空气以3...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·科佩尔，罗伯特·哈瑞恩，
申请(专利权)人：迈克尔·科佩尔，罗伯特·哈瑞恩，
类型：
国别省市：
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