本发明专利技术的离心分离机包括上进口室和与之相连的分离筒。上进口室包括进口，通过该进口引入混杂固体的液体。分离筒的上部延伸进入上进口室，处于进口的下方，使得上进口室的内侧壁和分离区域的上部限定一空间，所谓的前庭室。前庭室在其上端由水平布置板限定，该板直径上大于分离筒，但直径小于上进口室的内径。分离筒的上部包括多个大致轴向取向的槽口，这些槽口可以切向穿透分离筒的壁，以便大致引起从前庭室进入分离筒的液体的切向流动形态。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的离心分离机包括上进口室和与之相连的分离筒。上进口室包括进口，通过该进口引入混杂固体的液体。分离筒的上部延伸进入上进口室，处于进口的下方，使得上进口室的内侧壁和分离区域的上部限定一空间，所谓的前庭室。前庭室在其上端由水平布置板限定，该板直径上大于分离筒，但直径小于上进口室的内径。分离筒的上部包括多个大致轴向取向的槽口，这些槽口可以切向穿透分离筒的壁，以便大致引起从前庭室进入分离筒的液体的切向流动形态。【专利说明】改进的离心分离机相关申请本申请要求2011年6月 26 日提交的、名称为“Improved Centrifugal Separator”的美国实用专利申请N0.13 / 168，995的优先权，该申请的全部内容在此以引用方式并入本文。专利技术背景1.
本文披露的装置总体上涉及使固体与液体分离的装置，具体涉及一种改进的离心分离机，其包括的内部结构使得能获得通过分离机的优选流动形态，导致固体与液体的极佳分离、以及更高的分离机操作效率。2.
技术介绍
离心分离机通常已知为从混杂有固体的液体液流中分离出固体的装置。离心分离机的典型结构是，通过管嘴以切向方式将流入液体液流喷入筒状分离筒。由于喷入的液流围绕分离筒内部壁回旋，随着回旋液流从分离筒的一端向另一端流动，典型地在分离筒内从上部高度位置向下部高度位置流动，液流内的高g力导致固体颗粒朝壁迁移。使颗粒向侧壁移动所需要的力由等式F=mv2 / r限定，其中，m等于颗粒的质量，v是颗粒的切向速度，以及，r是分离机的半径。在分离筒的下端或其附近，设有自旋板，其引发液流的螺旋运动，因此形成漩涡，漩涡的液体离开自旋板朝典型称为漩涡拾取器(vortex finder)的居中布置结构流动，并且进入引出口。理想地，离开分离机的滤出液大体上没有混杂固体。在筒的下端靠近自旋板处，设有开口或槽口，更靠近分离机筒壁部的大部分混杂固体从中通过。这些固体在收集室内集聚于筒底部。这种通用类型的离心分离机示于美国专利N0.4，072，48UN0.5，811，006、以及N0.6，143，175中，因其示出了这种分离机的理论及实践，这些专利以全文引用的方式并入本文。这类分离机的功能及效率很大程度源于液流在分离机内的流动速度和平稳度。分离机内的理想流动形态是层流，其特征在于平稳、恒定的液体运动。另一方面，湍流产生随机涡流以及流动不稳定性。系统任意位置处出现湍流都需要更多的电力来提供更高的喷射压力，或者导致分离效率的降低。随着湍流度增大，从自旋板反射并通过漩涡拾取器引出分离机的液流中的颗粒混杂增加。电力需求方面的增加可能是显著的，特别是在要求高流速的场合，例如冷却塔应用中，所要求的流速会达到13，000加仑每分钟(gpm)或更高。分离机中的湍流会显著影响泵驱动液流通过分离机所需的能量需求。湍流还加剧了分离机内部组成部件的磨损。流入液体中混杂的固体是磨料。为了产生使固体与液体分离所需要的实质g力，颗粒的速度以及其与分离机部件接触的力会导致相当的磨损率，通过使用耐磨材料例如钢合金也只能部分进行补偿。因此，无湍流且平稳流动使得整个系统各处的磨损减少。然而，尽管现有技术在减少分离机内不同区域处湍流方面已经做出了改进，但本专利技术人发现已知筒状离心分离机在实现非湍流方面仍存在改进余地。理想的是，收集室维持处于静止条件，以便于固体在收集室中的沉淀，并且减少固体重新混杂进从收集室回到分离室的液体中。因此，系统各处湍流的减少能显著地改进分离、降低电力成本、延长维修间隔、以及延长装置的使用寿命。本专利技术旨在减少离心分离机各处的湍流。
技术实现思路
本专利技术提供了一种分离机，用于分离液体/固体混合物中的固体与液体。分离机包括上进口室，该上进口室具有进口，通过该进口将混杂固体的液体弓I入上进口室。上进口室还包括限定直径的内部壁。分离筒安装于上进口室。分离室具有中心轴、上端、下端、底部、内侧壁、以及限定外径的外壁，内侧壁是轴向延伸旋转筒状面。分离筒上端的一部分延伸进入上进口室，并且包括进口装置，该进口装置延伸穿过分离筒的内侧壁，从而以绕转运动的方式将液体/固体混合物喷入分离筒的上端。前庭室布置在进口装置的外侧。由上进口室的内部壁、以及由延伸进入上进口室的分离筒部分的外壁，限定前庭室。前庭室在上端处进一步由水平布置的顶板限定。顶板具有的直径大于分离筒的外径，但小于上进口室的内径。自旋结构与分离筒下端轴向相邻。分离机在自旋结构下方进一步包括具有顶部和池区的收集室，用于接纳含有固体的材料。分离机在自旋结构与池区之间还包括导管装置，通过该区域，导管装置传送含有固体的材料。出口筒在分离筒内居中对准，并且轴向上位于自旋结构上方，以接纳被自旋结构反射的液体。在本专利技术的一方面中，自旋结构是截锥体，其具有顶部、基部、以及从基部延伸至顶部的轴向延伸锥面。在本专利技术的另一方面中，分离机的直径在自旋结构顶部的下方从第一直径增大至第二直径。第一直径是分离筒的内径，以及，第二直径是收集室的内径。在本专利技术的又一方面中，直径从第一直径逐渐增大至第二直径。增大的直径在分离筒与收集室之间限定肩部。肩部从分离筒的底部延伸至收集室的顶部。在本专利技术的又一方面中，在肩部与截锥体之间限定有开口。该开口形成自旋结构与池区之间的导管装置。在本专利技术的又一方面中，截锥体包括下段和上段。下段包括第一基部、第一顶部、以及在二者之间延伸的第一轴向延伸锥面。上段包括由第一顶部限定的第二基部、以及第二顶部。在本专利技术的又一方面中，轴向延伸锥面包括第一点轨迹，其在第一基部与第一顶部之间限定第一直线。第一直线具有第一斜率，以及，第二轴向延伸锥面包括第二点轨迹。第二点轨迹在第二基部与第二顶部之间限定第二直线。第二直线具有第二斜率，并且第一斜率小于第二斜率。在本专利技术的又一方面中，截锥体由安装于收集室内部的多个径向支撑件进行支撑。在本专利技术的又一方面中，分离机包括在自旋结构与出口筒下端之间延伸的杆部。杆部在分尚筒和出口筒内居中对准。在本专利技术的又另一方面中，杆部包括位于在出口筒下端内的上端。在本专利技术的又一方面中，杆部是空心的。在本专利技术的另一方面中，杆部包括上端，该上端由内部支撑件在出口筒内居中支撑。在本专利技术的又一方面中，居中支撑结构包括多个径向支撑件，该径向支撑件在杆部上端与出口筒内部壁之间延伸。在本专利技术的又一方面中，居中支撑结构包括中心毂，杆部的上端插入中心毂。中心毂由多个流送叶片支撑在出口筒中。在本专利技术的又一方面中，外筒包括用于使通过出口筒的压降最小化的设置。在本专利技术的又一方面中，使通过出口筒的压降最小化的设置包括，将流送叶片构造成叶轮形状。在本专利技术的又一方面中，该流送叶片各相对于水平面成约20度至约60度的角度。在本专利技术的又一方面中，相邻于该流送叶片与中心毂的安装部位，该流送叶片相对于水平面具有约60度的角度。在本专利技术的又一方面中，相邻于该流送叶片与出口筒内部壁的安装部位，该流送叶片相对于水平面具有约20度的角度。本专利技术的另一方面提供了一种分离机，其具有带内径的上室，该上室包括进口，通过进口将混杂固体的液体引入上室。分离筒与上室液体连通。分离筒具有限定外径的外壁，并且分离筒的一部分延伸进入上室。延伸进入上室的分离筒部分具有至少一个开口，以允许液体从上室流进分离本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于使液体／固体混合物中的固体与液体分离的分离机，所述分离机包括：上进口室，其包括进口，通过所述进口将混杂有固体的液体引入所述上进口室，所述上进口室具有限定内径的内部壁；分离筒，其安装于所述上进口室，所述分离筒具有中心轴、上端、下端、底部、内侧壁、限定外径的外壁，所述内侧壁是轴向延伸旋转筒状面，所述上端的一部分延伸进入所述上进口室，该部分包括进口装置，该进口装置延伸穿过所述分离筒的所述内侧壁，从而以绕转运动的方式将所述混合物喷入所述分离筒的所述上端，以由离心力使固体从所述液体中分离；前庭室，其布置在所述进口装置的外侧，所述前庭室由所述上进口室的内部壁、以及由延伸进入所述上进口室的所述分离筒部分的外壁限定，所述前庭室在上端处进一步由水平布置的顶板限定，所述顶板具有的直径大于所述分离筒的外径，但其直径小于所述上进口室的内径；自旋结构，其与所述分离筒的所述下端轴向相邻，所述分离机在所述自旋结构下方进一步包括具有顶部和池区的收集室，用于容纳含有固体的材料，所述分离机在所述自旋结构与所述池区之间进一步包括导管装置，通过该区域，所述导管装置传送所述含有固体的材料；以及出口筒，其在所述分离筒内居中对准，所述出口筒在轴向上位于所述自旋结构的上方，以接纳被所述自旋结构反射的液体。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：史帝文·D·福德，
申请(专利权)人：克劳德·拉瓦尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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