CN204769192U - 一种消除短路流的水力旋流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消除短路流的水力旋流器，包括上部中空筒、下部倒锥体、溢流管、给料管和加速叶轮；所述上部中空筒为圆柱体，顶端密封，底端和下部倒锥体大端沿轴线对接形成旋流器外壳体，所述下部倒锥体底部的小端设有沉砂口；所述溢流管和给料管分别与上部中空筒连通，其中，所述给料管沿上部中空筒的切线方向通入，所述溢流管的入口端位于上部中空筒的中心轴线上并不超过上部中空筒的底端平面，所述加速叶轮设置在溢流管的入口端下方，加速叶轮的旋转方向与旋流器内部的旋流方向一致。本实用新型结构简单，在现有水力旋流器的结构上进行改装，可有效消除短路流对细砂回收的影响。

Description

一种消除短路流的水力旋流器

技术领域

本实用新型属于物料分选技术领域，具体涉及一种消除短路流的水力旋流器。

背景技术

人工制砂生产线及选煤厂粗煤泥回收等细颗粒物料的回收配套设备应用的水力旋流器如附图1所示，水力旋流器常采用圆形柱体构筑物或金属管制作，水靠压力或重力由构筑物(或金属管)上部沿切线进入，在离心力作用下形成外旋流11，粗重颗粒物质被抛向器壁并旋转向下形成浓液一起排出，较小的颗粒物质旋转到一定程度后随构筑物中心形成的内旋流12上升排出，由于粗颗粒与细颗粒之间存在粒度差，其受到离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，受离心沉降作用，大部分粗颗粒经旋流器底流沉砂口5排出，而大部分细颗粒由溢流管1排出，从而达到分离目的。

传统的水力旋流器在运转工作中，混合物料在外旋流11的离心力作用下沿着筒壁的稠化悬浮液沉砂向下运动，与向上的内旋流12在溢流口附近形成短路流13，短路流13的形成使固液分离效果下降，随着压力的不同，混合料的固体含量不同，固体粒度大细不同，导致回收细砂效果差别较大，一般回收率在50﹪到60﹪，最小分离粒度在150目左右，在细砂回收，尤其用于干排的浓缩达不到使用要求。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有水力旋流器存在的短路流不利于细砂回收的缺陷，提供一种新型水力旋流器，可消除短路流对细砂回收的影响，提高细砂回收率。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种消除短路流的水力旋流器，包括上部中空筒3、下部倒锥体4、溢流管1、给料管2和加速叶轮6；所述上部中空筒3为圆柱体，顶端密封，底端和下部倒锥体4大端沿轴线对接形成旋流器外壳体，所述下部倒锥体4底部的小端设有沉砂口5；所述溢流管1和给料管2分别与上部中空筒3内部连通，其中，所述给料管2沿上部中空筒3的切线方向通入，所述溢流管1的入口端位于上部中空筒3的中心轴线上并不超过上部中空筒3的底端平面，所述加速叶轮6设置在溢流管1的入口端下方，加速叶轮的旋转方向与旋流器内部的旋流方向一致。

进一步的，所述溢流管1沿上部中空筒3的中心轴线竖直***上部中空筒，并从溢流管1外侧面引出溢流导管。

进一步的，所述加速叶轮6连接叶轮轴7，所述叶轮轴7同轴设置在溢流管1内，在溢流管1的顶部设有轴承座8，所述叶轮轴7与轴承座8密封装配，并与旋流器外部固定的电机10通过传动机构9连接。

优选的，所述传动机构9为皮带轮机构或链传动机构或齿轮传动机构。

本实用新型在溢流管的入口端处设置加速叶轮，用于对旋流加速，加速叶轮设置的位置也正好是短路流产生的区域，在该区域，电机通过传动机构带动叶轮轴，使加速叶轮与进料管旋流方向相同，对物料进行加速，减少甚至消除短路流对固体颗粒离心下沉的影响，进料管送入的混合液体在通过溢流口截面时固体颗粒被高速运转的加速叶轮将物料颗粒甩向筒壁，并向下沉砂，并完全克服了压力，给料大小，物料浓度的影响。本实用新型可使固分效果提高到90﹪—95﹪。回收最小分离粒度在可达600目，该改进后的旋流器用于细砂回收可提30﹪的经济效益，用于干排，浓缩，固液分离彻底，生产成本低。

由上所述，本实用新型结构简单，可在现有水力旋流器的结构上进行改装，并且有效降低了短路流对细砂回收的影响，经济效益明显，可广泛推广应用。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为现有技术中的水力旋流器的主剖视图。

图2为本实用新型中的水力旋流器的主剖视图。

图3为本实用新型中的水力旋流器的俯视图。

图中标号：1-溢流管，2-给料管，3-上部中空筒，4-下部倒锥体，5-沉砂口，6-加速叶轮，7-叶轮轴，8-轴承座，9-传动机构，10-电机，11-外旋流，12-内旋流，13-短路流。

具体实施方式

实施例

参见图2，图示中的水力旋流器，包括上部中空筒3、下部倒锥体4、溢流管1、给料管2和加速叶轮6；上部中空筒3为圆柱体，顶端密封，底端和下部倒锥体4大端沿轴线对接形成旋流器外壳体，上部中空筒3下部倒锥体4底部的小端设有沉砂口5；溢流管1和给料管2分别与上部中空筒3内部连通，其中，给料管2从侧面沿上部中空筒3的切线方向通入，如图3所示，溢流管1沿上部中空筒3的中心轴线竖直***上部中空筒，并从溢流管1外侧面引出溢流导管，溢流管1的入口端位于上部中空筒3的中心轴线上并不超过上部中空筒3的底端平面，加速叶轮6设置在溢流管1的入口端下方，加速叶轮的旋转方向与旋流器内部的旋流方向一致。

在本实施例中，加速叶轮6连接叶轮轴7，叶轮轴7同轴设置在溢流管1内，端部伸出溢流管1连接加速叶轮6，在溢流管1的顶部设有轴承座8，轴承座8与溢流管之间、叶轮轴7与轴承座8之间密封装配，叶轮轴7与旋流器外部固定的电机10通过传动机构9连接，电机10通过电机座固定安装在水力旋流器的外壳体上，可提高整机设备的结构紧凑性，传动机构9可皮带轮机构或链传动机构或齿轮传动机构等，本实施例采用的皮带轮传动机构。

本实施例的水力旋流器在细砂分选的应用工作原理如下：连接给料管的泵以一定压力和流速将砂粒悬浮液以较高的速度沿上部中空筒的切线方向进入水力旋流器的壳体内，由于受到壳体筒壁的限制，迫使液体做自上而下的旋转运动，形成外旋流11，如图1和图2所示，外旋流11中的固体颗粒受到离心力作用，会克服液体阻力的作用向下部倒锥体移动，与悬浮液分离，到到达下部倒锥体底部附近聚集成为稠化的悬浮液，然后从底部的沉砂口排出。现有的水力旋流器中分离净化后的清液旋转向下运动，在进入下部倒锥体后，因旋液分离器的内径逐渐缩小，液体旋转速度加快，液体产生涡流运动时沿径向方向的压力分布不均，越接近轴线处越小而至轴线时趋近于零，成为低压区甚至为真空区，导致液体趋向于轴线方向移动，由于旋液分离器底部的沉砂口大大缩小，液体无法迅速从底流口排出，而旋流器上部中空筒中央设有连接外部的溢流管，处于低压区而使一部分清液则向上移动，因而形成向上的旋转运动的内旋流12空气柱，除浓缩后的粗砂稠化的悬浮液从沉砂口排出外，其它清液随内旋流携带细而轻的固体物料从溢流口排出。由于固体颗粒在筒壁的摩擦阻力作用，其中一部分会在旋流器中间上升的内旋流12的作用下先向上再沿顶盖下表面向内，又沿旋涡溢流管外壁向下运动，最后同内旋流12汇合由溢流管的溢流口排出，这部分位于旋流器溢流管入口端的盖下流就是短路流13，本实施例在旋流器的溢流管入口端设置加速叶轮，加速叶轮在电机的驱动下与旋流器内部的旋流方向一致，通过将溢流管入口端的液体加速，提高外旋流的作用，加速固体颗粒向旋流器的壳体筒壁的离心运动，避免短路流将固体颗粒混入内旋流的清液中并从溢流管排出，提高固分效果。同时，加速叶轮的快速转动可有利于内旋流的泵送，有利于清液的迅速排出。

上述为本实用新型的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利说明书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式和细节上对本实用新型所作出的各种变化，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种消除短路流的水力旋流器，其特征在于：包括上部中空筒(3)、下部倒锥体(4)、溢流管(1)、给料管(2)和加速叶轮(6)；

所述上部中空筒(3)为圆柱体，顶端密封，底端和下部倒锥体(4)大端沿轴线对接形成旋流器外壳体，所述下部倒锥体(4)底部的小端设有沉砂口(5)；

所述溢流管(1)和给料管(2)分别与上部中空筒(3)内部连通，其中，所述给料管(2)沿上部中空筒(3)的切线方向通入，所述溢流管(1)的入口端位于上部中空筒(3)的中心轴线上并不超过上部中空筒(3)的底端平面，所述加速叶轮(6)设置在溢流管(1)的入口端下方，加速叶轮的旋转方向与旋流器内部的旋流方向一致。

2.根据权利要求1所述的一种消除短路流的水力旋流器，所述溢流管(1)沿上部中空筒(3)的中心轴线竖直***上部中空筒，并从溢流管(1)外侧面引出溢流导管。

3.根据权利要求2所述的一种消除短路流的水力旋流器，所述加速叶轮(6)连接叶轮轴(7)，所述叶轮轴(7)同轴设置在溢流管(1)内，在溢流管(1)的顶部设有轴承座(8)，所述叶轮轴(7)与轴承座(8)密封装配，并与旋流器外部固定的电机(10)通过传动机构(9)连接。

4.根据权利要求3所述的一种消除短路流的水力旋流器，所述传动机构(9)为皮带轮机构或链传动机构或齿轮传动机构。