CN2628149Y - 可调式水力旋流器 - Google Patents

Abstract

可调式水力旋流器，包括旋流筒体、进料管、溢流管、调节杆；其中，旋流筒体包括柱体部、锥体部；进料管、溢流管设置于柱体部上端，并相连通；调节杆安装于旋流筒体内；还设有调节锥、支撑轴承、螺母；调节锥套设于调节杆下部；进料管设有至少两个通道，且成内外或上下设置；支撑轴承固定于锥体部下端，调节杆一端安装于该支撑轴承内；螺母固定于溢流外接管上。通过调节杆及调节锥在旋流器内上下运动，以调节旋流器底流出口通流面积继而可方便地对旋流器的分流比进行调节；同时，分流道进料方式可以减少颗粒进入边界层的机会；通过改变进料管形状和各流道通流面积以及各流道内进料的流速，使旋流器适用于各种颗粒的分离、分级过程。

Description

可调式水力旋流器

技术领域

本实用新型涉及一种水力旋流器，具体地说，是涉及一种可以调节分流比的、具有分流道进料方式的、以液体为连续相载体的、用于液/固分离或固/固分级、分选的可调式水力旋流器。

技术背景

中国实用新型专利号02221295.7公开了一种可以调节分流比的水力旋流器，如图1所示，包括溢流管10、旋流筒体20、底流管30、调节杆40、蝶型杯50。

在一定压力下，被处理悬浮液由进料口210切向进入旋流器柱体部分后作高速旋流运动，在离心力场的作用下迅速完成液/固分离或固/固分级过程，由溢流管10排出含有粒度较细、密度较小颗粒的低浓度溢流产物，由底流管30排出含有粒度较粗、密度较大颗粒的高浓度底流产物。

在水力旋流器内，器壁处存在流动边界层，并有盖下边界层和边壁边界层之分。边界层对颗粒具有“屏蔽”作用，颗粒一旦进入边界层便很难再脱离其“束缚”。于是，随顶盖下边界层的流动产生溢流跑粗现象，而随边壁边界层的流动则产生底流夹细现象。溢流跑粗和底流夹细均使旋流器的分离、分级性能降低，是影响旋流器效率的关键因素之一。

水力旋流器的分流比，即底流产物流量与进料流量之比，是影响旋流器分离、分级效率的另一关键因素。生产实际中，常规水力旋流器通常通过更换不同通径的底流管30来调节水力旋流器的分流比，操作比较麻烦，特别是经过长时间使用后底流管30很难从旋流器主体上拆下来。

水力旋流器内，流向溢流口的内旋流一直延伸到底流口附近，使得底流口附近内、外旋流内已经得到分离、分级的颗粒重新发生部分掺混，降低了常规水力旋流器的分离、分级效率。

上述结构的旋流器通过增加调节杆40和蝶型杯50这两部分，虽然达到调节旋流器分流比的目的，但该装置中薄壁蝶型杯50长期处于旋流器底流口附近高浓度粗颗粒流的高速冲刷之下，极易磨损，实际工作中需要频繁更换该零件。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可调式水力旋流器，可方便地进行分流比的调节，且抑制底流口已分离、分级颗粒的掺混；同时，这种水力旋流器具有分流道进料方式，可以减少颗粒进入边界层的机会，从而抑制常规水力旋流器中普遍存在的溢流跑粗和底流夹细现象，提高水力旋流器对颗粒的分离、分级性能。

为了实现上述目的，本实用新型的可调式水力旋流器，包括旋流筒体、进料管、溢流管、调节杆；其中，旋流筒体包括柱体部、锥体部；进料管设置于柱体部上端，并与之相连通；溢流管设置于柱体部上端，并与之相连通；溢流管出口连接溢流外接管；调节杆安装于旋流筒体内；还设有一调节锥，该调节锥套设于调节杆下部；本实用新型中底流的出口即为锥体部的下出口。

进一步，所述的进料管设有至少两个通道；

所述的进料管两个通道成内外设置或左右、上下设置；

所述的进料管与所述的柱体部成切向连通；使水流能量损失最小。

分流道进料的进口结构形式，使部分纯液体由进料管的外流道进入旋流器，而待分离或分级的悬浮液则从进料管的内流道进入旋流器。由于器壁边界层对颗粒的“屏蔽”作用是双向的，由外流道进来的纯液体在旋流器内壁处形成纯液体边界层，这样的纯液体边界层对边界层外的颗粒同样也具有“屏蔽”作用，使得由内流道随悬浮液一起进来的颗粒很难再进入边界层内，而只能于主流区域内在离心力场的作用下发生分离、分级，从而能抑制常规水力旋流器中普遍存在的溢流跑粗和底流夹细现象，提高水力旋流器对颗粒的分离、分级性能。

又，所述的调节锥上部为曲面下部为锥面；

所述的调节锥锥面的锥度大于旋流器锥体部的锥度；调节锥的内孔直径小于调节杆上安装段的外径，与调节杆过盈配合固定；

所述的调节锥由聚氨脂材料制成。

更进一步，还设有支撑轴承，该支撑轴承固定于锥体部下端，调节杆一端安装于该支撑轴承内，以防止调节杆在流体的冲击下摆动；

还设有螺母，该螺母固定于溢流外接管上，调节杆与螺母螺纹配合。

所述的柱体部、进料管、溢流管为一体式结构。

当要调节旋流器的分流比时，通过旋动调节杆使调节杆及调节锥在旋流器内上下运动，从而实现调节旋流器底流出口通流面积继而可以方便地对旋流器的分流比进行调节。

和现有水力旋流器相比，本实用新型具有如下优点：

1.调节锥限制了内旋流接近底流口，从而达到稳定流动，降低旋流器能耗，提高其分离、分级性能的目的；调节杆通过增设支撑轴承，避免了调节杆的摆动。

2.器壁边界层内为纯液体，减小了常规水力旋流器内普遍存在的由器壁边界层引起的溢流跑粗和底流夹细现象，从而提高了水力旋流器对颗粒的分离、分级性能；

3.由于器壁边界层内为纯液体，其粘度小于悬浮液的粘度，从而可以减小水力旋流器内的流动阻力损失，降低能耗；

4.通过旋动调节杆可以方便地对旋流器的分流比进行调节，以使其根据不同的进料情况进行最优的工况控制，从而也可以进一步提高其分离、分级效率；

5.调节锥由耐磨性能优良的聚氨脂材料制造，避免易磨损的缺陷；

6.通过调节旋流器的分流比、进料管内外流道的截面形状和通流面积以及各流道内的流速，可以使旋流器适用于各种颗粒的分离、分级过程。

附图说明

图1为现有水力旋流器的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3本实用新型中进料管的结构示意图；

图3 a、3b、3c为图3的A-A剖视结构示意图；

图4为本实用新型中进料管的另几种结构示意图；

图4a、4b为图4的B-B剖视结构示意图；

图5本实用新型中进料管的其它几种结构示意图；

图5a～5d为图5的C-C剖视结构示意图。

具体实施方式

参见图2，本实用新型的可调式水力旋流器，包括旋流筒体1、进料管2、溢流管3、调节杆4；其中，旋流筒体1包括柱体部101、锥体部102，通过卡箍8联结在一起；进料管2设置于柱体部101上端并与之切向相连通，溢流管3设置于柱体部101上端并轴向相连通，溢流管3与溢流外接管10连结；所述的柱体部101、进料管2、溢流管3为一体式结构；调节杆4安装于旋流筒体1内；还设有一调节锥5、支撑轴承6、螺母7；该调节锥5套设于调节杆4下部，由聚氨脂材料制成，调节锥5上部为曲面下部为锥面，其锥面的锥度大于锥体部102的锥度，调节锥5的内孔直径小于调节杆4上安装段的外径，与调节杆4过盈配合固定；该支撑轴承6通过卡套11、卡箍12固定于锥体部102下端，调节杆4一端安装于该支撑轴承6内；螺母7固定于溢流外接管10上，调节杆4与螺母7螺纹配合，螺母7和调节杆4之间的环隙由密封圈9密封；分离后液体从锥体部102的下出口流出。

再请参见图3、图3a、3b、3c，所述的进料管2设有两个通道201、202；该两通道201、202成内外设置或上下设置；部分纯液体由进料管2的外通道202进入旋流器，而待分离或分级的悬浮液则从进料管2的内通道201进入旋流器。

图4、图4a、b所示，所述的进料管2设有两通道201、202成内外或左右设置，部分纯液体由进料管2的外通道(或右通道)202进入旋流器，而待分离或分级的悬浮液则从进料管2的内通道(或左通道)201进入旋流器。

图5、图5a～5d所示，所述的进料管2设有两个通道201、202成内外设置，部分纯液体由进料管2的外通道202进入旋流器，而待分离或分级的悬浮液则从进料管的内通道201进入旋流器。

当要调节旋流器的分流比时，通过旋动调节杆4使调节杆4及调节锥5在旋流器内上下运动，从而实现调节旋流器底流出口通流面积继而可以方便地对旋流器的分流比进行调节。

Claims (11)

1.可调式水力旋流器，包括，

旋流筒体，包括柱体部、锥体部；

进料管，设置于柱体部上端，并与之相连通；

溢流管，设置于柱体部上端，并与之相连通；

调节杆，安装于旋流筒体内；其特征在于，还设有一调节锥，该调节锥套设于调节杆下部。

2.如权利要求1所述的可调式水力旋流器，其特征在于，所述的进料管内设有至少两个通道。

3.如权利要求2所述的可调式水力旋流器，其特征在于，所述的进料管的至少两个通道成内外设置或上下设置。

4.如权利要求1或2或3所述的可调式水力旋流器，其特征在于，所述的进料管与所述的柱体部成切向连通；

5.如权利要求1所述的可调式水力旋流器，其特征在于，所述的调节锥上部为曲面下部为锥面。

6.如权利要求5所述的可调式水力旋流器，其特征在于，所述的调节锥锥面的锥度大于旋流器锥体部的锥度。

7.如权利要求1或5所述的可调式水力旋流器，其特征在于，所述的调节锥的内孔直径小于调节杆上安装段的外径，与调节杆过盈配合固定。

8.如权利要求1或5或6所述的可调式水力旋流器，其特征在于，所述的调节锥由聚氨脂材料制成。

9.如权利要求1所述的可调式水力旋流器，其特征在于，还设有支撑轴承，该支撑轴承固定于锥体部下端，调节杆一端安装于该支撑轴承内。

10.如权利要求1所述的可调式水力旋流器，其特征在于，还设有螺母，该螺母固定于溢流外接管上，调节杆与螺母螺纹配合。

11.如权利要求1所述的可调式水力旋流器，其特征在于，所述的柱体部、进料管、溢流管为一体式结构。

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