本發(fā)明是一種并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器，其涉及一種旋液分離器，特別是涉及一種采用并聯(lián)支路改善水力分級性能的旋液分離器。

背景技術(shù)：

旋液分離器也稱水力旋流器。旋液分離器是利用固體顆粒與液體介質(zhì)之間的密度差和離心力的作用，把液體介質(zhì)中的固體顆粒分離出來的流體設(shè)備。旋液分離器也用于懸浮液中固體顆粒的水力分級，即利用不同粒徑的固體顆粒在液體介質(zhì)中沉降速度的差別，把固體顆粒的粗顆粒與細(xì)顆粒分離出來。

旋液分離器用于懸浮液中固體顆粒的水力分級時(shí)，懸浮液沿著切線方向進(jìn)入旋液分離器內(nèi)腔，再沿著螺旋路徑向下流動，在離心力的作用下，懸浮液中的粗顆粒最先沉降在旋液分離器的內(nèi)壁，粗顆粒最終從底流口排出。懸浮液中的細(xì)顆粒沉降速度較慢，細(xì)顆粒位于沉降在旋液分離器內(nèi)壁上的粗顆粒與溢流管之間，細(xì)顆粒最終從溢流口排出。影響旋液分離器分離粒度的因素較多，有底流口直徑與溢流管直徑的比率、進(jìn)液口壓力、懸浮液濃度等。懸浮液濃度是指液體介質(zhì)中固體顆粒的濃度。懸浮液濃度太低時(shí)旋液分離器的分離效率高，但是旋液分離器的處理量下降。懸浮液濃度太高時(shí)，一方面使懸浮液的黏度增大，使旋液分離器的分離效率下降，另一方面使懸浮液的粗顆粒堆積在底流口，阻礙底流液排出，相對改變底流口直徑與溢流管直徑的比率，使旋液分離器的分離粒度發(fā)生改變。

旋液分離器應(yīng)用廣泛，常用于選礦設(shè)備系統(tǒng)、石膏法脫硫系統(tǒng)、化工行業(yè)中的產(chǎn)品分離等。懸浮液濃度在生產(chǎn)應(yīng)用中波動較大、較難控制。因此上述行業(yè)需要一種能夠克服懸浮液濃度波動較大的旋液分離器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有旋液分離器無法適應(yīng)懸浮液濃度波動較大的缺點(diǎn)，提供一種能夠克服懸浮液濃度波動較大的并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器。本發(fā)明的實(shí)施方案如下：

并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器包括下罐體、中罐體、上罐體、溢流管部件。中罐體安裝在下罐體上端，上罐體安裝在中罐體上端，溢流管部件安裝在上罐體上端。

下罐體從下至上依次由底流管、錐形封頭、下罐體筒體、下罐體法蘭焊接在一起。底流管下端有底流管法蘭，底流管法蘭的下端是底流口。下罐體筒體呈圓筒形，下罐體筒體下端的徑向內(nèi)側(cè)有環(huán)形的下筒體密封凸臺，下筒體密封凸臺的徑向內(nèi)側(cè)有環(huán)形的密封圈凹槽，O型密封圈安裝在密封圈凹槽中。下罐體筒體下端的徑向外側(cè)有分離液管，分離液管外側(cè)有分離液管法蘭，分離液管法蘭的外側(cè)是分離液出口。下罐體筒體上端的徑向外側(cè)有調(diào)節(jié)液管，調(diào)節(jié)液管外側(cè)有調(diào)節(jié)液管法蘭，調(diào)節(jié)液管法蘭的外側(cè)是調(diào)節(jié)液入口。調(diào)節(jié)液管沿著下罐體筒體截面的切線方向插入下罐體筒體徑向內(nèi)側(cè)。調(diào)節(jié)液從調(diào)節(jié)液入口經(jīng)過調(diào)節(jié)液管流入下罐體筒體徑向內(nèi)側(cè)，并沿著下罐體筒體徑向內(nèi)表面螺旋向下流動，該旋轉(zhuǎn)方向是調(diào)節(jié)液旋流方向。

下罐體法蘭的徑向側(cè)表面有一個(gè)軸線呈水平方向的排氣通孔，排氣管的一端安裝在排氣通孔中，排氣管的另一端有排氣管法蘭，排氣管法蘭的外側(cè)是排氣口。

中罐體從下至上依次由中罐體筒體、中罐體法蘭焊接在一起。中罐體筒體呈圓筒形，中罐體筒體徑向側(cè)表面有若干個(gè)呈螺旋形的中筒體導(dǎo)流槽，中筒體導(dǎo)流槽的螺旋方向與調(diào)節(jié)液旋流方向相同。

上罐體從下至上依次由上罐體筒體二、上罐體法蘭一、上罐體筒體一、上罐體法蘭二焊接在一起。上罐體筒體一呈圓筒形，上罐體筒體一徑向外側(cè)有進(jìn)液管，進(jìn)液管外側(cè)有進(jìn)液管法蘭，進(jìn)液管法蘭的外側(cè)是進(jìn)液口，進(jìn)液管沿著上罐體筒體一截面的切線方向插入上罐體筒體一徑向內(nèi)側(cè)。懸浮液從進(jìn)液口經(jīng)過進(jìn)液管流入上罐體筒體一徑向內(nèi)側(cè)，并沿著上罐體筒體一徑向內(nèi)表面螺旋向下流動，該旋轉(zhuǎn)方向是進(jìn)液旋流方向。進(jìn)液旋流方向與調(diào)節(jié)液旋流方向相反。上罐體筒體二呈圓筒形，上罐體筒體二中間部分徑向側(cè)表面有若干個(gè)呈螺旋形的上筒體導(dǎo)流槽，上筒體導(dǎo)流槽的螺旋方向與中筒體導(dǎo)流槽的螺旋方向相同。上罐體筒體二下端的徑向外側(cè)有環(huán)形的上筒體密封凸臺。

溢流管部件包括溢流管、溢流管法蘭一、溢流管法蘭二。溢流管的上端是溢流管法蘭二，溢流管法蘭二的上端是溢流口，溢流管的下端穿過溢流管法蘭一向下延伸。

并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器在裝配時(shí)，中罐體安裝在下罐體上端，上罐體安裝在中罐體上端，并且使上罐體的上筒體密封凸臺與下罐體的下筒體密封凸臺之間水平對齊，O型密封圈的徑向內(nèi)側(cè)與上罐體的上筒體密封凸臺的徑向外側(cè)之間接觸密封。下罐體筒體徑向內(nèi)側(cè)與中罐體筒體徑向外側(cè)之間形成相對封閉的分離腔。上罐體筒體一和上罐體筒體二的徑向內(nèi)側(cè)形成旋流腔。中罐體筒體的徑向內(nèi)側(cè)與上罐體筒體二的徑向外側(cè)之間形成導(dǎo)流環(huán)隙。并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器裝配后，中筒體導(dǎo)流槽位置與上筒體導(dǎo)流槽位置交錯(cuò)對齊，即每一條中筒體導(dǎo)流槽與相鄰的兩條上筒體導(dǎo)流槽之間的位置對齊，每一條上筒體導(dǎo)流槽與相鄰的兩條中筒體導(dǎo)流槽之間的位置對齊。錐形封頭的徑向內(nèi)側(cè)形成底流腔。溢流管部件安裝在上罐體上端，并且使溢流管的下端依次穿過上罐體筒體一、上罐體筒體二的徑向內(nèi)側(cè)。

并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的工作過程是：

并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的工作過程包括正常運(yùn)行階段和并聯(lián)運(yùn)行階段。在并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器運(yùn)行前，開啟安裝在排氣口上的排氣閥門，分離腔內(nèi)的空氣依次經(jīng)過下罐體法蘭的排氣通孔和排氣管從排氣口排出。當(dāng)分離腔內(nèi)的空氣全部從排氣口排出后，關(guān)閉安裝在排氣口上的排氣閥門。

當(dāng)懸浮液濃度低于設(shè)計(jì)值時(shí)，并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器進(jìn)入正常運(yùn)行階段。含有固體顆粒的懸浮液從進(jìn)液口進(jìn)入并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器內(nèi)，懸浮液經(jīng)過進(jìn)液管沿著切線方向流入旋流腔形成進(jìn)液旋流，進(jìn)液旋流沿著進(jìn)液旋流螺旋路徑向下流動過程中，在離心力的作用下，懸浮液中的粗顆粒最先沉降在上罐體筒體一和上罐體筒體二的徑向內(nèi)側(cè)。粗顆粒向下流動至底流腔形成底流液，含有粗顆粒的底流液在底流腔內(nèi)濃縮，粗顆粒和一部分液體介質(zhì)穿過底流管從底流口排出。懸浮液中的細(xì)顆粒沉降速度較慢，細(xì)顆粒位于沉降在上罐體筒體一和上罐體筒體二徑向內(nèi)側(cè)的粗顆粒與溢流管之間，細(xì)顆粒和一部分液體介質(zhì)流向溢流管下端形成溢流液，溢流液穿過溢流管從溢流口排出。

當(dāng)懸浮液濃度高于設(shè)計(jì)值時(shí)，并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器進(jìn)入并聯(lián)運(yùn)行階段。含有固體顆粒的懸浮液從進(jìn)液口進(jìn)入并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器內(nèi)，懸浮液經(jīng)過進(jìn)液管沿著切線方向流入旋流腔形成進(jìn)液旋流，進(jìn)液旋流沿著進(jìn)液旋流螺旋路徑向下流動過程中，在離心力的作用下，懸浮液中的粗顆粒最先沉降在上罐體筒體一和上罐體筒體二的徑向內(nèi)側(cè)。

開啟安裝在分離液出口上的分離液閥門，沉降在上罐體筒體二徑向內(nèi)側(cè)的一部分粗顆粒和一部分液體介質(zhì)沿著分離液流動方向，依次穿過上筒體導(dǎo)流槽、導(dǎo)流環(huán)隙、中筒體導(dǎo)流槽進(jìn)入分離腔形成分離液。開啟安裝在調(diào)節(jié)液入口上的調(diào)節(jié)液閥門，并且控制調(diào)節(jié)液閥門的開啟高度，使流經(jīng)進(jìn)液口、底流口、溢流口的懸浮液流量比率保持穩(wěn)定。調(diào)節(jié)液從調(diào)節(jié)液入口進(jìn)入并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器內(nèi)，調(diào)節(jié)液經(jīng)過調(diào)節(jié)液管沿著切線方向流入分離腔形成調(diào)節(jié)液旋流，在調(diào)節(jié)液旋流的推動下，調(diào)節(jié)液攜帶分離液中的粗顆粒經(jīng)過分離液管從分離液出口排出。

沉降在上罐體筒體二徑向內(nèi)側(cè)的其余部分粗顆粒向下流動至底流腔形成底流液，含有粗顆粒的底流液在底流腔內(nèi)濃縮，粗顆粒和一部分液體介質(zhì)穿過底流管從底流口排出。懸浮液中的細(xì)顆粒沉降速度較慢，細(xì)顆粒位于沉降在上罐體筒體一和上罐體筒體二徑向內(nèi)側(cè)的粗顆粒與溢流管之間，細(xì)顆粒和一部分液體介質(zhì)流向溢流管下端形成溢流液，溢流液穿過溢流管從溢流口排出。

并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器在工作時(shí)，懸浮液沉降在上罐體筒體二徑向內(nèi)側(cè)的一部分粗顆粒能夠及時(shí)從分離液出口排出，可以降低并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器內(nèi)正在處理的懸浮液濃度，避免并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的分離效率下降，并且懸浮液的粗顆粒不會堆積在底流口，從而穩(wěn)定并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的分離粒度。并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器具有克服懸浮液濃度波動的優(yōu)勢。

附圖說明

說明書附圖是并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的結(jié)構(gòu)圖和示意圖。其中圖1是并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的軸測圖。圖2是并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的軸測剖視圖。圖3是下罐體的軸測剖視圖。圖4是中罐體的軸測圖。圖5是中罐體的軸測剖視圖。圖6是溢流管部件的軸測圖。圖7是上罐體的軸測圖。圖8是上罐體的軸測剖視圖。圖9是懸浮液中固體顆粒的分離示意圖。

圖中標(biāo)注有底流口1、底流管2、O型密封圈3、分離液管4、分離液出口5、中筒體導(dǎo)流槽6、上筒體導(dǎo)流槽7、下罐體8、中罐體9、分離腔10、排氣通孔11、排氣管12、排氣口13、上罐體14、進(jìn)液管15、進(jìn)液口16、溢流管部件17、溢流管18、溢流口19、溢流管法蘭二20、溢流管法蘭一21、上罐體法蘭二22、旋流腔23、上罐體筒體一24、上罐體法蘭一25、中罐體法蘭26、下罐體法蘭27、調(diào)節(jié)液入口28、調(diào)節(jié)液管29、下罐體筒體30、中罐體筒體31、上罐體筒體二32、上筒體密封凸臺33、下筒體密封凸臺34、錐形封頭35、底流腔36、密封圈凹槽37、分離液流動方向38、進(jìn)液旋流螺旋路徑39、進(jìn)液旋流螺旋方向40。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步敘述。

參照圖1至圖8，并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器包括下罐體8、中罐體9、上罐體14、溢流管部件17。中罐體9安裝在下罐體8上端，上罐體14安裝在中罐體9上端，溢流管部件17安裝在上罐體14上端。

下罐體8從下至上依次由底流管2、錐形封頭35、下罐體筒體30、下罐體法蘭27焊接在一起。底流管2下端有底流管法蘭，底流管法蘭的下端是底流口1。下罐體筒體30呈圓筒形，下罐體筒體30下端的徑向內(nèi)側(cè)有環(huán)形的下筒體密封凸臺34，下筒體密封凸臺34的徑向內(nèi)側(cè)有環(huán)形的密封圈凹槽37，O型密封圈3安裝在密封圈凹槽37中。下罐體筒體30下端的徑向外側(cè)有分離液管4，分離液管4外側(cè)有分離液管法蘭，分離液管法蘭的外側(cè)是分離液出口5。下罐體筒體30上端的徑向外側(cè)有調(diào)節(jié)液管29，調(diào)節(jié)液管29外側(cè)有調(diào)節(jié)液管法蘭，調(diào)節(jié)液管法蘭的外側(cè)是調(diào)節(jié)液入口28。調(diào)節(jié)液管29沿著下罐體筒體30截面的切線方向插入下罐體筒體30徑向內(nèi)側(cè)。調(diào)節(jié)液從調(diào)節(jié)液入口28經(jīng)過調(diào)節(jié)液管29流入下罐體筒體30徑向內(nèi)側(cè)，并沿著下罐體筒體30徑向內(nèi)表面螺旋向下流動，該旋轉(zhuǎn)方向是調(diào)節(jié)液旋流方向。

下罐體法蘭27的徑向側(cè)表面有一個(gè)軸線呈水平方向的排氣通孔11，排氣管12的一端安裝在排氣通孔11中，排氣管12的另一端有排氣管法蘭，排氣管法蘭的外側(cè)是排氣口13。

中罐體9從下至上依次由中罐體筒體31、中罐體法蘭26焊接在一起。中罐體筒體31呈圓筒形，中罐體筒體31徑向側(cè)表面有若干個(gè)呈螺旋形的中筒體導(dǎo)流槽6，中筒體導(dǎo)流槽6的螺旋方向與調(diào)節(jié)液旋流方向相同。

上罐體14從下至上依次由上罐體筒體二32、上罐體法蘭一25、上罐體筒體一24、上罐體法蘭二22焊接在一起。上罐體筒體一24呈圓筒形，上罐體筒體一24徑向外側(cè)有進(jìn)液管15，進(jìn)液管15外側(cè)有進(jìn)液管法蘭，進(jìn)液管法蘭的外側(cè)是進(jìn)液口16，進(jìn)液管15沿著上罐體筒體一24截面的切線方向插入上罐體筒體一24徑向內(nèi)側(cè)。懸浮液從進(jìn)液口16經(jīng)過進(jìn)液管15流入上罐體筒體一24徑向內(nèi)側(cè)，并沿著上罐體筒體一24徑向內(nèi)表面螺旋向下流動，該旋轉(zhuǎn)方向是進(jìn)液旋流方向。進(jìn)液旋流方向與調(diào)節(jié)液旋流方向相反。上罐體筒體二32呈圓筒形，上罐體筒體二32中間部分徑向側(cè)表面有若干個(gè)呈螺旋形的上筒體導(dǎo)流槽7，上筒體導(dǎo)流槽7的螺旋方向與中筒體導(dǎo)流槽6的螺旋方向相同。上罐體筒體二32下端的徑向外側(cè)有環(huán)形的上筒體密封凸臺33。

溢流管部件17包括溢流管18、溢流管法蘭一21、溢流管法蘭二20。溢流管18的上端是溢流管法蘭二20，溢流管法蘭二20的上端是溢流口19，溢流管18的下端穿過溢流管法蘭一21向下延伸。

并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器在裝配時(shí)，中罐體9安裝在下罐體8上端，上罐體14安裝在中罐體9上端，并且使上罐體14的上筒體密封凸臺33與下罐體8的下筒體密封凸臺34之間水平對齊，O型密封圈3的徑向內(nèi)側(cè)與上罐體14的上筒體密封凸臺33的徑向外側(cè)之間接觸密封。下罐體筒體30徑向內(nèi)側(cè)與中罐體筒體31徑向外側(cè)之間形成相對封閉的分離腔10。上罐體筒體一24和上罐體筒體二32的徑向內(nèi)側(cè)形成旋流腔23。中罐體筒體31的徑向內(nèi)側(cè)與上罐體筒體二32的徑向外側(cè)之間形成導(dǎo)流環(huán)隙。并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器裝配后，中筒體導(dǎo)流槽6位置與上筒體導(dǎo)流槽7位置交錯(cuò)對齊，即每一條中筒體導(dǎo)流槽6與相鄰的兩條上筒體導(dǎo)流槽7之間的位置對齊，每一條上筒體導(dǎo)流槽7與相鄰的兩條中筒體導(dǎo)流槽6之間的位置對齊。錐形封頭35的徑向內(nèi)側(cè)形成底流腔36。溢流管部件17安裝在上罐體14上端，并且使溢流管18的下端依次穿過上罐體筒體一24、上罐體筒體二32的徑向內(nèi)側(cè)。

參照圖2、圖9，并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的工作過程包括正常運(yùn)行階段和并聯(lián)運(yùn)行階段。在并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器運(yùn)行前，開啟安裝在排氣口13上的排氣閥門，分離腔10內(nèi)的空氣依次經(jīng)過下罐體法蘭27的排氣通孔11和排氣管12從排氣口13排出。當(dāng)分離腔10內(nèi)的空氣全部從排氣口13排出后，關(guān)閉安裝在排氣口13上的排氣閥門。

當(dāng)懸浮液濃度低于設(shè)計(jì)值時(shí)，并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器進(jìn)入正常運(yùn)行階段。含有固體顆粒的懸浮液從進(jìn)液口16進(jìn)入并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器內(nèi)，懸浮液經(jīng)過進(jìn)液管15沿著切線方向流入旋流腔23形成進(jìn)液旋流，進(jìn)液旋流沿著進(jìn)液旋流螺旋路徑39向下流動過程中，在離心力的作用下，懸浮液中的粗顆粒最先沉降在上罐體筒體一24和上罐體筒體二32的徑向內(nèi)側(cè)。粗顆粒向下流動至底流腔36形成底流液，含有粗顆粒的底流液在底流腔36內(nèi)濃縮，粗顆粒和一部分液體介質(zhì)穿過底流管2從底流口1排出。懸浮液中的細(xì)顆粒沉降速度較慢，細(xì)顆粒位于沉降在上罐體筒體一24和上罐體筒體二32徑向內(nèi)側(cè)的粗顆粒與溢流管18之間，細(xì)顆粒和一部分液體介質(zhì)流向溢流管18下端形成溢流液，溢流液穿過溢流管18從溢流口19排出。

當(dāng)懸浮液濃度高于設(shè)計(jì)值時(shí)，并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器進(jìn)入并聯(lián)運(yùn)行階段。含有固體顆粒的懸浮液從進(jìn)液口16進(jìn)入并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器內(nèi)，懸浮液經(jīng)過進(jìn)液管15沿著切線方向流入旋流腔23形成進(jìn)液旋流，進(jìn)液旋流沿著進(jìn)液旋流螺旋路徑39向下流動過程中，在離心力的作用下，懸浮液中的粗顆粒最先沉降在上罐體筒體一24和上罐體筒體二32的徑向內(nèi)側(cè)。

開啟安裝在分離液出口5上的分離液閥門，沉降在上罐體筒體二32徑向內(nèi)側(cè)的一部分粗顆粒和一部分液體介質(zhì)沿著分離液流動方向38，依次穿過上筒體導(dǎo)流槽7、導(dǎo)流環(huán)隙、中筒體導(dǎo)流槽6進(jìn)入分離腔10形成分離液。開啟安裝在調(diào)節(jié)液入口28上的調(diào)節(jié)液閥門，并且控制調(diào)節(jié)液閥門的開啟高度，使流經(jīng)進(jìn)液口16、底流口1、溢流口19的懸浮液流量比率保持穩(wěn)定。調(diào)節(jié)液從調(diào)節(jié)液入口28進(jìn)入并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器內(nèi)，調(diào)節(jié)液經(jīng)過調(diào)節(jié)液管29沿著切線方向流入分離腔10形成調(diào)節(jié)液旋流，在調(diào)節(jié)液旋流的推動下，調(diào)節(jié)液攜帶分離液中的粗顆粒經(jīng)過分離液管4從分離液出口5排出。

沉降在上罐體筒體二32徑向內(nèi)側(cè)的其余部分粗顆粒向下流動至底流腔36形成底流液，含有粗顆粒的底流液在底流腔36內(nèi)濃縮，粗顆粒和一部分液體介質(zhì)穿過底流管2從底流口1排出。懸浮液中的細(xì)顆粒沉降速度較慢，細(xì)顆粒位于沉降在上罐體筒體一24和上罐體筒體二32徑向內(nèi)側(cè)的粗顆粒與溢流管18之間，細(xì)顆粒和一部分液體介質(zhì)流向溢流管18下端形成溢流液，溢流液穿過溢流管18從溢流口19排出。

并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器在工作時(shí)，懸浮液沉降在上罐體筒體二32徑向內(nèi)側(cè)的一部分粗顆粒能夠及時(shí)從分離液出口5排出，可以降低并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器內(nèi)正在處理的懸浮液濃度，避免并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的分離效率下降，并且懸浮液的粗顆粒不會堆積在底流口1，從而穩(wěn)定并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器的分離粒度。并聯(lián)調(diào)節(jié)式旋液分離器具有克服懸浮液濃度波動的優(yōu)勢。