專利名稱：水力旋流分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用流體旋流分離原理來分離流體內(nèi)不同比重組分的旋流器。它可廣泛用于化工、冶金、醫(yī)藥、食品、化纖、造紙和環(huán)保等部門。尤其適用于造紙工業(yè)中對(duì)紙漿的處理，從濃度較高的紙漿懸浮液中除去節(jié)子、砂粒、金屬、漿渣等重雜質(zhì)，或者從紙漿中分離出塑料薄膜、大的油墨粒子等輕雜質(zhì)。
傳統(tǒng)的旋流分離器存在以下的問題它的底部圓錐筒內(nèi)壁光滑，因而旋轉(zhuǎn)流體中的重組分因離心力的作用被拋向壁面時(shí)將受到壁面的向上反作用力，使旋流的阻力增加、向下移動(dòng)緩慢，其結(jié)果使分離器的壓力降加大、分離效果降低、器壁磨損加劇，嚴(yán)重時(shí)將引起重組分排出口的堵塞、分離過程中止。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造加工方便的水力旋流分離器，使它具有重組分排料通暢、分離效率高、流體在器內(nèi)的壓力降小且對(duì)器壁的磨損少之特點(diǎn)，以滿足對(duì)較高濃度懸浮液 輕、重組分分離的需要。
水力旋流分離器上部結(jié)構(gòu)可與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，即上部具有一個(gè)頂部帶輕組分出口、周向帶流體切向進(jìn)口管、內(nèi)壁光滑的圓柱筒體，下部結(jié)構(gòu)是一個(gè)與上部筒體共軸線的底部帶重組分排出口的圓錐筒。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同的是圓錐筒內(nèi)壁具有一組圓環(huán)溝槽，每一個(gè)溝槽包含著兩個(gè)相交的側(cè)壁，其中上側(cè)壁是一個(gè)向下發(fā)散的圓錐面，該面同軸向呈β角傾斜，β為銳角，最佳范圍是0°＜β≤30°，每一溝槽內(nèi)的β值可以相同、也可不等；下側(cè)壁是一個(gè)向下收斂的圓錐面，該面同軸向呈γ角傾斜，γ亦為銳角，它的最佳值是20°≤γ＜90°，各溝槽內(nèi)的γ值可相等、也可不等。各圓環(huán)溝槽之間緊密相連，即上一溝槽之下側(cè)壁與其相鄰的下一溝槽之上側(cè)壁相交，并且各溝槽間的相交線均位于一個(gè)與軸向呈銳角α的向上發(fā)散的圓錐面內(nèi)。α角是傳統(tǒng)水力旋流分離器中圓錐筒之半錐角。
本實(shí)用新型分離器可用金屬材料或非金屬材料如工程塑料、玻璃、陶瓷等制造。
下面將通過實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型水力旋流分離器作進(jìn)一步的敘述。附圖內(nèi)容如下


圖1是水力旋流分離器的正剖視圖；圖2和圖3分別是
圖1中的Ⅰ－Ⅰ剖視圖和節(jié)點(diǎn)放大圖；從
圖1和圖2上看到水力旋流分離器上部圓柱筒1和下部圓錐筒2同軸線。圓柱筒頂部帶輕組分排出口4、周向有切向安裝的流體進(jìn)口管3、圓錐筒底部中心是重組分排出口5。圓錐筒內(nèi)壁結(jié)構(gòu)可以從
圖1和圖3上看到，內(nèi)壁上帶六個(gè)串連著的圓環(huán)溝槽6，它的側(cè)壁是相交的兩個(gè)面F和G，其中各溝槽的上側(cè)壁F是一個(gè)向下發(fā)散的半錐角β為15°的圓錐面的一部分，下側(cè)壁G是一個(gè)向下收斂的半錐角γ為60°的圓錐面的一部分，相鄰兩溝槽之交線分別為A、B、C、D、E五個(gè)不同直徑的圓，這五個(gè)圓均位于一個(gè)向上發(fā)散的半錐角α＝5.5°的圓錐面內(nèi)。
流體從進(jìn)口管3進(jìn)入分離器后即作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在圓環(huán)溝槽直徑不斷縮小的下部圓錐筒內(nèi)向下移動(dòng)時(shí)旋流速度不斷加大，并且旋流在每一個(gè)溝槽內(nèi)受到側(cè)壁F向下的推動(dòng)力及側(cè)壁G對(duì)流體產(chǎn)生的反力，以及所有溝槽G側(cè)面所形成的向下收斂空間對(duì)它產(chǎn)生的向下抽吸力，其結(jié)果使流體壓力降大幅度減小、分離效果大大提高，而且避免了重粒子在分離器壁面上的停滯，從而減少了對(duì)器壁的磨損和保證了重組分排出口的通暢。分離后的輕組分從頂部出口4排出，重組分從底部出口5排出。
本實(shí)用新型分離器的積極效果在于提供了一種能用于較高濃度懸浮液的輕重組分分離器，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造加工方便，在使用中壓力降低、能耗省、分離效率高、排料通暢，并且設(shè)備使用壽命長(zhǎng)。例如造紙工業(yè)用于對(duì)進(jìn)漿濃度為0.8～1.6％的紙漿懸浮液分離，且單支分離器通過的流體量125L／min、進(jìn)口壓力為0.14MPa時(shí)，流體出口壓力為0.04MPa、單支重量排渣率為6％、除渣效率為80％。在紙漿處理中取得了節(jié)水、節(jié)能、環(huán)境污染少且良漿質(zhì)量?jī)?yōu)之效果。
權(quán)利要求1.一種包含有一個(gè)帶頂部輕組分排出口4、周向分布且切向安裝的流體進(jìn)口管3的圓柱筒1和一個(gè)在筒1下安裝與其共軸的帶半錐角α的圓錐筒2，并且筒2底部中央帶有重組分排出口5的水力旋流分離器，其特征是圓錐筒2的內(nèi)壁帶有一組圓環(huán)溝槽6，每一溝槽包含著兩個(gè)相交的側(cè)壁，其中上側(cè)壁F是一個(gè)向下發(fā)散的圓錐面，該面同軸向呈β角傾斜，下側(cè)壁D是一個(gè)向下收斂的圓錐面，此面同軸向呈γ角傾斜，β和γ均為銳角，并且各圓環(huán)溝槽的β角可相等或不等、γ角也可在各溝槽內(nèi)取為相等或不等。各圓環(huán)溝槽緊密相連，相鄰兩溝槽之側(cè)壁交線均位于一個(gè)向上發(fā)散的圓錐面內(nèi)，該圓錐面與軸向傾斜的α角即為圓錐筒2的半錐角α。
2.如權(quán)利要求1所述的水力旋流分離器其特征是所說的上側(cè)壁F同軸向的傾斜角β值范圍是0＜β≤30°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水力旋流分離器其特征是所說的下側(cè)壁G同軸向的傾斜角γ值范圍是20°≤γ＜90。
專利摘要一種旋流器。可用于分離懸浮液中的不同比重組分，尤其適用于較高濃度的紙漿處理。它在傳統(tǒng)分離器的錐筒內(nèi)壁增加一組圓環(huán)溝槽，每一溝槽有兩個(gè)相交的側(cè)壁，其中一壁向下發(fā)散而另一壁則向下收斂，溝槽間的相交線均在圓錐面內(nèi)，它解決了分離器內(nèi)壓力降大、分離效率低、器壁磨損嚴(yán)重等問題。在處理0.8～1.6％的紙漿、單支通過量125L/min、進(jìn)口壓力0.14MPa時(shí)，出口壓力0.04MPa、單支重量排渣率為6％、除渣效率為80％。
文檔編號(hào)B04C5/00GK2106003SQ9122815
公開日1992年6月3日 申請(qǐng)日期1991年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月5日
發(fā)明者朱金林, 劉悅 申請(qǐng)人:輕工業(yè)部杭州輕工機(jī)械設(shè)計(jì)研究所