專利名稱：沉降式離心機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沉降式離心機(jī)，它用于將供給的物料分離為輕相和重相，包括圍繞它的縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)長(zhǎng)轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒有分離室，在分離室中裝設(shè)與轉(zhuǎn)筒同軸的螺旋輸送器，所述螺旋輸送器包括主體，主體裝有包括一個(gè)或幾個(gè)螺旋片的螺桿和有沿著縱軸變化的標(biāo)定傳送速度，在螺旋輸送器中有用于供給要分離物料的至少一個(gè)入口開孔的入口，和用于在螺旋輸送器一端轉(zhuǎn)筒中的重相的至少一個(gè)排放開孔，其中使螺旋輸送器相對(duì)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)以便將重相輸送到重相的排放開孔，其中螺旋輸送器裝有定位在入口開孔和排放開孔之間的擋板，所述擋板將分離室分割成基本上圓筒形的分離部分和至少部分圓錐形的排放部分，重相的排放開孔定位在排放部分中，入口開孔定位在相對(duì)所述排放開孔擋板的相反一側(cè)。
背景技術(shù)：
從專利WO-A-97/22411號(hào)已知這類的沉降式離心機(jī)，它公開一種有形如肋的擋板的沉降式離心機(jī)。肋作為比螺桿有更大螺距的圈的一部分從螺旋圈的上游側(cè)，從它的起始點(diǎn)以一定的軸向距離伸展到螺旋圈的下游側(cè)。
專利US-A-3 934 792號(hào)公開一種沉降式離心機(jī)，它有擋板軸向從螺旋圈的上游側(cè)伸展到鄰近螺旋圈的下游側(cè)。專利US-A-5 653 673號(hào)描述了相似的擋板。
專利US-A-3 885 734、US-A-4 245 777和US-A-4 381 849公開了圍繞螺旋輸送器切向伸展的各種擋板。
螺旋輸送器的螺旋片或各個(gè)螺旋片限定相鄰圈之間的通道，在沉降式離心機(jī)運(yùn)行時(shí)物料經(jīng)過該通道流入。擋板通常是一個(gè)部件擋住該通道的一部截面，與轉(zhuǎn)筒的內(nèi)壁有一定的距離。如果僅裝設(shè)一個(gè)螺旋片，則形成圍繞螺旋輸送器主體纏繞的單個(gè)通道，和擋板僅包括單個(gè)部件。如果裝設(shè)幾個(gè)螺旋片，在它們之間將限定相似數(shù)目的通道，因此在每個(gè)通道中擋板將包括一個(gè)部件。
在沉降式離心機(jī)中重相和輕相的分離產(chǎn)生在分離部分內(nèi)，如輕相可以是水和重相可以是待脫水的泥漿。通過螺桿將脫水的泥漿經(jīng)過轉(zhuǎn)筒傳送到擋板，在擋板下，即在擋板和轉(zhuǎn)筒的內(nèi)壁之間，和傳送到排放開孔，在那里比較干燥的泥漿離開離心機(jī)，擋板防止水或輕相到達(dá)重相的排放開孔。
為了獲得最大可能的排水效率設(shè)計(jì)分離部分和螺桿部分。但是，剛好在擋板之前可能發(fā)生重相的堆積，部分是由于擋板造成的重相流通面積的節(jié)流，部分是由于圓錐形排放部分面積的減小，這就使分離部分中的分離過程并沒有完成預(yù)定的路徑，因此這必然帶來較差的工藝經(jīng)濟(jì)性和較差的脫水，這些都是缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服這個(gè)問題。
按照本發(fā)明達(dá)到了這個(gè)目的，本發(fā)明中相對(duì)傳送方向看在緊接擋板的上游，在分離部分和排放部分之間裝設(shè)過渡部分，螺旋輸送器在過渡部分中比緊接過渡部分前面的分離部分有更大的標(biāo)定傳送速度，通過螺距的改變獲得螺桿標(biāo)定傳送速度從緊接過渡部分前面的分離部分中的標(biāo)定傳送速度變化到過渡部分中較高的標(biāo)定傳送速度。
對(duì)螺桿的標(biāo)定傳送速度應(yīng)理解為這個(gè)速度，螺桿的給定部分將以這個(gè)速度輸送重相而沒有從螺桿的周圍各部分來的擾動(dòng)，如重相在下游的堆積。標(biāo)定的傳送速度以非線性的方式取決于螺桿的螺距，在螺距角相對(duì)切線方向近似為45°時(shí)速度最大。
按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的螺桿將獲得這樣的效果，在排放部分重相的堆積將大為減輕，不然的話會(huì)產(chǎn)生問題。將擋板前的傳送速度增加使重相拉成塊狀的風(fēng)險(xiǎn)減至最小，在這點(diǎn)上重相有粘結(jié)成餅的特性，這必然帶來輕相會(huì)滲透到排放部分的風(fēng)險(xiǎn)，必須避免這樣的情況產(chǎn)生，因?yàn)檫@相當(dāng)于剛脫水的重相重新變濕。
螺距的變化可以是突變的，從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)這很容易做到，但另外一種螺距的改變可以是漸進(jìn)的。
在優(yōu)選的實(shí)施例中螺桿在分離部分的螺距角相對(duì)切向是顯著地小于45°，螺距從分離部分到過渡部分的變化是增加。這種增加優(yōu)選地是40-80％。
在另一個(gè)實(shí)施例中螺桿在分離部分的螺距角相對(duì)切向是顯著地大于45°，螺距從分離部分到過渡部分的變化是減小。
為了獲得本發(fā)明的全部效果，朝擋板傳送的重相應(yīng)在擋板整個(gè)外周邊的延伸部分上以增加的速度傳送。因此，在擋板前至少在1/3×1/n圈上螺桿有較大的標(biāo)定傳送速度，優(yōu)選地近似在2/3×1/n圈上，n是螺旋片數(shù)，如果只有一個(gè)螺旋片對(duì)應(yīng)于過渡部分中螺距的軸向長(zhǎng)度1/3，優(yōu)選地是2/3，如果有幾個(gè)螺旋片則對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相鄰圈之間的軸向距離。
在一個(gè)實(shí)施例中，擋板有軸向延伸，擋板軸向延伸的中心點(diǎn)被認(rèn)為是排放部分和過渡部分的邊界。
優(yōu)選地將入口設(shè)置在過渡部分的上游在分離部分中。在這種方式消除由于速度的變化對(duì)入口流量的擾動(dòng)引起湍流的風(fēng)險(xiǎn)。
在分離部分中可以在離開過渡部分的方向上增加螺距。以這種本身已知的方式補(bǔ)償在離開入口和排放部分的方向上重相濃度的減小。


下面通過各實(shí)施例的某些實(shí)例和參考附圖將詳細(xì)解釋本發(fā)明，附圖有圖1是有點(diǎn)示意形式表示的已知沉降式離心機(jī)的縱向剖面圖。離心機(jī)有帶螺旋輸送器的轉(zhuǎn)筒，輸送器有環(huán)形擋板盤，和圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例中的螺旋輸送器，圖3是按照第二實(shí)施例的螺旋輸送器，和圖4是按照本發(fā)明的第三實(shí)施例中的螺旋輸送器。
具體實(shí)施例方式
圖1中的沉降式離心機(jī)1有帶分離室的中空轉(zhuǎn)筒2，分離室中有螺旋輸送器3，它有帶螺桿的主體4，螺桿有螺旋片7纏繞好幾圈。主體4基本上是圓筒形的和在其一端有圓錐部分5。在螺旋輸送器3中裝設(shè)要分離物料的入口開孔6，在轉(zhuǎn)筒2中裝設(shè)分離的重相的排放開孔14。如圖中表示那樣，將輕相12定位在最接近螺旋輸送器的主體4處，而將重相13定位在轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)側(cè)。通過轉(zhuǎn)筒上的排放側(cè)面10取走輕相。通過螺桿的圈將重相輸送到轉(zhuǎn)筒圓錐端中的排放開孔14。該圖表示擋板8是環(huán)形的盤，垂直于螺旋輸送器的縱軸或軸向。
圖2表示螺旋輸送器3，它與圖1中螺旋輸送器一樣裝有環(huán)形盤形狀的擋板8和入口開孔6。圖2用虛線表示螺旋片7的螺旋圈的包絡(luò)表面。該包絡(luò)表面包括圓筒形部分15和圓錐形部分16。包絡(luò)表面對(duì)應(yīng)于帶合適間隙的轉(zhuǎn)筒形狀，而螺旋輸送器將安裝在該轉(zhuǎn)筒中。
將擋板8定位在圓錐部分16和圓筒部分15之間的過渡區(qū)附近，它將離心機(jī)或分離室基本上分割成圓筒形分離部分17和圓錐形排放部分18。但是，在該實(shí)施例中排放部分18包括圓筒部分15很短的一段。
螺旋圈的螺距沿著螺旋輸送器3它的軸向20變化。因此有一點(diǎn)或在軸向位置21螺距的突變跳躍約58％。由于跳躍所造成的變化，位置21標(biāo)志出在分離部分17和排放部分18之間的過渡部分19與分離部分17之間的分割線。
在該實(shí)施例中螺距從位置21到重相的排放開孔是不變的。
這個(gè)例子中在分離部分17內(nèi)螺旋圈的螺距在軸向是減小的使得剛好在過渡部分19前面的螺距最小。入口6位于分離部分17中離過渡部分前面不遠(yuǎn)處。
圖3表示有軸向伸展的擋板8的另一個(gè)實(shí)施例。螺旋輸送器3的螺旋片7在位置21處有螺距的突變，從而使過渡部分19中的螺距大于分離部分17中的螺距。在分離部分17中螺距是不變的。由于擋板8是軸向延伸，所以考慮在過渡部分19和排放部分18之間的分割線位于擋板的軸向中心點(diǎn)23。因?yàn)槲恢?1處于擋板開始點(diǎn)24的略為下游，所以位置21是在擋板中心點(diǎn)23之前稍為大于半個(gè)螺距處。在至今所描述的螺旋輸送器中，螺旋片7的螺路等于在螺旋片7鄰近圈之間形成的通道的軸向尺寸，在分離部分17中螺旋片7相對(duì)切向的螺距角基本上小于45°。
圖4表示一個(gè)實(shí)施例，其中螺旋輸送器3的螺桿有3個(gè)螺旋片7′，在分離部分17中它們相對(duì)切向的螺距角基本上大于45°。在軸向位置21′改變螺距，使螺距角改變到45°方向，從而使標(biāo)定傳送速度增加。
在位置21′從每個(gè)螺旋片7′伸出擋板部件8′，所述擋板部件作為比過渡部分19和排放部分18中螺旋片7′有更大螺距的圈的一部分伸展，但是因?yàn)橛邢嗤霓D(zhuǎn)動(dòng)方向使得擋板部件8′從螺旋片7′的下游側(cè)表面26伸展到鄰近螺旋片7′的上游側(cè)表面27。在圖4表示的實(shí)施例中，擋板部件8′與在分離部分中螺旋片7′有相同的螺距，但這并不是必需的。
擋板部分8′從位置21′伸出，并有小于90°(軸向方向)的螺距，在過渡部分19和排放部分18之間的分割線被指望位于擋板部件的軸向中心點(diǎn)23，對(duì)標(biāo)定傳送速度的跳變發(fā)生在過渡部分螺旋片上游的大于1/6處[1/2×1/3(3＝螺旋片數(shù))]。對(duì)應(yīng)于過渡部分中兩個(gè)鄰近螺旋片7′之間通道25軸向伸展的一半以上。
按照本發(fā)明的有螺旋輸送器的離心機(jī)是以下述方式工作。
將要分離的物料，如含水泥漿，通過入口6送入到分離室中。泥漿流過螺旋圈的螺旋片7構(gòu)成的通道25，或者由螺旋片7′構(gòu)成的各個(gè)通道25，流向各圖的左邊。在它的路程中，重相沉淀，即泥漿，如在圖1中所示。
由于螺旋輸送器3相對(duì)轉(zhuǎn)筒2的轉(zhuǎn)動(dòng)，它將沉淀的泥漿推向各圖的右邊(下游方向)。在分離部分15中泥漿被壓縮直到軸向位置21。在這一點(diǎn)，泥漿形成粘結(jié)的相對(duì)較干的餅。
由于螺旋片7或各螺旋片7′的螺距改變，從位置21開始泥漿被加速。在圖2的實(shí)施例中位置21被定位在螺旋圈7和擋板8的交叉點(diǎn)之前約2/3圈處，對(duì)應(yīng)于位置21和螺旋圈螺距2/3處的點(diǎn)22或在這點(diǎn)上通道的軸向尺寸之間的軸向距離。在圖3和4的實(shí)施例中，位置21被定位在擋板8或擋板部件8′軸向中心點(diǎn)23的上游，略為大于1/2通道25的軸向尺寸處。以這種方式使傳送速度的改變點(diǎn)離擋板8、8′足夠遠(yuǎn)，以便用增加的速度沿著整個(gè)擋板的外周邊輸送泥漿。
在擋板8的外周邊和轉(zhuǎn)筒2的內(nèi)壁之間的空間是小于在點(diǎn)21處泥漿的厚度。在過渡部分19中增加的速度對(duì)這個(gè)差別給予一定程度的補(bǔ)償。但是，補(bǔ)償是略低于100％，因?yàn)?00％或更大的補(bǔ)償可能會(huì)帶來如下的風(fēng)險(xiǎn)，泥漿餅會(huì)被拉成塊狀，可能導(dǎo)致輕相滲漏到擋板之下或通過擋板8。
增加的速度還補(bǔ)償了轉(zhuǎn)筒2在排放部分18中圓錐部分的橫截面的減小。
這里已經(jīng)描述了按照本發(fā)明各個(gè)螺旋輸送器3的不同實(shí)施例，所述實(shí)施例有螺旋片數(shù)和螺距角和擋板類型的不同組合，應(yīng)該理解在本發(fā)明的范疇內(nèi)可以用任何方式組合特定的螺旋片螺距角和擋板類型。
權(quán)利要求
1.一種沉降式離心機(jī)，它用于將供給的物料分離為輕相和重相(13)，包括圍繞它的縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)長(zhǎng)轉(zhuǎn)筒(2)，所述轉(zhuǎn)筒有分離室，在分離室中裝設(shè)與轉(zhuǎn)筒同軸的螺旋輸送器(3)，所述螺旋輸送器包括主體(4)，主體裝有包括一個(gè)或幾個(gè)螺旋片(7，7′)的螺桿和有沿著縱軸(20)變化的標(biāo)定傳送速度，在螺旋輸送器中有至少一個(gè)用于供給要分離物料入口開孔(6)的入口，和用于在螺旋輸送器一端轉(zhuǎn)筒中的重相的至少一個(gè)排放開孔(14)，其中使螺旋輸送器相對(duì)轉(zhuǎn)筒(2)轉(zhuǎn)動(dòng)以便將重相輸送到重相的排放開孔(14)，其中螺旋輸送器裝有定位在入口開孔(6)和排放開孔(14)之間的擋板，所述擋板將分離室分割成基本上圓筒形的分離部分(17)和至少部分圓錐形的排放部分(18)，重相的排放開孔(14)定位在排放部分(18)中，入口開孔(6)定位在相對(duì)所述排放開孔的擋板(8)相反一側(cè)，其特征在于相對(duì)傳送方向看在緊接擋板(8，8′)的上游，在分離部分(17)和排放部分(18)之間裝設(shè)過渡部分(19)，螺旋輸送器(3)在過渡部分(19)中比緊接著在過渡部分(19)前面的分離部分(17)有更大的標(biāo)定傳送速度，通過螺距的改變(21)獲得螺桿標(biāo)定傳送速度從緊接著在過渡部分前面的分離部分中的標(biāo)定傳送速度變化到過渡部分中較高的標(biāo)定傳送速度。
2.如權(quán)利要求1所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于螺距的變化(21)是突變。
3.如權(quán)利要求1所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于螺距的變化是漸變的。
4.如權(quán)利要求1-3所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于在分離部分(17)中螺距角相對(duì)切向是顯著小于45°和螺距的變化(21)是增加。
5.如權(quán)利要求5所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于所述增加是40-80％。
6.如權(quán)利要求1-3所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于在分離部分(17)中螺距角相對(duì)切向是明顯大于45°和螺距的變化(21)是減小。
7.如權(quán)利要求1-6所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于螺桿在擋板(8)前一圈的至少1/3×1/n上有較大的標(biāo)定傳送速度，優(yōu)選地是在一圈的約2/3×1/n上，式中n是螺旋片數(shù)(7，7′)。
8.如權(quán)利要求1-7所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于將入口(6)設(shè)置在分離部分(17)中過渡部分(19)的上游。
9.如權(quán)利要求1-8所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于擋板(8)有軸向的伸展尺寸，在排放部分和過渡部分之間的邊界被定位在擋板軸向尺寸的中心點(diǎn)(23)。
10.如權(quán)利要求1-9所述的沉降式離心機(jī)，其特征在于螺距在分離部分(17)中在離開過渡部分(19)的方向上一直增加。
全文摘要
沉降式離心機(jī)包括有主體(4)的螺旋輸送器，主體裝有包括一個(gè)或幾個(gè)螺旋片(7，7′)的螺桿和有沿著縱軸變化的標(biāo)定傳送速度。在螺旋輸送器中為要分離的物料裝設(shè)入口(6)。螺旋輸送器裝有擋板(8，8′)，它將分離室分割成基本上圓筒形的分離部分(17)和至少部分圓錐形的排放部分(18)。剛好在擋板(8，8′)的上游在分離部分(17)和排放部分(18)之間裝設(shè)過渡部分(19)，螺旋輸送器在過渡部分(19)中比緊接過渡部分(19)前面的分離部分(17)有更大的標(biāo)定傳送速度，通過螺距的改變(21)獲得標(biāo)定傳送速度的變化。
文檔編號(hào)B04B1/20GK1646229SQ03809068
公開日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者K·迪爾克斯, B·馬森 申請(qǐng)人:阿爾法拉瓦爾哥本哈根股份有限公司