專利名稱：一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器的制作方法
—種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器
技術領域：
本發(fā)明涉及旋流器設備技術領域，具體地說，是一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器。
背景技術：
迄今為止，水力旋流器的應用已經(jīng)有100多年的歷史，第一個水力旋流器專利是Bretney在美國專利上申請的。1914年水力旋流器正式應用于磷肥的工業(yè)生產(chǎn)。但直到20世紀30年代后期才以用于紙漿工業(yè)中的水處理的商品形式出現(xiàn)。1943年，美國原子能委員會的Tepef和Woods將水力旋流器用于乙醚-水系統(tǒng)的分離。水力旋流器用于脫除油中的水后，開始出現(xiàn)大量的有關水力旋流器方面的文獻，此時水力旋流器已經(jīng)成為一種標準的固-液分離設備。水力旋流器之所以在化學工業(yè)、石油工業(yè)、輕工、環(huán)保等領域應用的如此廣泛，歸功于它的一些突出優(yōu)點，首先它的結構簡單緊湊，成本低廉，易于安裝和操作，幾乎不需要維護和附屬設備，雖然體積小，但處理能力大；而旋流中存在的較高的剪切力可以破壞顆粒間的凝聚，是非常有利于固體顆粒分級與洗滌的。它被成功應用于液體澄清、料漿濃縮、固體顆粒分級、分類與洗滌、液體除氣與除砂以及非互溶液體的分離等。例如礦物冶金工程中的分級、選別、產(chǎn)物的濃縮、金銀浸出和濕法冶金過程的洗滌以及回水澄清等；石油化工工業(yè)中的原油脫水、含油廢水的去油、裂化油中催化劑的回收、聚合物或結晶體的提取、活性和非活性晶體的分離、顏料生產(chǎn)過程中的顆粒分級等，糧食加工和食品工業(yè)中粗細粒分級和去雜、淀粉的洗滌、食用油浸出液的澄清等，造紙工業(yè)中紙張涂料的制備、造紙廢水的處理等；環(huán)保工程中的工業(yè)和生活廢水的澄清與凈化、工業(yè)和生活廢水的除塵脫硫與凈化、工業(yè)和生活廢渣的處理等等。目前，旋流器應用的領域越來越多了，在青藏高原的察爾汗鹽湖，水力旋流器被用在反浮選-冷結晶的鉀肥生產(chǎn)工藝中。在該工藝中，由晶間鹵水經(jīng)鹽田灘曬而制得氯化鉀生產(chǎn)的基礎原料，主要含有氯化鈉(NaCl)、硫酸鈣(CaS04)、氯化鉀(KCl)和氯化鎂(MgC12)四種無機鹽化合物。其中，CaS04是粗光齒石礦中粒度最小、含量最少、在飽和齒水中溶解度最小的一種雜質。CaS04雜質對鉀肥產(chǎn)品有重要的影響，微量CaS04的存在會導致氯化鉀產(chǎn)品品質的急劇降低。CaS04雖然不是粗光鹵石中的主要雜質，但在整個工藝中富集，最終的產(chǎn)品中含量可以達到2.6%左右。它的存在會直接影響到產(chǎn)品的質量，無法深加工成KCl產(chǎn)品。因此，提高氯化鉀產(chǎn)品的等級品位，滿足工業(yè)需求，脫除氯化鉀中的硫酸鈣含量是非常重要的。在不改動原反浮選-冷結晶氯化鉀生產(chǎn)工藝的基礎上，總結粗鉀脫鈣存在的問題，同時要注意氯化鉀粒度經(jīng)過旋流設備會變小的問題，分析整個氯化鉀生產(chǎn)工藝，確定了在反浮選-冷結晶 工藝中應用水力旋流器進行硫酸鈣雜質的分離。由于在飽和的氯化鉀溶液和大量氯化鉀晶體存在，所以旋流器必須經(jīng)過結構改進才能高效率的運行在鉀肥生產(chǎn)工藝中。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，其特征在于，其包含溢流管，圓柱段，溢流管外部及下端的組合結構，圓錐段，進料管和底流管；進料管和圓柱段通過焊接連接，圓柱段和圓錐段通過螺紋連接，圓錐段與底流管通過螺紋連接，緊縮套筒通過其上的螺紋固定底流管上，組合結構與溢流管通過焊接連接，組合結構內部通過焊條與溢流管外部固定。所述的組合結構由抑制水力旋流器內部短路流動的擋板和提高水力旋流器分離效率的結構件組成。在旋流器的溢流管下端增加抑制短路流的流場優(yōu)化結構件，用來優(yōu)化流場，提高分離效率。所述的結構件包括固定件和活動件。固定件的形狀為圓柱形或者流線型，用以固定活動件，其上端連接于溢流管下端?；顒蛹男螤畎▓A柱形、流線型、漸開線型、零包絡面型、旋流器空氣柱型等形狀。溢流管與圓柱段通 過法蘭連接，上下法蘭通過法蘭墊，用螺栓緊固在一起，完成連接。溢流管外部及下端的組合結構與溢流管通過焊接連接，為進一步固定，組合結構內部通過焊條與溢流管外部固定。圓柱段下段套筒內表面設有內螺紋，圓錐段上段套筒外表面設有與圓柱段內螺紋相匹配的外螺紋。主要應用于反浮選-冷結晶生產(chǎn)鉀肥脫除其中微量硫酸鈣雜質的工藝中，同時不局限于該工藝，也可以應用在其他需要進行微量固體顆粒雜質從大量液體中分離的工業(yè)生產(chǎn)中。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的積極效果是:(I)通過水力旋流器溢流管周圍的擋板有效抑制了短路流動，穩(wěn)定內部流場。短路流是由于給入流體與器壁之間的摩擦阻力，導致有一部分流體直接進入溢流產(chǎn)物，這一部分流體未經(jīng)分離故直接影響分離效果。擋板可以引導短路流回到主體流動，從而使顆粒重新得到分離，提高分離效率。(2)通過水力旋流器溢流管下端的組合結構，可以避免旋流器內部上旋流和下旋流之間的“反混”而導致的粗顆粒進入溢流流體，進一步提高粗顆粒在水力旋流器內部的停留時間。組合結構可以有效遏制溢流口跑粗的現(xiàn)象，提高顆粒的分離效率。(3)水力旋流器溢流口下端組合結構通過有效控制旋流器內部的湍流結構，從而使內部流場更加有益于顆粒的分離。湍流結構的控制導致內部流場的穩(wěn)定，最終能耗降低。(4)該發(fā)明只需通過簡單的結構改造，就能達到在反浮選-冷結晶鉀肥生產(chǎn)工藝中提高分離效率、降低能耗的效果。結構緊湊，實施方便，經(jīng)濟可靠。
圖1本發(fā)明的結構示意圖；附圖中的標記為:1溢流管，2圓柱段，3組合結構，4圓錐段，5進料管，6底流管。
具體實施方式以下提供本發(fā)明一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器的具體實施方式
。實施例1請參見附圖1，一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，由溢流管1、圓柱段2、溢流管外部及下端的組合結構3、圓錐段4、進料管5和底流管6組成；進料管和圓柱段通過焊接連接。圓柱段 2和圓錐段通過螺紋連接，圓柱段下段套筒內表面設有內螺紋，圓錐段上段套筒外表面設有與圓柱段內螺紋相匹配的外螺紋。圓錐段與底流管通過螺紋連接，緊縮套筒通過其上的螺紋固定底流管。溢流管與圓柱段通過法蘭連接，上下法蘭通過法蘭墊，用螺栓緊固在一起，完成連接。溢流管外部及下端的組合結構與溢流管通過焊接連接，為進一步固定，組合結構內部通過焊條與溢流管外部固定。組合結構由抑制水力旋流器內部短路流動的擋板和提高水力旋流器分離效率的結構件組成。在旋流器的溢流管下端增加抑制短路流的流場優(yōu)化結構件，用來優(yōu)化流場，提高分離效率。所述的結構件包括固定件和活動件。固定件的形狀為圓柱形或者流線型，用以固定活動件，其上端連接于溢流管下端。活動件的形狀包括圓柱形、流線型、漸開線型、零包絡面型、旋流器空氣柱型等形狀。主要應用于反浮選-冷結晶生產(chǎn)鉀肥脫除其中微量硫酸鈣雜質的工藝中，同時不局限于該工藝，也可以應用在其他需要進行微量固體顆粒雜質從大量液體中分離的工業(yè)生產(chǎn)中。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，其特征在于，其包含溢流管，圓柱段，溢流管外部及下端的組合結構，圓錐段，進料管和底流管；進料管和圓柱段通過焊接連接，圓柱段和圓錐段通過螺紋連接，圓錐段與底流管通過螺紋連接，緊縮套筒通過其上的螺紋固定底流管上，組合結構與溢流管通過焊接連接，組合結構內部通過焊條與溢流管外部固定。
2.如權利要求1所述的一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，其特征在于，所述的組合結構由 抑制水力旋流器內部短路流動的擋板和提高水力旋流器分離效率的結構件組成。
3.如權利要求2所述的一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，其特征在于，在旋流器的溢流管下端增加抑制短路流的流場優(yōu)化結構件。
4.如權利要求2所述的一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，其特征在于，所述的結構件包括固定件和活動件。
5.如權利要求4所述的一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，其特征在于，所述的固定件的形狀為圓柱形或者流線型，其上端連接于溢流管下端。
6.如權利要求4所述的一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，其特征在于，所述的活動件的形狀包括圓柱形、流線型、漸開線型、零包絡面型、旋流器空氣柱型形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鉀肥生產(chǎn)中組合結構的高效水力旋流器，其包含溢流管，圓柱段，溢流管外部及下端的組合結構，圓錐段，進料管和底流管；進料管和圓柱段通過焊接連接，圓柱段和圓錐段通過螺紋連接，圓錐段與底流管通過螺紋連接，緊縮套筒通過其上的螺紋固定底流管上，組合結構與溢流管通過焊接連接，組合結構內部通過焊條與溢流管外部固定。本發(fā)明只需通過簡單的結構改造，就能達到在反浮選-冷結晶鉀肥生產(chǎn)工藝中提高分離效率、降低能耗的效果。結構緊湊，實施方便，經(jīng)濟可靠。
文檔編號B04C5/12GK103240192SQ201310143190
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月23日 優(yōu)先權日2013年4月23日
發(fā)明者宋興福, 于建國, 許妍霞, 孫澤, 孫淑英, 孫玉柱, 李平 申請人:華東理工大學