一種自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，包括溢流帽、溢流管、旋流器本體、進(jìn)料管、底流管和底流導(dǎo)流管，旋流器本體采用中空結(jié)構(gòu)，其上段呈柱體狀，下段呈錐體狀；進(jìn)料管設(shè)置在旋流器本體的上側(cè)部，在進(jìn)料管上設(shè)置進(jìn)料口，溢流管下部伸入到旋流器本體內(nèi)部并與旋流器本體連通，溢流管上部與溢流帽連通，在溢流帽側(cè)部設(shè)置溢流口；底流管連接在旋流器本體底部并與旋流器本體連通，底流導(dǎo)流管連接在底流管底部并與底流管連通，在底流導(dǎo)流管下側(cè)部設(shè)置沉砂口，在旋流器內(nèi)部還設(shè)置一根轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有螺桿，螺桿的底部與旋流器本體的底部平齊。本實(shí)用新型利于消除空氣柱對(duì)分離過(guò)程的影響，在提高分離效率的同時(shí)可以得到高濃度沉砂產(chǎn)物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，適用于對(duì)高濃度沉砂、以及高粘 度液體等的固液分離操作。

【背景技術(shù)】
[0002] 旋流器廣泛應(yīng)用于石油、化工、礦冶、食品和造紙等部門(mén)的分級(jí)、脫泥和濃縮作業(yè)。 工業(yè)生產(chǎn)中為了得到高濃度的沉砂產(chǎn)物，通常采用減小底流口直徑的方法，然而此時(shí)沉砂 產(chǎn)率也會(huì)降低。在使用具有普通結(jié)構(gòu)的旋流器時(shí)，由于顆粒濃度過(guò)大或液體粘度過(guò)高，工作 中經(jīng)常發(fā)生旋流器底流管堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致溢流夾粗和溢流濃度過(guò)高，影響正常生產(chǎn)；此外， 在普通結(jié)構(gòu)的旋流器中產(chǎn)生的空氣柱也會(huì)造成旋流器的分離效率下降。
[0003] 針對(duì)普通結(jié)構(gòu)的旋流器存在的上述技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中給出了一些解決方案， 這些解決方案大都采用一些特定設(shè)備與旋流器配合使用，例如水封旋流器、底流管自動(dòng)定 時(shí)用通針通、旋流器底流管安裝卸料螺旋裝置等。然而，上述解決方案中用到的特定設(shè)備均 需要外加驅(qū)動(dòng)裝置，增加了運(yùn)行費(fèi)用，并且現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述解決方案只能單一的解 決底流口堵塞或者消除空氣柱的影響，而不能同時(shí)解決上述兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于提出一種自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，一方面利于解決旋流 器高濃度沉砂容易賭塞底流口的技術(shù)問(wèn)題，另一方面能夠消除空氣柱對(duì)分離過(guò)程的影響， 在提高分離效率的同時(shí)得到高濃度沉砂產(chǎn)物。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，包括溢流帽、溢流管、旋流器本體、進(jìn)料管、底流管 和底流導(dǎo)流管；旋流器本體采用中空結(jié)構(gòu)，其上段呈柱體狀，下段呈錐體狀；
[0007] 進(jìn)料管連接在旋流器本體的上側(cè)部并與旋流器本體連通，在進(jìn)料管上設(shè)置進(jìn)料 n ；
[0008] 溢流管連接在旋流器本體的頂部并與旋流器本體連通，溢流管的下部伸入到旋流 器本體的內(nèi)部；
[0009] 溢流帽位于溢流管的上方，溢流管還連接在溢流帽的底部并與溢流帽連通，在溢 流帽的側(cè)部設(shè)置溢流口；
[0010] 在溢流帽的頂部開(kāi)設(shè)一個(gè)上部軸孔，在溢流帽的上方設(shè)置一個(gè)上軸承底座，該上 軸承底座與溢流帽連接；
[0011] 底流管位于旋流器本體的下方，底流管連接在旋流器本體的底部并與旋流器本體 連通；
[0012] 底流導(dǎo)流管呈錐體狀，位于底流管的下方，底流導(dǎo)流管連接在底流管的底部并與 底流管連通，在底流導(dǎo)流管的下側(cè)部設(shè)置沉砂口；
[0013] 在底流導(dǎo)流管的底部開(kāi)設(shè)一個(gè)下部軸孔，在底部導(dǎo)流管的下方設(shè)置一個(gè)下軸承底 座，該下軸承底座與底流導(dǎo)流管連接；
[0014] 在上軸承底座與下軸承底座之間設(shè)置一根轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸從上到下依次貫穿上部軸 孔、溢流帽、溢流管、旋流器本體、底流管、底流管導(dǎo)管和下部軸孔；
[0015] 在轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有螺桿，螺桿的底部與旋流器本體的底部平齊。
[0016] 進(jìn)一步，上述溢流管直徑為轉(zhuǎn)軸直徑的1. 5倍。
[0017] 進(jìn)一步，上述螺桿為變徑變螺距螺桿，螺桿兩端同軸焊接在轉(zhuǎn)軸上。
[0018] 進(jìn)一步，上述螺桿的長(zhǎng)度為旋流器本體下段長(zhǎng)度的0. 3倍。
[0019] 進(jìn)一步，上述上軸承底座與溢流帽、以及下軸承底座與底流導(dǎo)流管分別通過(guò)螺栓 連接。
[0020] 進(jìn)一步,上述上軸承底座包括上軸承端蓋、上軸承和上軸承座；所述下軸承底座包 括下軸承端蓋、下軸承和下軸承座。
[0021] 進(jìn)一步，在上部軸孔、以及下部軸孔處均設(shè)置密封部件。
[0022] 進(jìn)一步，上述進(jìn)料管與旋流器本體、溢流管與旋流器本體、溢流管與溢流帽、以及 底流管與底流導(dǎo)流管分別通過(guò)焊接連接。
[0023] 進(jìn)一步，上述旋流器本體上段與旋流器本體下段、以及旋流器本體下段與底流管 分別通過(guò)焊接法蘭連接。
[0024] 本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0025] 本實(shí)用新型述及的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，在旋流器內(nèi)部設(shè)置一個(gè)貫穿旋流器 中心的轉(zhuǎn)軸，并在轉(zhuǎn)軸上同軸焊接一個(gè)螺桿，該轉(zhuǎn)軸占據(jù)旋流器內(nèi)部空氣柱的位置，抑制了 空氣柱的形成，同時(shí)在流體剪切力的作用下，轉(zhuǎn)軸連同螺桿高速轉(zhuǎn)動(dòng)，加速粗顆粒順利從底 流導(dǎo)流管排出，減少其進(jìn)入內(nèi)旋流并混入溢流的可能性。在分離過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)軸和螺桿完 全由旋流器內(nèi)部流體的湍動(dòng)能驅(qū)動(dòng)，不需要外加動(dòng)力，利于減少運(yùn)行成本，同時(shí)消除了空氣 柱對(duì)分離過(guò)程的影響，在提高分離效率的同時(shí)可以得到高濃度沉砂產(chǎn)物。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1為本實(shí)用新型中自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 其中，1-上軸承端蓋，2-上軸承，3-上軸承座，4-密封部件，5-溢流帽，6-溢流管， 7-進(jìn)料管，8-旋流器本體的上段，9-旋流器本體的下段，10-轉(zhuǎn)軸，11-螺桿，12-底流管， 13-底流導(dǎo)流管，14-下軸承端蓋，15-下軸承，16-下軸承座，17-密封部件。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
[0029] 結(jié)合圖1所示，一種自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，包括溢流帽5、溢流管6、旋流器本 體、進(jìn)料管7、底流管12和底流導(dǎo)流管13。
[0030] 旋流器本體采用中空結(jié)構(gòu)，其上段8呈柱體狀，下段9呈錐體狀。
[0031] 進(jìn)料管7連接在旋流器本體的上側(cè)部并與旋流器本體連通，在進(jìn)料管7上設(shè)置進(jìn) 料口 A。
[0032] 溢流管6的下部伸入到旋流器本體的內(nèi)部，具體的，該伸入部位位于旋流器本體 的上段8內(nèi)部。溢流管6的中部連接在旋流器本體的頂部位置，溢流管6與旋流器本體連 通。
[0033] 溢流帽5位于溢流管6的上方，溢流管6的頂部連接到溢流帽5的底部上，溢流管 6與溢流帽5連通，在溢流帽5的側(cè)部設(shè)置溢流口 B。
[0034] 在溢流帽5的頂部開(kāi)設(shè)一個(gè)上部軸孔，在溢流帽5的上方設(shè)置一個(gè)上軸承底座，該 上軸承底座與溢流帽連接，例如采用螺栓連接。
[0035] 具體的，上軸承底座包括上軸承端蓋1、上軸承2和上軸承座3。
[0036] 底流管12位于旋流器本體的下方，底流管12連接在旋流器本體的底部并與旋流 器本體連通。
[0037] 底流導(dǎo)流管13呈錐體狀，位于底流管12的下方，底流導(dǎo)流管13連接在底流管12 的底部并與底流管連通，在底流導(dǎo)流管13的下側(cè)部設(shè)置沉砂口 C。
[0038] 在底流導(dǎo)流管13的底部開(kāi)設(shè)一個(gè)下部軸孔，在底部導(dǎo)流管的下方設(shè)置一個(gè)下軸 承底座，該下軸承底座與底流導(dǎo)流管連接，例如采用螺栓連接。
[0039] 具體的，下軸承底座包括下軸承端蓋14、下軸承15和下軸承座16。
[0040] 在上軸承底座與下軸承底座之間設(shè)置一根轉(zhuǎn)軸10,該轉(zhuǎn)軸10為實(shí)心轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸10 的兩端分別由上軸承2與下軸承15支撐，上軸承2由上軸承端蓋1和上軸承座3進(jìn)行定位， 下軸承15由下軸承端蓋14和下軸承座16進(jìn)行定位。
[0041] 轉(zhuǎn)軸10從上到下依次貫穿上部軸孔、溢流帽5、溢流管6、旋流器本體、底流管12、 底流管導(dǎo)管13和下部軸孔。轉(zhuǎn)軸10可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0042] 在上部軸孔處、以及下部軸孔處分別設(shè)置密封部件4、17該密封部件4、17分別用 于對(duì)轉(zhuǎn)軸10與溢流帽5的連接處、以及轉(zhuǎn)軸10與底流導(dǎo)流管13的連接處進(jìn)行密封。密封 部件4、17可以采用填料的方式形成。
[0043] 本實(shí)用新型取轉(zhuǎn)軸10直徑與空氣柱直徑相同，即通常為I倍的溢流管6直徑，由 3 于轉(zhuǎn)軸10占據(jù)旋流器內(nèi)部空氣柱的位置，從而抑制了空氣柱的形成。
[0044] 在轉(zhuǎn)軸10上套設(shè)有螺桿11，該螺桿11為變徑變螺距螺桿，螺桿直徑等于所處截面 位置零速包絡(luò)面直徑，螺桿11占據(jù)內(nèi)旋流位置，不僅可以減少大顆粒進(jìn)入內(nèi)旋流的可能， 防止溢流跑粗，而且不影響外旋流順利從底流排出，不干擾正常排礦。變距螺旋槽朝底流管 12方向漸趨變寬，減小螺旋槽面阻力，防止高濃度沉砂在槽面阻力和后續(xù)流體推動(dòng)作用下 而發(fā)生壓縮進(jìn)而堵塞螺旋槽。
[0045] 螺桿11的長(zhǎng)度為0. 3倍的旋流器本體下段9的長(zhǎng)度，該部位以上為旋流器內(nèi)主要 有效分離區(qū)域。高于此部位，螺桿會(huì)干擾正常分離過(guò)程，影響細(xì)顆粒進(jìn)入溢流；低于此部位， 經(jīng)過(guò)分離后的大顆粒進(jìn)入溢流的可能性提高。
[0046] 安裝時(shí)螺桿11兩端同軸焊接與轉(zhuǎn)軸10上。由于底流管12處直徑小，大顆粒料漿 易堵塞，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)螺桿11的底部與旋流器本體的底部平齊，能夠借助于螺旋槽的推 動(dòng)力有利于將大顆粒料漿順利從底流管12處排出。
[0047] 螺桿11在流體推動(dòng)下隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，在螺旋槽的攪動(dòng)下加速粗顆粒順利從底流管 12和底流導(dǎo)流管13排出，減少粗顆粒進(jìn)入內(nèi)旋流并混入溢流的可能性，不僅可以得到高濃 度底流，也可以減少溢流跑粗，提高分離效率。
[0048] 優(yōu)選地，上述進(jìn)料管7與旋流器本體、溢流管6與旋流器本體、溢流管6與溢流帽 5、以及底流管12與底流導(dǎo)流管13可以采用焊接連接。
[0049] 優(yōu)選地，上述旋流器本體上段8與旋流器本體下段9、以及旋流器本體下段9與底 流管12可以采用焊接法蘭連接。其工作過(guò)程大致如下：
[0050] 物料以一定的速度通過(guò)進(jìn)料管7沿切向進(jìn)入旋流器本體的上段8,并在旋流器內(nèi) 向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在離心力場(chǎng)的作用下，顆粒因其粒徑不同實(shí)現(xiàn)分離，大顆粒克服水的阻力向 旋流器壁運(yùn)動(dòng)，并在自身重力的共同作用下，沿旋流器壁螺旋向下運(yùn)動(dòng)，細(xì)而小的顆粒和大 部分水則因所受的離心力小，未及靠近旋流器壁即隨料漿做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0051] 在后續(xù)給料的推動(dòng)下，料漿繼續(xù)向下和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，于是粗顆粒繼續(xù)向周邊濃集，而 細(xì)小顆粒則停留在中心區(qū)域，顆粒粒徑由中心向旋流器壁越來(lái)越大，形成分層排列。
[0052] 當(dāng)流體流經(jīng)旋流器本體的下段9時(shí)，由于流動(dòng)斷面的減小，引起徑向速度、壓力分 布不均。含有大量細(xì)小顆粒的內(nèi)層料漿改變方向，轉(zhuǎn)而向上運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)旋流；而粗大顆粒 則繼續(xù)沿器壁螺旋向下運(yùn)動(dòng)，形成外旋流。細(xì)小的顆粒隨內(nèi)旋流經(jīng)溢流管從溢流帽排出，成 為溢流；在內(nèi)旋流強(qiáng)制渦作用下，螺桿連同轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，在螺桿的作用下，外旋流中的高 濃度粗大顆粒順著螺旋槽經(jīng)底流管從底流導(dǎo)流管排出，形成高濃度沉砂。至此整個(gè)分離過(guò) 程完成。
[0053] 當(dāng)然，以上說(shuō)明僅僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型并不限于列舉上述 實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的教導(dǎo)下，所做出的所有等 同替代、明顯變形形式，均落在本說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實(shí)用新型的保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，包括溢流帽、溢流管、旋流器本體、進(jìn)料管、底流管和 底流導(dǎo)流管；旋流器本體采用中空結(jié)構(gòu)，其上段呈柱體狀，下段呈錐體狀；其特征在于， 進(jìn)料管連接在旋流器本體的上側(cè)部并與旋流器本體連通，在進(jìn)料管上設(shè)置進(jìn)料口； 溢流管連接在旋流器本體的頂部并與旋流器本體連通，溢流管的下部伸入到旋流器本 體的內(nèi)部； 溢流帽位于溢流管的上方，溢流管還連接在溢流帽的底部并與溢流帽連通，在溢流帽 的側(cè)部設(shè)置溢流口； 在溢流帽的頂部開(kāi)設(shè)一個(gè)上部軸孔，在溢流帽的上方設(shè)置一個(gè)上軸承底座，該上軸承 底座與溢流帽連接； 底流管位于旋流器本體的下方，底流管連接在旋流器本體的底部并與旋流器本體連 通； 底流導(dǎo)流管呈錐體狀，位于底流管的下方，底流導(dǎo)流管連接在底流管的底部并與底流 管連通，在底流導(dǎo)流管的下側(cè)部設(shè)置沉砂口； 在底流導(dǎo)流管的底部開(kāi)設(shè)一個(gè)下部軸孔，在底部導(dǎo)流管的下方設(shè)置一個(gè)下軸承底座， 該下軸承底座與底流導(dǎo)流管連接； 在上軸承底座與下軸承底座之間設(shè)置一根轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸從上到下依次貫穿上部軸孔、 溢流帽、溢流管、旋流器本體、底流管、底流管導(dǎo)管和下部軸孔； 在轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有螺桿，螺桿的底部與旋流器本體的底部平齊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述溢流管直徑為 轉(zhuǎn)軸直徑的1. 5倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述螺桿為變徑變 螺距螺桿，螺桿兩端同軸焊接在轉(zhuǎn)軸上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述螺桿的長(zhǎng)度 為旋流器本體下段長(zhǎng)度的〇. 3倍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述上軸承底座與 溢流帽、以及下軸承底座與底流導(dǎo)流管分別通過(guò)螺栓連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述上軸承底 座包括上軸承端蓋、上軸承和上軸承座；所述下軸承底座包括下軸承端蓋、下軸承和下軸承 座。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，其特征在于，在上部軸孔、以及下 部軸孔處均設(shè)置密封部件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述進(jìn)料管與旋流 器本體、溢流管與旋流器本體、溢流管與溢流帽、以及底流管與底流導(dǎo)流管分別通過(guò)焊接連 接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自驅(qū)動(dòng)螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述旋流器本體上 段與旋流器本體下段、以及旋流器本體下段與底流管分別通過(guò)焊接法蘭連接。
【文檔編號(hào)】B04C5/14GK204122264SQ201420473094
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】劉培坤, 楊興華, 張悅刊, 姜蘭越, 李新 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)