专利名称：将物料分离成两相的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将物料分离成两相的装置，该装置包括一个含有一主轴及至少一安装在该主轴上的螺旋的螺杆传送器和一个带有筛孔的筒型筛网；该螺杆传送器在物料的输入口与两相中一相的输出口之间延伸，并被可旋转地设置在该筒型筛网内、用于沿着一传输方向、通过设在所述主轴、两个螺旋罗纹和该筛网之间的径向平面内的流动表面将物料从所述输入口输送到所述输出口，同时使上述物料的两相中的另一相通过该筛孔排出，其中该螺杆传送器的螺旋长度由该螺旋可在其中延伸的筛网的长度所决定。在本发明框架内，“相”这一词被理解为特指具有不同密度的部分。为更清楚起见，流动表面这一词只适用于螺旋的外径与筛网的内径大体上邻接的场合。比如说，流动表面的概念当然不能适用于螺旋的外径逐渐减少到在螺旋一端的一个流出部分中的主轴的外径。
背景技术：
美国专利第4,069,980号公开了一种将肉与骨头分离的装置。在该装置中，螺杆传送器可旋转地安置在筒形筛网内，其中螺旋体的直径沿物料的输送方向增加，而螺旋的螺距则沿物料的输送方向减小。此一结构导致流动表面积沿输送方向减小，试图通过这种方式补偿因通过筛网而造成的物料损失。该螺杆传送器的此种结构存在使待分离物料被挤进该螺杆传送器和该筒形筛网之间的可能，并且这一可能因素随着被分离物料粘度的增加而增加。
荷兰专利NL1005398公开了一种输出口处带有可调节关闭装置的装置。该开关使螺杆传送器和筛网之间的压力增大成为可能，结果使得物料在通过筛网时发生分离，此种装置对于在通过筛网进行分离时粘度会增加的物料尤为有效。物料分离后的残余分离物越干，该分离物引起装置被堵塞的可能性就越大。
背景技术：
引为参考的美国专利第3,273,495号涉及到一种榨油机，该榨油机的筛网内可产生三个压力区域。通过最初在物料的输送方向上沿螺旋的长度方向增大流动表面，然后通过减小螺旋螺距和增大主轴直径的方法来减少上述的流动表面。此种结构使得最后区域的压力显著增加，考虑到物料有很大被挤住的可能性，这一装置只适于处理有限品种的产品。需要特别注意的是，该装置不适用于蔬菜、植物、肥料、纸张、木材和纺织物原料的脱水。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决如上所述问题的方案，其特征在于流动表面面积沿着从输送方向看过去的整个螺旋长度上增加，这种增加的结果是，为螺杆传送器和筛网之间的物料提供了自由的空间，在实际应用中，即使流动表面积一个非常小的增加也会防止阻塞问题的发生，这使得在分离过程中使用相对较高的(相反)压力成为可能，从而可增大分离过程的效率。
作为一种有利的情况，本发明的螺杆传送器终止于一个带输出口的压力腔内。可以说该压力腔是作为一个用于压力积聚的缓冲器在起作用，因此该筛网内的压力可保持在一定的范围内。应当知道，此种筛网通常是非常昂贵和易损的。
优选地，从沿输送方向看上去，压力腔呈现出一增大的内径，这样可降低物料在压力腔内被堵塞的可能性并使该装置适用于分离各种不同种类的物料。
优选地，按照本发明的装置包括输出开口的可调节关闭装置。该可调节关闭使得在压力腔内依照被分离物料的性质而积聚至特定的压力成为可能。因此，压力的积聚不再依靠产生于被分离物料和螺旋侧面及筛网壁面之间的摩擦力实现，而是由可调节关闭装置对物料的机械阻力来实现。
如果都在沿输送的方向上，所述至少一个螺旋的螺距有所增加、该主轴的直径有所减小和/或该筛网及该螺旋的直径有所增加，就可以实现流动表面的增加。
其优点是，以双线螺旋排列方式的两个螺旋设置在主轴上，结果使得该螺旋的轴向负载保持在一定范围内。当使用相对较高的压力时此一优点尤其明显。
按照另一个优选实施例，该螺杆传送器在输出开口侧延伸到筛网外。此实施例的优点在于螺杆传送器的输送功能在筛网外仍能实现，其结果，尤其是相对较干的部分在筛网端头的开口处不会被楔入。此外，通过伸出筛网外的螺杆传送器的部分使在筛网外积聚压力成为可能，结果可减小筛网上承载的机械负载。
优选地，该螺杆传送器伸出筛网外的长度范围在0.05米到0.15米之间。在此范围内使用本发明的装置，可将许多种物料有效地分离成两相。通过保持此范围的下限，物料在螺杆传送器中被楔入的可能性被减小，同时如果螺杆传送器伸出筛网外太长，则由筛网分离的相必须经过相当长的距离才能流回到筛网中实现分离的目的。
因为堵塞的危险在螺杆传送器突出长度的区域内最大，特别是在使用压力腔时，所以至少螺杆传送器伸出筛网外边部分的流动表面积最好沿输送方向增加。在这种情况下，流动表面当然不是由筛网来限定，而是由与筛网成一条直线的另一个表面，如压力腔的表面来限定。
为获得一种统一的分离工序，流动表面积的增加最好至少沿传送器螺杆的螺旋长度方向上呈连续状。
对于某种特定种类的物料，即该物料包含有或多或少悬浮在液体中的固体颗粒，如果在螺杆传送器周围的器壁上或筛网上设有旁通孔，则将会非常有益。如果不使用旁通孔，则在压力积聚的过程中，悬浮颗粒就可能在面向出口筛网的一侧处发生回流，由此导致在筛网内形成一个结块堵塞筛网。使用旁通孔可以避免上述被堵塞的可能，因为在这种情况下该悬浮颗粒并没有通过筛网被排出而是和液体一起排出，通过旁通孔的物料可以返回到该装置的输入口处。该旁通孔的形状可以是圆形或方形，圆形是最实用的形状。唯一重要的是该旁通孔的开口尺寸要足够大以使该悬浮颗粒可以自由地从该旁通孔中流过，以避免堵塞问题的发生。使用旁通孔的另一个有利方面是它使得使用较高的(相反)压力成为可能。这里相反压力可以理解为朝向输出口处在螺杆传送器一侧的压力，例如在该压力腔中的压力。
尽管上述旁通孔可以较容易地与从输送方向看上去的整个螺旋长度上的流动表面积的增加结合起来使用，但在现有技术中从输送方向看上去的整个螺旋长度上流动表面积恒定或逐渐减少的情况下，该旁通孔的应用优势也非常明显。此种情况下，提供有将物料分离成两相的装置，该装置包括一个含有一主轴及至少一安装在该主轴上的螺旋的螺杆传送器和一个带有筛孔的筒型筛网；该螺杆传送器在物料的输入口与两相中一相的输出口之间延伸，并被可旋转地设置在该筒型筛网内、用于沿着一传输方向、通过设在所述主轴、两个螺旋罗纹和该筛网之间的径向平面内的流动表面将物料从所述输入口输送到所述输出口，同时使上述物料的两相中的另一相通过该筛孔排出，其中在筛网的一部分中或包围该螺旋传送器的壁上设置有旁通孔。
为使筛网效率最佳化，该旁通孔最好设置在，从筛网长度中段看过去，朝向输出开口的一侧上。因此，应予理解，从该旁通孔通过的物料将不再受制于筛网的控制，或者说至少不再直接地受制于筛网的控制。
为进一步提高筛网的使用效率，在螺杆传送器延伸出所述压力腔内的筛网之外的情况下，该旁通孔最好设置在该压力腔的圆筒壁上。其附带的有利因素是压力的积聚将发生在该旁通孔和输出口之间，因此筛网上承载的负载和筛网上相应的磨损将保持在一定的范围内。
该旁通孔的直径最好具有至少5毫米，更优选至少为10毫米，最优选至少为20毫米。该旁通孔的最佳尺寸部分地取决于筛孔的尺寸和形状，同时也取决于筛网的长度及在压力腔内的压力和待分离物料的性质。
该旁通孔位于这样一个象限内将获得较好的效果，该象限和该螺杆传送器的中心轴线垂直，其对称轴在水平方向上，且通过该螺杆传送器的中心轴线。如果按照这种方式来安置该旁通孔，在该螺杆传送器底部的沉淀物将不会产生任何不便，同时另一方面，悬浮颗粒合适的部分可以在必要的时候流经该旁通孔，以阻止由悬浮颗粒的回飘导致的堵塞问题。
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明装置的纵剖面示意图，其中两个相邻的螺旋部分地被剖开。
具体实施例方式
本发明的分离装置1包括一个腔体2。该腔体2在图中显示为一个整体，然而在实际应用中该腔体2由许多相互连接的部件组成。在该腔体2中设有一个螺杆传送器5，其可通过驱动装置4绕轴3旋转，该螺杆传送器5大体上由一个主轴6组成，在该主轴6上安置有按双线螺纹结构排列的螺旋7和8，该螺旋7和8的螺距沿输送方向P2增加。在该腔体2上，开有一个输入口9用以按箭头P1所示的方向提供即将经该螺杆传送器5进行分离的物料。该螺旋7和8的旋转将沿输送方向P2输送物料。该螺杆传送器5长度方向的中心部分环绕有一个筒形筛网10。在该筒形筛网10的圆周方向上开有筛孔儿用来通过待分离物料中的第一相。本发明中，因为螺旋沿整个螺杆的方向延伸，所以使用术语螺旋长度来代表螺杆传送器的整个中心部分的长度。但还应在本发明的框架下理解的是，螺旋，比如，只延伸到筛网长度初始的75吼结果螺旋长度达到整个筛网长度的75呱但在此种情况下，该主轴可能沿筛网的全部长度方向延伸甚至超过该筛网的长度，例如考虑到该主轴被安装在任意一边的轴承上的情况时。还应理解的是，上述的螺旋长度最长等于筛网的长度。
在专利NL-C-1005938中公开的装置中也使用了筛网。使用中，物料的第一相落于腔管12中，该腔管12带有流出口13，通过该流出口13物料的第一相可按箭头P3所示的方向从该腔管12中流出以便在储藏箱14中保存和/或作进一步的处理。该螺杆传送器5终止于其中心线与该筛网10的中心线成一直线的筒形压力腔15当中，同时该螺杆传送器5的自由端构成一个可以通过锥体17来调节其关闭的流出口16。该压力腔15的腔壁20的厚度递减以使该压力腔15在形状上略显圆锥形。该锥体17位于活塞杆18的末端，该活塞杆18能够通过单动式汽缸19和作用在该压力腔15上的压力联合作用下沿双向箭头P4所示的方向移动。该汽缸19与腔壁框21刚性连接，该腔壁框21由许多相互连接的管件组成并且可拆卸地连接到该腔体2上用以在更换该筛网10时可以在该装置上进行维护工作。当物料的第一相从该筛网10得以分离后，通过该流出口16的物料形成第二相，该第二相物料经由该腔壁框21上的流出口27按箭头P5所示的方向流至储藏箱22。
特别地，如果物料中包括悬浮相，例如水中的废弃蔬菜，使用旁通孔28将有很大的优势。例如，可将该旁通孔28加工成为一个直径为25毫米的钻孔，该钻孔可以被关闭。该旁通孔28设在压力腔15的腔壁20上，该腔壁部分仍然环绕该螺杆传送器5，更具体地讲是环绕该螺旋7和8。当然，尽管为清晰起见该旁通孔28可设于正上方的位置，但实际上该旁通孔28有多个，优选将其设于正左或正右的位置，即设于该螺杆传送器5的中心轴的竖直位置。
下文将详细解释该分离装置1的操作过程。将待分离物料通过输入口9沿箭头P1所示的方向供料给该螺杆传送器5。该螺杆传送器5的旋转将使该物料沿输送方向箭头P2输送，大体上一直输送到该物料通过该流出口16，此时物料处在一种第二相状态。当该分离装置1开始运转工作时，该流出口16被锥体17完全封住。只有当压力腔15中的压力积聚至超过预定的限定值后，该物料才不断的被送到该压力腔15中，该锥体17才会在双动式汽缸19的作用下返回形成该物料的流出口。在该压力腔15中产生有一个依赖于该物料的性质和该流出口16大小的动态平衡压力，由于该压力的存在，第一相通过该筛网10的筛孔11时得以分离。该螺旋7和8的螺距沿输送方向箭头P2所示的方向增加，使得流动表面A也同样增加，该流动表面A定义为由处于同一个径向平面内的两个连续螺旋的螺纹相对齿侧面23和24、主轴6的中间部分25以及筛网10的中间部分26组成。随着可用空间的增大将显著降低堵塞的可能性。
如果使用该旁通孔28并且该分离物料中包括悬浮相，则在该压力腔15中当压力不断积聚至经校正的限定值时，该悬浮相沿筛网方向产生回流的可能性将被阻止或者至少部分地经由该旁通孔28流出该压力腔15，由此该悬浮相部分可以沿箭头P1所示的方向再次提供给输入口9。
上述关于本发明装置的说明仅仅是一个示意性的描述。在现有技术中该类装置在国际专利申请WO 98/37942中被披露，在该装置中使用了具有恒定螺距的单螺旋的替代物，该替代物具有单个或多个螺旋，其螺旋的螺距在传输方向上沿螺杆传送器的长度方向增加，最终形成了本发明的装置。该装置将在此作为第二个可能的实施例。
按照本发明的装置可适用于各种不同种类的物料，例如肥料、在罐头制造工业中使用的冲洗水、纸浆、废渣、食物残渣和高度整体性的矿泥等，应用时可以使用相对较高的反压力，如10巴的压力。其结果是，尽管物料被挤入该装置的可能性大大降低甚至于完全消除，但仍然可以得到较高的使用效率。本发明的装置特别适用于将物料分离成固液两相的物料。
权利要求
1.一种将物料分离成两相的装置，该装置包括一个含有一主轴及至少一安装在该主轴上的螺旋的螺杆传送器和一个带有筛孔的筒型筛网；该螺杆传送器在物料的输入口与两相中一相的输出口之间延伸，并被可旋转地设置在该筒型筛网内、用于沿着一传输方向、通过设在所述主轴、两个螺旋罗纹和该筛网之间的径向平面内的流动表面将物料从所述输入口输送到所述输出口，同时使上述物料的两相中的另一相通过该筛孔排出，其中该螺杆传送器的螺旋长度由该螺旋可在其中延伸的筛网的长度所决定，其特征在于该装置的流动表面面积沿着从输送方向看过去的整个螺旋长度而增加。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺杆传送器终止于设有一个输出口的压力腔中。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该压力腔的内径沿输送方向增加。
4.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于设置有用于输出开口的可调节关闭装置。
5.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述至少一个螺旋的螺距沿输送方向增加。
6.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，该主轴的直径沿输送方向增加。
7.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，该筛网和该螺旋的直径沿输送方向增加。
8.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，以双线螺旋方式排列的两个螺旋安置在所述主轴上。
9.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，该螺杆传送器在输出开口侧延伸至筛网外，在该处被该压力腔的筒形壁所包围。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该螺杆传送器延伸出筛网的距离在0.05米至0.15米之间。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，该延伸出该筛网的部分螺杆传送器的流动表面积沿输送方向增加。
12.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，该流动表面积至少在沿着该传送器螺杆的螺旋长度方向上是连续增加的。
13.根据前述任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，在该筛网的一部分上或包围该螺杆传送器的器壁上设有一旁通孔。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述旁通孔设置在从该筛网的中部看过去的、朝向输出口方向的一侧。
15.根据权利要求9和14所述的装置，其特征在于，所述旁通孔在所述筒形壁内形成。
16.根据权利要求13至15中任何一项所述的装置，其特征在于，所述旁通孔的直径至少为5毫米，优选至少为10毫米，更优选至少为20毫米。
17.根据权利要求13至16中任何一项所述的装置，其特征在于，所述旁通孔位于一个象限内，该象限和该螺杆传送器的中心轴线垂直，其对称轴通过该螺杆传送器的中心轴线并在水平方向上延伸。
全文摘要
本发明涉及一种将物料分离成两相的装置(1)，该装置(1)包括一个螺杆传送器(5)和一个带有筛孔(11)的筒型筛网(10)；该螺杆传送器(5)包括一个主轴及至少一个安装在该主轴上的螺旋，该螺杆传送器在物料的输入口(9)与两相中一相的输出口(16)之间延伸；为经由设在径向平面内的流动表面使物料在从该输入口(9)到该输出口(16)的传输方向上通过，同时使上述物料的两相中的另一相通过该筛孔(11)排出，该螺杆传送器(5)需可旋转地设置在该筒型筛网内；该径向平面由该主轴、设在该径向平面内的两个连续螺旋的螺纹及该筛网组成；该螺杆传送器(5)的螺旋长度由其内可延伸螺旋的筛网的长度决定；该装置的流动表面积在输送方向上沿整个螺旋长度方向增加。
文档编号B01D29/13GK1458878SQ01815772
公开日2003年11月26日 申请日期2001年9月13日 优先权日2000年9月15日
发明者玛希斯·艾外瑞达思·安托尼斯 申请人:玛希斯·艾外瑞达思·安托尼斯