一种自驱动螺旋卸料的旋流器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自驱动螺旋卸料的旋流器，包括溢流帽、溢流管、旋流器本体、进料管、底流管和底流导流管，旋流器本体采用中空结构，其上段呈柱体状，下段呈锥体状；进料管设置在旋流器本体的上侧部，在进料管上设置进料口，溢流管下部伸入到旋流器本体内部并与旋流器本体连通，溢流管上部与溢流帽连通，在溢流帽侧部设置溢流口；底流管连接在旋流器本体底部并与旋流器本体连通，底流导流管连接在底流管底部并与底流管连通，在底流导流管下侧部设置沉砂口，在旋流器内部还设置一根转轴，在转轴上套设有螺杆，螺杆的底部与旋流器本体的底部平齐。本实用新型利于消除空气柱对分离过程的影响，在提高分离效率的同时可以得到高浓度沉砂产物。
【专利说明】一种自驱动螺旋卸料的旋流器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种自驱动螺旋卸料的旋流器，适用于对高浓度沉砂、以及高粘 度液体等的固液分离操作。
【背景技术】
[0002] 旋流器广泛应用于石油、化工、矿冶、食品和造纸等部门的分级、脱泥和浓缩作业。 工业生产中为了得到高浓度的沉砂产物，通常采用减小底流口直径的方法，然而此时沉砂 产率也会降低。在使用具有普通结构的旋流器时，由于颗粒浓度过大或液体粘度过高，工作 中经常发生旋流器底流管堵塞现象，导致溢流夹粗和溢流浓度过高，影响正常生产；此外， 在普通结构的旋流器中产生的空气柱也会造成旋流器的分离效率下降。
[0003] 针对普通结构的旋流器存在的上述技术问题，现有技术中给出了一些解决方案， 这些解决方案大都采用一些特定设备与旋流器配合使用，例如水封旋流器、底流管自动定 时用通针通、旋流器底流管安装卸料螺旋装置等。然而，上述解决方案中用到的特定设备均 需要外加驱动装置，增加了运行费用，并且现有技术中存在的上述解决方案只能单一的解 决底流口堵塞或者消除空气柱的影响，而不能同时解决上述两个技术问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提出一种自驱动螺旋卸料的旋流器，一方面利于解决旋流 器高浓度沉砂容易赌塞底流口的技术问题，另一方面能够消除空气柱对分离过程的影响， 在提高分离效率的同时得到高浓度沉砂产物。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006] -种自驱动螺旋卸料的旋流器，包括溢流帽、溢流管、旋流器本体、进料管、底流管 和底流导流管；旋流器本体采用中空结构，其上段呈柱体状，下段呈锥体状；
[0007] 进料管连接在旋流器本体的上侧部并与旋流器本体连通，在进料管上设置进料 n ；
[0008] 溢流管连接在旋流器本体的顶部并与旋流器本体连通，溢流管的下部伸入到旋流 器本体的内部；
[0009] 溢流帽位于溢流管的上方，溢流管还连接在溢流帽的底部并与溢流帽连通，在溢 流帽的侧部设置溢流口；
[0010] 在溢流帽的顶部开设一个上部轴孔，在溢流帽的上方设置一个上轴承底座，该上 轴承底座与溢流帽连接；
[0011] 底流管位于旋流器本体的下方，底流管连接在旋流器本体的底部并与旋流器本体 连通；
[0012] 底流导流管呈锥体状，位于底流管的下方，底流导流管连接在底流管的底部并与 底流管连通，在底流导流管的下侧部设置沉砂口；
[0013] 在底流导流管的底部开设一个下部轴孔，在底部导流管的下方设置一个下轴承底 座，该下轴承底座与底流导流管连接；
[0014] 在上轴承底座与下轴承底座之间设置一根转轴，该转轴从上到下依次贯穿上部轴 孔、溢流帽、溢流管、旋流器本体、底流管、底流管导管和下部轴孔；
[0015] 在转轴上套设有螺杆，螺杆的底部与旋流器本体的底部平齐。
[0016] 进一步，上述溢流管直径为转轴直径的1. 5倍。
[0017] 进一步，上述螺杆为变径变螺距螺杆，螺杆两端同轴焊接在转轴上。
[0018] 进一步，上述螺杆的长度为旋流器本体下段长度的0. 3倍。
[0019] 进一步，上述上轴承底座与溢流帽、以及下轴承底座与底流导流管分别通过螺栓 连接。
[0020] 进一步,上述上轴承底座包括上轴承端盖、上轴承和上轴承座；所述下轴承底座包 括下轴承端盖、下轴承和下轴承座。
[0021] 进一步，在上部轴孔、以及下部轴孔处均设置密封部件。
[0022] 进一步，上述进料管与旋流器本体、溢流管与旋流器本体、溢流管与溢流帽、以及 底流管与底流导流管分别通过焊接连接。
[0023] 进一步，上述旋流器本体上段与旋流器本体下段、以及旋流器本体下段与底流管 分别通过焊接法兰连接。
[0024] 本实用新型具有如下优点：
[0025] 本实用新型述及的自驱动螺旋卸料的旋流器，在旋流器内部设置一个贯穿旋流器 中心的转轴，并在转轴上同轴焊接一个螺杆，该转轴占据旋流器内部空气柱的位置，抑制了 空气柱的形成，同时在流体剪切力的作用下，转轴连同螺杆高速转动，加速粗颗粒顺利从底 流导流管排出，减少其进入内旋流并混入溢流的可能性。在分离过程中，由于转轴和螺杆完 全由旋流器内部流体的湍动能驱动，不需要外加动力，利于减少运行成本，同时消除了空气 柱对分离过程的影响，在提高分离效率的同时可以得到高浓度沉砂产物。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1为本实用新型中自驱动螺旋卸料的旋流器的结构示意图；
[0027] 其中，1-上轴承端盖，2-上轴承，3-上轴承座，4-密封部件，5-溢流帽，6-溢流管， 7-进料管，8-旋流器本体的上段，9-旋流器本体的下段，10-转轴，11-螺杆，12-底流管， 13-底流导流管，14-下轴承端盖，15-下轴承，16-下轴承座，17-密封部件。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图以及【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明：
[0029] 结合图1所示，一种自驱动螺旋卸料的旋流器，包括溢流帽5、溢流管6、旋流器本 体、进料管7、底流管12和底流导流管13。
[0030] 旋流器本体采用中空结构，其上段8呈柱体状，下段9呈锥体状。
[0031] 进料管7连接在旋流器本体的上侧部并与旋流器本体连通，在进料管7上设置进 料口 A。
[0032] 溢流管6的下部伸入到旋流器本体的内部，具体的，该伸入部位位于旋流器本体 的上段8内部。溢流管6的中部连接在旋流器本体的顶部位置，溢流管6与旋流器本体连 通。
[0033] 溢流帽5位于溢流管6的上方，溢流管6的顶部连接到溢流帽5的底部上，溢流管 6与溢流帽5连通，在溢流帽5的侧部设置溢流口 B。
[0034] 在溢流帽5的顶部开设一个上部轴孔，在溢流帽5的上方设置一个上轴承底座，该 上轴承底座与溢流帽连接，例如采用螺栓连接。
[0035] 具体的，上轴承底座包括上轴承端盖1、上轴承2和上轴承座3。
[0036] 底流管12位于旋流器本体的下方，底流管12连接在旋流器本体的底部并与旋流 器本体连通。
[0037] 底流导流管13呈锥体状，位于底流管12的下方，底流导流管13连接在底流管12 的底部并与底流管连通，在底流导流管13的下侧部设置沉砂口 C。
[0038] 在底流导流管13的底部开设一个下部轴孔，在底部导流管的下方设置一个下轴 承底座，该下轴承底座与底流导流管连接，例如采用螺栓连接。
[0039] 具体的，下轴承底座包括下轴承端盖14、下轴承15和下轴承座16。
[0040] 在上轴承底座与下轴承底座之间设置一根转轴10,该转轴10为实心转轴，转轴10 的两端分别由上轴承2与下轴承15支撑，上轴承2由上轴承端盖1和上轴承座3进行定位， 下轴承15由下轴承端盖14和下轴承座16进行定位。
[0041] 转轴10从上到下依次贯穿上部轴孔、溢流帽5、溢流管6、旋流器本体、底流管12、 底流管导管13和下部轴孔。转轴10可以自由转动。
[0042] 在上部轴孔处、以及下部轴孔处分别设置密封部件4、17该密封部件4、17分别用 于对转轴10与溢流帽5的连接处、以及转轴10与底流导流管13的连接处进行密封。密封 部件4、17可以采用填料的方式形成。
[0043] 本实用新型取转轴10直径与空气柱直径相同，即通常为I倍的溢流管6直径，由 3 于转轴10占据旋流器内部空气柱的位置，从而抑制了空气柱的形成。
[0044] 在转轴10上套设有螺杆11，该螺杆11为变径变螺距螺杆，螺杆直径等于所处截面 位置零速包络面直径，螺杆11占据内旋流位置，不仅可以减少大颗粒进入内旋流的可能， 防止溢流跑粗，而且不影响外旋流顺利从底流排出，不干扰正常排矿。变距螺旋槽朝底流管 12方向渐趋变宽，减小螺旋槽面阻力，防止高浓度沉砂在槽面阻力和后续流体推动作用下 而发生压缩进而堵塞螺旋槽。
[0045] 螺杆11的长度为0. 3倍的旋流器本体下段9的长度，该部位以上为旋流器内主要 有效分离区域。高于此部位，螺杆会干扰正常分离过程，影响细颗粒进入溢流；低于此部位， 经过分离后的大颗粒进入溢流的可能性提高。
[0046] 安装时螺杆11两端同轴焊接与转轴10上。由于底流管12处直径小，大颗粒料浆 易堵塞，本实用新型设计螺杆11的底部与旋流器本体的底部平齐，能够借助于螺旋槽的推 动力有利于将大颗粒料浆顺利从底流管12处排出。
[0047] 螺杆11在流体推动下随转轴旋转，在螺旋槽的搅动下加速粗颗粒顺利从底流管 12和底流导流管13排出，减少粗颗粒进入内旋流并混入溢流的可能性，不仅可以得到高浓 度底流，也可以减少溢流跑粗，提高分离效率。
[0048] 优选地，上述进料管7与旋流器本体、溢流管6与旋流器本体、溢流管6与溢流帽 5、以及底流管12与底流导流管13可以采用焊接连接。
[0049] 优选地，上述旋流器本体上段8与旋流器本体下段9、以及旋流器本体下段9与底 流管12可以采用焊接法兰连接。其工作过程大致如下：
[0050] 物料以一定的速度通过进料管7沿切向进入旋流器本体的上段8,并在旋流器内 向下旋转运动，在离心力场的作用下，颗粒因其粒径不同实现分离，大颗粒克服水的阻力向 旋流器壁运动，并在自身重力的共同作用下，沿旋流器壁螺旋向下运动，细而小的颗粒和大 部分水则因所受的离心力小，未及靠近旋流器壁即随料浆做回转运动。
[0051] 在后续给料的推动下，料浆继续向下和回转运动，于是粗颗粒继续向周边浓集，而 细小颗粒则停留在中心区域，颗粒粒径由中心向旋流器壁越来越大，形成分层排列。
[0052] 当流体流经旋流器本体的下段9时，由于流动断面的减小，引起径向速度、压力分 布不均。含有大量细小颗粒的内层料浆改变方向，转而向上运动，形成内旋流；而粗大颗粒 则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流。细小的颗粒随内旋流经溢流管从溢流帽排出，成 为溢流；在内旋流强制涡作用下，螺杆连同转轴高速旋转，在螺杆的作用下，外旋流中的高 浓度粗大颗粒顺着螺旋槽经底流管从底流导流管排出，形成高浓度沉砂。至此整个分离过 程完成。
[0053] 当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述 实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等 同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。
【权利要求】
1. 一种自驱动螺旋卸料的旋流器，包括溢流帽、溢流管、旋流器本体、进料管、底流管和 底流导流管；旋流器本体采用中空结构，其上段呈柱体状，下段呈锥体状；其特征在于， 进料管连接在旋流器本体的上侧部并与旋流器本体连通，在进料管上设置进料口； 溢流管连接在旋流器本体的顶部并与旋流器本体连通，溢流管的下部伸入到旋流器本 体的内部； 溢流帽位于溢流管的上方，溢流管还连接在溢流帽的底部并与溢流帽连通，在溢流帽 的侧部设置溢流口； 在溢流帽的顶部开设一个上部轴孔，在溢流帽的上方设置一个上轴承底座，该上轴承 底座与溢流帽连接； 底流管位于旋流器本体的下方，底流管连接在旋流器本体的底部并与旋流器本体连 通； 底流导流管呈锥体状，位于底流管的下方，底流导流管连接在底流管的底部并与底流 管连通，在底流导流管的下侧部设置沉砂口； 在底流导流管的底部开设一个下部轴孔，在底部导流管的下方设置一个下轴承底座， 该下轴承底座与底流导流管连接； 在上轴承底座与下轴承底座之间设置一根转轴，该转轴从上到下依次贯穿上部轴孔、 溢流帽、溢流管、旋流器本体、底流管、底流管导管和下部轴孔； 在转轴上套设有螺杆，螺杆的底部与旋流器本体的底部平齐。
2. 根据权利要求1所述的自驱动螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述溢流管直径为 转轴直径的1. 5倍。
3. 根据权利要求1所述的自驱动螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述螺杆为变径变 螺距螺杆，螺杆两端同轴焊接在转轴上。
4. 根据权利要求1或3所述的自驱动螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述螺杆的长度 为旋流器本体下段长度的〇. 3倍。
5. 根据权利要求1所述的自驱动螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述上轴承底座与 溢流帽、以及下轴承底座与底流导流管分别通过螺栓连接。
6. 根据权利要求1或5所述的自驱动螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述上轴承底 座包括上轴承端盖、上轴承和上轴承座；所述下轴承底座包括下轴承端盖、下轴承和下轴承 座。
7. 根据权利要求1所述的自驱动螺旋卸料的旋流器，其特征在于，在上部轴孔、以及下 部轴孔处均设置密封部件。
8. 根据权利要求1所述的自驱动螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述进料管与旋流 器本体、溢流管与旋流器本体、溢流管与溢流帽、以及底流管与底流导流管分别通过焊接连 接。
9. 根据权利要求1所述的自驱动螺旋卸料的旋流器，其特征在于，所述旋流器本体上 段与旋流器本体下段、以及旋流器本体下段与底流管分别通过焊接法兰连接。
【文档编号】B04C5/14GK204122264SQ201420473094
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】刘培坤, 杨兴华, 张悦刊, 姜兰越, 李新 申请人:山东科技大学