本实用新型属于旋流固液分离或固固分级技术领域，尤其涉及一种具有阶梯轴状溢流管的旋流器。
背景技术：
目前固液分离或固固分级的主要设备为旋流器。待分离的混合浆料以一定的压力由进料口以切线方向给入旋流器，由于粗颗粒与细颗粒之间存在粒度差，其受到离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，在离心力作用下，小于分离粒度的细颗粒向中心聚集，进入溢流口排出，大于分离粒度的粗颗粒向器壁运动，经底流口排出，从而达到分离分级目的。
但是，上述现有技术中旋流器由于固体边界的存在，一部分流体形成边界层，因为边界层内的切向速度很小，使得这部分流体所含的颗粒沿旋流器顶盖边界层流动，绕过溢流管外壁向下运动，之后未经有效分离而直接进入溢流管形成短路流。短路流的存在严重降低旋流器分级精度和分级效率。
由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。
技术实现要素：
本实用新型为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种具有阶梯轴状溢流管的旋流器，该旋流器可现实或减小短路流。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种具有阶梯轴状溢流管的旋流器，包括柱体段和溢流管，溢流管的上部伸出至柱体段外侧，溢流管的下部伸入至柱体段内，溢流管的外轮廓呈阶梯轴状，且所述溢流管的外径自上而下依次减小，溢流管的内径在轴向上保持不变。
所述溢流管与柱体段同轴配置。
所述溢流管的底部位于柱体段内的下半部分。
所述柱体段的上部开设有切向的进料口，所述进料口的轴向与溢流管的轴向相互垂直。
所述旋流器还包括锥体段，锥体段的上部与柱体段相连，所述锥体段的内部与柱体段的内部共同配合形成供物料做旋转运动的旋流腔，锥体段的下部开设有底流口。
所述锥体段与柱体段同轴配置。
所述柱体段的高度大于锥体段的高度。
由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：
1、本实用新型通过在旋流器柱体段内部设置阶梯轴状的溢流管结构，且将溢流管的壁厚进行调整，即与进料口位置相对的溢流管部分壁厚较厚，可以减少或限制短路流，提高旋流器的分级精度。此外，溢流管伸入柱体段内的部分较深，可以避免或减小原料未经分离直接进入溢流管的概率，同时，在柱体段主分离区域的溢流管管壁较薄，不会影响柱体段主分离区域的分离空间，这样既有利于提高分级精度，又可以在不降低分离效率的同时减少短路流，提高了分级精度和分级效率。
2、本实用新型中柱体段的高度较高，能有效增大分离区域，延长分离时间，提高分级效率。
3、本实用新型结构简单，安装维护方便，制作成本较低。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，
1、柱体段 2、锥体段 3、底流口 4、进料口 5、溢流管
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，一种具有阶梯轴状溢流管的旋流器，包括柱体段1、锥体段2和溢流管5。所述柱体段1、锥体段2和溢流管5同轴配置。为增大分离区域，将所述柱体段1的高度设计为较高的高度。所述柱体段1的上部开设有切向的进料口4，所述进料口4的轴向与溢流管5的轴向相互垂直。所述锥体段2的上部与柱体段1相连，所述锥体段2的内部与柱体段1的内部共同配合形成供物料做旋转运动的旋流腔，锥体段2的下部开设有底流口3。
所述溢流管5的上部伸出至柱体段1外侧，溢流管5的下部伸入至柱体段1内的下半部分。所述溢流管5的外轮廓呈阶梯轴状，且所述溢流管5的外径自上而下依次减小，溢流管5的内径在轴向上保持不变。也就是说，溢流管5的壁厚自上而下分级减小，与进料口4正对的溢流管5部分壁厚较厚，溢流管5下部的壁厚较薄。被分离出的细小颗粒从溢流管5的底部进入并从溢流管5的顶部流出，作为主分离区域的柱体段1的下半部分因柱体段1的高度较高以及溢流管5的下部壁厚较薄而使得分离区域增大，延长了分离时间，提高了分离效率。
利用上述旋流器分离物料的工作过程大致为：待分离物料在一定压力下以一定的速度从进料口4切向进入柱体段1内，物料在柱体段1和锥体段2组成的旋流腔内做高速离心旋转运动。小于分离粒度的细小颗粒受到的离心力小，其向中心聚集并进入溢流管5排出。大于分离粒度的粗大颗粒受到的离心力大，其向柱体段1和锥体段2的内壁移动，并经底流口3排出。由于柱体段1内设置有阶梯轴状的溢流管5，且溢流管5插入柱体段1内的深度较深，与进料口4位置相对的溢流管5部分壁厚较厚，可以有效地限制短路流进入溢流管5的几率。同时与柱体段1主分离区域位置相对的溢流管5部分壁厚较薄，有效增大了分离区域，延长了颗粒在分离区域的停留时间，有利于颗粒的分离。
本实用新型中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的精神所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。