专利名称：横进给转动式增稠器/澄清器供料口组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于分离流体进给浆料的液体和固体组分的增稠器/澄清器罐，并具体地涉及在这样的增稠器/澄清器中采用的进料口设备，以增强分离处理。
背景技术：
增稠器/澄清器罐被用于广泛多样的工业中，以分离包括含固体或颗粒状液流的流体进给浆料，以产生具有比流体进给浆料的固体浓度更低的“经澄清”的液体形态，和具有比流体进给浆料的固体浓度更高的底流流路(underflow stream)。增稠器/澄清器罐通常包括具有底盘和连续壁的罐，这些定义出了一个体积，在该体积中发生澄清处理。增稠器/澄清器罐还包括用于将流体进给传送到罐中的流体进给管道、用于从罐中移除已沉淀的固体的底流出口，和用于引导经澄清的液体从罐中离开的流体排出出口。增稠器/澄清器罐还可包括倾斜组件，该倾斜组件具有用于沿罐的底盘扫过的倾斜臂，并可包括用于收集靠近罐顶部的经澄清的液体的溢出洗涤槽(overflow launder)或环管(bustle pipe)。所描述的类型的增稠器/澄清器罐通过将流体进给流引入罐的体积中进行操作， 在罐中流体滞留足够长的一段时间，以通过重力使固体从流体中沉淀出来。沉淀到罐底的这些固体在靠近罐底处产生淤泥床(sludge bed)，这些淤泥通过底流出口被移除。经澄清的液体在增稠器/澄清器罐的顶部处或顶部附近形成，并且受到引导从罐中离开，以进行进一步处理或被抛弃。在一些应用中，固体的沉淀可通过添加絮凝剂(flocculent)或聚合剂(polymer)以形成更易沉淀的聚集体(agglomerate)来增强。在许多应用中，液流澄清的目的是增强沉淀处理，以达到较高的固体吞吐量，并且因此增强固体回收。许多增稠器/澄清器罐的构成具有进料口，进料口通常在罐内位于中心，流体进给流被传送进入进料口中。进料口的作用大体上是减少进入流体进给流的流体速度，使得流路中的能量在进入罐中之前可被消耗到一定程度。在流体进给流中能量的消耗减轻了进入的流体进给对于罐中固体的沉淀速率所具有的破坏性效果。换句话说，在较高的流动速度下将增稠器/澄清器引入流体进给流趋于在罐中引起湍流(turbulence)，且有损固体沉淀速率。进料口可以不同的方式构建以造成或增强在流体进给中能量的消耗。见，例如，授予Fitch的第3，006, 474号美国专利，和授予Eis等人的第4，278，541号美国专利。发明目的本发明的目的是提供一种用于增稠器/澄清器的改进型进料口组件。本发明的更具体的目的是提供一种进料口组件，以使进入的浆料与絮凝剂具有改进或增强的混合，并在进料口中形成特定的进给液流流动状态，这改进了混合和滞留时间， 因此改进了进料口的效率。本发明更为具体的目的是提供这样的进料口组件，其中通过延迟悬浮颗粒从进料口下落进入增稠器/澄清器罐，部分地增强了混合。本发明的另一个目的是提供改进的方法，用于使用进料口组件对增稠器/澄清器进行操作。
本发明的相关目的是提供这样一种方法，以改进或增强对进入的浆料与絮凝剂的混合。本发明的更特殊的目的是提供这样一种方法，以延迟悬浮颗粒从进料口进入增稠器/絮凝剂罐的沉降。在此参考附图和说明书，本发明的这些和其它的目的将是显而易见的。虽然可以相信，本发明的每一个目的将通过本发明的至少一个实施例达到，但是并不需要本发明的任何一个实施例来达到本发明的全部目的。
发明内容
依照本发明，用于增稠器/澄清器的进料口组件包括进料口主体、操作性地连接到该主体的至少一个横进给管道，以及至少一个被设置成横进给导管的一部分，用于使经由横进给导管进给到进料口主体的浆料流转动或旋转的旋转或转动诱导元件。该横进给导管例如可连接成，或简单地朝进料口主体延伸，在进料口主体上延伸，或延伸进入进料口主体，以便将浆料流传送到那里。优选地，该旋转或转动诱导元件采取固定的和刚性形式的结构元件，诸如叶片 (vane)或挡板(baffle)。多个这样的元件可在进给导管中的不同位置上和/或不同位置处被提供。备选地或额外地，旋转或转动诱导元件可包括有源元件，诸如基于旋转元件的回转电机(rotary motor)。此处横进给导管被连接到进料口主体以传送浆料流，使其沿进料口主体内的圆形路径流动，该浆料流具有与该路径平行延伸的基本成圆形的内边界和基本成圆形的外边界，该旋转或转动诱导元件优选地被配置成用于在该圆形路径的内边界处向浆料流提供向上的速度分量，并且沿进料口侧壁的外边界处提供向下的速度分量。在进料口组件的一些实施例中，进料口主体可以沿内侧面提供壁架(shelf)或凸缘(ledge)。浆料流的圆形流动路径则位于该壁架或凸缘的上方。壁架或凸缘可沿内缘提供有向上弯曲的唇缘，该向上弯曲的唇缘辅助维持在进料口壁架上浆料流的转动或旋转， 并延迟浆料流颗粒沉降进入增稠器/澄清器罐。在进料口主体中更长的驻留时间增加了絮凝剂与浆料的混合。在进料口组件的一些实施例中，横进给导管是至少两个横进给导管中的一个，这两个横进给导管在下游端处位于沿所述进料口主体在纵向上和圆周方向上间隔开的位置上被连接到进料口主体上。遵循本发明，横进给导管中的每一个优选地配备了至少一个设置在相应的横进给导管中的旋转或转动诱导元件，用于使经由相应的横进给导管进给到进料口主体的浆料流产生转动或旋转。横进给导管被连接到进料口主体以传送相应的浆料流部分，使其沿进料口主体内相应的圆形路径流动，浆料流部分分别具有平行于相应的圆形路径延伸的基本成圆形的内边界和基本成圆形的外边界。该旋转或转动诱导元件被配置成用于在相应的内缘处向浆料流部分提供向上的速度分量，并且沿进料口侧壁相应的外边界处提供向下的速度分量。在进料口组件的一些实施例中，横进给导管包括用增稠器/澄清器罐中的经澄清液体稀释浆料流的排放管结构。在这种情况下，优选地包括至少一个旋转或转动诱导元件作为该排放管结构的一部分，在该排放机构的上游和/或下游。
该横进给导管可以是管道或，备选地，是完全或部分开放的通道，或者在排放管之后的混合管或通道，并且该横进给导管组件还可包括一个或多个泵送叶轮和/或混合叶轮。依据本发明的进料口组件典型地具有至少一个连接到横进给导管的入口，用于将絮凝剂引入浆料流，该入口被设置在至少一个旋转或转动诱导元件的下游。依据本发明，用于增稠器/澄清器的浆料进给组件包括，至少一个在下游端部可连接到进料口主体的横进给导管，以及至少一个设置在横进给导管中使经由横进给导管进给到进料口主体的浆料流产生转动或旋转的旋转或转动诱导元件。横进给导管典型地可被连接到进料口主体以传送浆料流，使其沿进料口主体内的圆形路径流动，使得浆料流具有平行于该路径延伸的基本成圆形的内边界和基本成圆形的外边界。旋转或转动诱导元件被配置成用于在内边界处向浆料流提供向上的速度分量，并在圆形流动路径的外边界处提供向下的速度分量。此处横进给导管为至少两个横进给导管中的一个，这两个横进给导管在下游端处位于沿所述进料口主体在纵向上和圆周方向上间隔开的位置上被连接到进料口主体上，横进给导管中的每一个都配备有至少一个设置在相应的横进给导管中的旋转或转动诱导元件，用于使经由相应的横进给导管被进给到进料口主体的浆料流引起转动或旋转。横进给导管可被优选地连接到进料口主体，以传送相应的浆料流部分，使其沿进料口主体内相应的圆形路径流动，该浆料流部分分别具有平行于相应的圆形路径延伸的基本成圆形的内边界和基本成圆形的外边界。该旋转或转动诱导元件被配置成在相应的内边界处向浆料流部分提供向上的速度分量，并在相应的外边界处提供向下的速度分量。横进给导管可包括，可配备有，或者可以是可用于使用来自增稠器/澄清器罐的经澄清液体稀释浆料流的排放管结构。在这种情况下，该至少一个旋转或转动诱导元件可被设置在排放管结构的上游和/或下游，或者甚至/还可以在排放管喷嘴本身之内。此外，横进给导管和排放管结构(如果包括)可以不同的定向布置，例如，从水平位置一直到完全垂直方向的全部方向。横进给导管优选地具有至少一个入口，用于将絮凝剂引入到浆料流中，该入口被设置在至少一个旋转或转动诱导元件的下游。—种用于在本发明的增稠器/澄清器的进料口中增强对浆料流和絮凝剂的混合的方法，包括，(a)在进料口主体的横进给导管中设置旋转或转动诱导元件；(b)将该旋转或转动诱导元件连接到横进给导管上；(C)使浆料流流经该横进给导管；(d)凭借对旋转或转动诱导元件的配置和设置，使浆料流产生转动或旋转；和(e)将转动或旋转的浆料流从横进给导管进给到进料口主体中。在此浆料流沿进料口主体内的圆形路径流动，将浆料流进给到进料口主体中包括在进料口主体中基本成圆形的流动路径的内边界处向浆料流提供向上的速度分量，并在该圆形流动路径的外边界处提供向下的速度分量。在此进料口主体沿内侧面提供有壁架和凸缘，浆料流在该壁架或凸缘上或上方的转动或旋转趋于增加浆料流中颗粒物质的滞留时间。此处横进给导管是至少两个横进给导管中的一个，这两个横进给导管在下游端处位于沿所述进料口主体在纵向上和圆周方向上间隔开的位置上被连接到进料口主体上，该方法可进一步包括(i)在横进给导管的每一个上安装相应的旋转或转动诱导元件，( )使浆料流基本上流动经过各横进给导管，( )凭借对旋转或转动诱导元件的配置和设置，使流经横进给导管的浆料流产生转动或旋转，并且(iv)使具有相应的转动或旋转的浆料流从相应的横进给导管进给到进料口主体，其中使浆料流产生的转动或旋转方向相反。在此横进给导管包括用于使用增稠器/澄清器罐中的经澄清液体稀释浆料流的排放管结构，对至少一个旋转或转动诱导元件的设置包括将至少一个旋转或转动诱导元件优选地设置到排放管结构的上游或之内，但是在其下游安装也是可能的。此处至少一个旋转或转动诱导元件采取了叶片的形式，其可通过焊接或螺栓连接被固定到横进给导管上。该方法可以使用旋转诱导元件更新现有的进料口组件。本方法优选地包括在至少一个旋转或转动诱导元件的下游将絮凝剂引入浆料流。
图1是依照本发明的具有对转动的淤泥倾斜结构进行支撑的中心支柱，和具有旋转诱导叶片的进料口组件的增稠器/澄清器罐的垂直横截面视图；图2是从图1中的II-II线上方观察的图1的增稠器/澄清器罐的平面图；图3是依据本发明具有旋转或转动诱导叶片的，用于增稠器/澄清器的另一个进料口的示意性透视图；图4是依据本发明的具有旋转或转动诱导叶片的进料口横进给管道的示意性末端正视图；图5是在图3的进料口组件中壁架或凸缘的变形的示意性的部分横截面视图；图6是依据本发明的具有在一对横进给导管中的旋转或转动诱导元件的另一个进料口组件的俯视图；图7是沿图6中的线VII-VII观察的部分侧面正视图和部分横截面视图；图8是依据本发明的，在一对横进给导管中具有旋转或转动诱导元件的另一个进料口组件的示意性俯视图；图9是图8的进料口组件一部分的示意性侧面正视图；图10是依据本发明的垂直进料口组件的示意性侧面正视图；图11是在图10的实施例中示出的垂直进料口组件的透视图。
具体实施例方式如图1和图2说明的，增稠器/澄清器包括持续操作的增稠罐，其中淤泥倾斜结构10受到支撑，以基于中心支柱11转动，或者由桥式驱动器(bridge drive)(未示出)支持。任意适宜的已知构造的驱动机构12被固定在支柱顶上或者桥上，向倾斜结构提供驱动扭矩。在该具体实施例中，当一些增稠器机构是桥式固定的时，该支柱还支撑通路桥13的内端。倾斜结构10包括环绕该支柱的垂直中间笼部或笼14，并且大梁状构造的倾斜臂由笼开始以刚性方式延伸。倾斜结构10具有一对彼此相反的长倾斜臂15和16，并且，如果需要，一对短倾斜臂17和18在其上被设置成直角，具有淤泥推进或运送桨叶19的所有的臂都被安装在其下面。
倾斜结构10在沉淀罐20中操作，进给悬浮液(feed suspension)或者进给矿泥 (feed pulp)通过终止于圆柱形进料口主体22中的进给管道或者横进给导管21被供应给该沉淀罐20，该圆柱形进料口主体22环绕倾斜结构的顶端部，并且由支柱11支撑。罐20可具有通常的构造，包括浅倒锥形斜边的底部24，并由围绕支柱的环形水槽 25形成，所沉淀的固体或者淤泥通过倾斜结构10被运送到环形水槽25。与倾斜结构10整体形成并与水槽25的形状基本吻合的刮板沈例如通过使用排放管27将所收集的淤泥从水槽转移到运送点。横进给导管21通常在下游端被连接到进料口主体22，然而横进给导管21可简单地延伸到进料口主体22或在其上方，以将浆料流42运送到进料口主体22中。至少一个旋转或转动诱导元件30被设置在横进料导管21中，用于产生转动或者旋转32 (图幻，以将浆料流42经由横进给导管进给到进料口主体22中。旋转或转动诱导元件30可采取固定的或者刚性结构构件的形式，诸如至少部分为螺旋形叶片或者挡板。可在横进给导管21中提供多个这样的元件。这样的旋转或转动诱导元件30还可选择性地包括有源元件35(可由电机驱动)，或者完全由其构成，例如运动的桨叶、叶片、叶轮和/或螺旋桨。横进给导管21 可还包括泵送和/或混合辅助组件23，以不同方式被定位在该横进给导管21中，这种组件可与增稠器罐20里面的环绕液体体积开放式连通或不连通。进料口主体22具有环状底板34 (图2)，其具有限定出圆形开口 38的内缘36和与进料口主体的圆柱形侧壁40邻接的外缘。横进给导管21被连接到进料口主体22，以便传送浆料流42，以使其沿进料口主体里面的圆形路径流动。浆料流42具有大体上位于内缘36上方的基本成圆形的内边界，以及与进料口侧壁40相邻定位的基本成圆形的外边界。 内边界和外边界与浆料流42的路径平行延伸。旋转或转动诱导元件30被配置成以便在圆形路径的内缘处向浆料流42提供向上的速度分量，并在外缘处提供向下的速度分量。这种旋转或者转动向浆料流42中的颗粒提供了螺旋状的行进路径44，并且起到延长浆料停留在进料口主体22中的时间、使浆料沿底板或壁架34运动，和延迟颗粒沉降通过开口 38进入罐20的作用。在进料口主体22中被延长的驻留时间增加了絮凝剂与浆料流42的混合程度，该絮凝剂经由一个或多个的与横进给导管21和/或进料口主体22连通的入口端口 46被注入。如在图3中描绘的，用于增稠器/澄清器的进料口组件包括进料口主体50、在下游端连接到主体的横进给导管52，和设置在横进给管道中的一个或多个的旋转或转动诱导元件M，这些旋转或转动诱导元件M用于产生转动或者旋转56，以将浆料流58经由横进给导管进给到进料口主体。旋转或者转动诱导元件M分别采用了固定的和刚性结构构件的形式，诸如螺旋线(helical thread)、叶片或挡板，然而它们也可包括或采用有源元件53 和/或53’的形式，例如可转动的叶片、桨叶、叶轮和/或螺旋桨(可由电机驱动)。横进给导管52大体上被切向地连接到进料口主体50以运送浆料流58，使其沿进料口主体里面的圆形路径流动。进料口主体50具有环形底板60，其具有限定了圆形开口 64的内缘62，和与进料口主体的圆柱形侧壁66邻接的外缘。横进给导管52也被连接到进料口主体50上，使得浆料流58沿该进料口主体里面的圆形路径流动。浆料流58具有大体在内缘62上方定位的基本成圆形的内边界，以及与进料口侧壁66相邻定位的基本成圆形的外边界。内外边界平行于浆料流58的路径延伸。转动或旋转诱导元件M被配置成使得在圆形路径的内缘处向浆料流58提供向上的速度分量，并在外缘处提供向下的速度分量。这种旋转和转动向浆料流58中的颗粒提供了螺旋状行进路径68，并起到延长浆料流停留在进料口主体50中的时间、使其沿底板、壁架或凸缘60运动，以及延迟颗粒沉降通过开口 64进入环绕的增稠器/ 澄清器罐的作用(例如在图1和图2中的20)。如在图3中进一步描绘的，如在其中所示出的横进给导管52结合有包括延伸进入开口通道74的喷嘴72的排放管结构70，用于使用来自环绕的增稠器/澄清器罐的经澄清的液体经由动量转换处理来稀释浆料流58。旋转或转动诱导元件M被设置在横进给导管 21的管道部件76中，在排放管结构70的上游。备选地，类似这样的旋转或转动诱导元件 54’可被设置在排放喷嘴72中，或者甚至在开口通道74里面，如元件54”所示。开口通道 74还可选择性地包括泵送和/或混合辅助组件75，其可以向环绕增稠器/澄清器罐种的液体开放或不开放(例如，图1和图2中的20)。如图4中所示，固定在横进给管道80里面的旋转或者转动诱导元件78可采用螺旋线或者叶片的形式。如在图5中说明的，进料口主体50(图幻的底板、壁架或者凸缘60可沿具有向上弯曲的唇缘82的内缘被提供，唇缘82辅助维持浆料流58在进料口壁架上的转动或者旋转 56，并辅助延迟浆料流颗粒通过开口 64沉降进入增稠器/澄清器罐。在进料口主体50中较长的驻留时间增加了絮凝剂和浆料流58的混合。絮凝剂经由一个或更多个与横进给导管21和/或进料口主体22连通的入口端口 84(图幻传送。如在图6和图7中描绘的，与沉淀罐或增稠器/澄清器罐(例如图1和图2中的 20)结合采用的进料口组件包括提供了一对圆形水平同轴进给通道(即上部进给通道121 和下部进给通道12 的横进给导管120，这两个通道都由共同的进给导管123供给，该共同的进给导管123分成切向导入上部进给通道的上部分支124，和切向导入下部进给通道122 的下部分支125，然而该下部分支与上部切向进给分支IM方向相反。横进给导管结构120包括圆柱形的壁部126、上部环形壁部127、下部环形壁部 128，以及中间的环形区分壁部129，其全部由圆柱形壁部向内延伸，环形部127和128的内直径Cl1小于中间的区分环形部或壁架129的内直径d2。上部圆柱形进料口部分130从上部环形壁部127的内围边缘El向上延伸，下部圆柱形进料口部分131从内围边缘E2向下延伸。进料口组件的上部端部具有通过悬挂螺栓 (suspension bolt) 120a 保持的法兰 132。横进给导管分支IM和125中的每一个都装备了至少一个被设置在相应的横进给导管分支124、125的旋转或转动诱导元件121、102(叶片、桨叶、涡轮)，用于使经由相应的横进给导管分支124、125进给到进料口主体112(包括上部圆柱形进料口部分130和下部圆柱形进料口部分131)的浆料流108、110产生转动或旋转104、106。该横进给导管分支 124和125被连接到进料口主体112以运送相应的浆料流部分108和110，使其沿进料口主体112里面相应的圆形路径流动。浆料流部分108和110分别具有平行于各自的圆形路径延伸的基本成圆形的内边界和基本成圆形的外边界。旋转或转动诱导元件101、102被配置成用于在相应的内缘处将向上的速度分量和在相应的外缘处将向下的速度分量提供给浆料流部分108、100。由于浆料流相对于进料口在不同方向上行进，浆料流108和110所产生的转动或旋转在方向上相反。图8和图9示出了基本成圆形的自稀释排放性进料口组件135，其具有一对排放管138A和138B，排放管138A和138B从由进给管道142通过进给歧管(manifold) 144提供的具有相应的方向的喷嘴140A和140B接收相应的浆料流体给进流。进给管道142、歧管 144、喷嘴140A和140B以及排放管138A和138B —起形成横进给导管(未单独标示)。进料口组件135被设置在沉淀罐(例如，在图1和图2的增稠器/澄清器罐20)中。由参考数字146和148列出并指示出的这两个喷嘴和管排放组件基本上相同，并且以相同的方式起作用，但是彼此位置相对。每个排放组件146和148被定向成使得流经那里并进入进料口主体166的流体基本上与进料口外壁的弧形相切(未单独指明)。为简化对这些组件的讨论，仅详细描述组件148。排放管138B大体上具有圆柱形形状，具有与入口端152相邻的直径缩小部或颈部150。入口端152具有开放进入内部通路156的入口端口 154，该内部通路156沿排放管 138B的长度延伸。内部通路156的内直径在颈部150处收缩，并且然后在颈部150和具有排出端口 160的排出端158之间逐渐地扩张。如在图9中描绘的，将排放管138B相对于进料口主体166固定，使得排放管138B 的入口端口 1 在沉淀罐或增稠器/澄清器罐的液面176以下。指向喷嘴140B被固定在罐中，并且被放置成使得喷嘴被插入入口端口 154，并且被引导进入内部通路156。指向喷嘴140B的外直径比入口端口 154的内直径更小，使得在喷嘴140B和排放管138B的内壁之间定义出环形间隙164。环形间隙164与在沉淀罐或增稠器/澄清器罐中的经澄清的液体形成流体连通。如图8所示，排放管138B的内部通路156通过排出端口 160开放进入通过进料口主体166的大体成圆形的进料口外壁限定的体积。絮凝头168可被定位在排放管138B的近端排出端158，以将絮凝剂添加到流经排放管138B的流体中。第二絮凝头170可基于特殊应用的要求被设置在内部通路156内。一个或更多的旋转或转动诱导元件178被设置在喷嘴和/或排放管组件146中， 用于使经由喷嘴和排放管组件146进给到进料口主体166的浆料流182产生转动或旋转 180。类似地，一个或更多个旋转或转动诱导元件184可被设置在喷嘴和/或排放管组件148 中，用于使经由喷嘴或排放管组件148进给到进料口主体166的浆料流188产生转动或旋转186。旋转或转动诱导元件178和184优选地为固定的和刚性的结构构件，例如至少部分地为螺旋线、叶片或挡板，不过它们可包括有源元件，诸如可移动的叶片、桨叶、叶轮和/或螺旋桨(可由电机带动)。进料口主体166具有环形底板174，环形底板具有定义了圆形开口 192的内缘 190，和具有与进料口主体的圆柱形侧壁(未单独指明)邻接的外缘。喷嘴和排放管组件 146和148至少间接与进料口主体166连接，以便运送相应的浆料流182和188，使其沿进料口主体里面的圆形路径流动。至少紧接着排放管138A和138B下游，浆料流182和188 分别具有大体上在内缘190上方定位的基本成圆形的内边界，和与进料口侧壁相邻定位的基本成圆形的外边界。内外边界平行于浆料流182和188的路径延伸。旋转或转动诱导元件178和184被配置成使得在圆形路径的内缘处将向上的速度分量和在外缘处将向下的速度分量分别提供给浆料流182和188 (至少紧接着排放管138A和138B的下游)。旋转或转
11动180和186在方向上相反。这样的旋转或转动向浆料流182和188中的颗粒提供螺旋形的行进路径(未示出)，并起到延长浆料流停留在进料口主体166中的时间、使其沿底板或壁架174移动，和延迟颗粒沉淀通过开口 192进入罐中的作用。延长在进料口主体166中的驻留时间增加了絮凝剂与浆料流182和188混合的程度。以下对进料口组件135作进一步描述，流体进给流被泵送而通过进给管道142，并且通过歧管144以两个方向的方式被转向成流经指向喷嘴140A和140B和排放管138A和 138B的浆料流178和184。相对于喷嘴和管组件148，浆料流流出喷嘴端口 172B并被排出到排放管138B的内部通路156中。随着进给流运动通过内部通路156，通过颈部150的流动速度增加。通过排放管138B的颈部150的流体流动导致来自沉淀罐的稀释液体经过指向喷嘴140B和排放管138B的内壁之间的圆形间隙164，被排放到内部通路156中。稀释比例可通过提高和降低在沉淀罐中的筒状管(tubular tube) 138B和指向喷嘴140B，以控制被排放进入内部通路156的稀释液体的量来调节。备选地，排放管138A和138B可被垂直地固定，并且指向喷嘴140A和140B可相对于排放管入口端水平地移动。从排放管138B的内部通路156通过排出端口 160排出的经稀释的流体，可在被添加到由圆形的进料口壁166定义的体积中之前，通过絮凝头168和170而被絮凝。现在参考图10和图11，分别示出了大体垂直式的本发明的横截面和透视图。通常，横进给导管2 包括浆料进给管道224，该浆料进给管道2M可包括收缩的进给管道出口或者喷嘴225，并且横进给导管2 大体上且可操作地在进料口主体240上方延伸，并可能进入进料口主体对0。进给管道出口 225被设置成在接近于稀释入口 236的位置处排出浆料。排出进给管道出口或喷嘴225的流体浆料起到吸入/排放出经澄清的液体，以经由稀释入口 236进入横进给导管结构226的作用。然后流体浆料和经澄清的液体都进入混合管或区域234，其中稀释的和流体的浆料混合以形成稀释的浆料。然后这种混合的、稀释的浆料经由排出区域241流出横进给导管结构226，并流入进料口主体M0，接着到达环绕的澄清器/增稠器罐(例如，图1和图2中的20)。分流器250可被放置在排出区域Ml中，以便当排出的经稀释浆料进入更大的进料口主体240时，使其产生径向分量，并且絮凝头238 可被放置成与稀释入口 236和/或排出区域241相邻，用于引入絮凝剂。依据本发明，横进给导管2 将进一步包括一个或更多个旋转或转动诱导元件 M5，该旋转或转动诱导元件245将使进给到进料口主体MO中的浆料流产生转动或旋转。 这些元件245可以不同方式被放置在所述横进给导管结构226内；例如，在浆料进给管道 224本身之内、在收缩的管道出口或喷嘴225里面、在混合区234之内，或者甚至在排出区域241之内。此外，虽然不同的旋转或转动诱导元件245大体上都被示出为固定的和刚性的结构构件，诸如至少部分为弯曲的或螺旋状的叶片或桨叶，但是它们还可包括有源元件， 或由其组成，诸如可由电机辅助的运动叶片、桨叶、叶轮和/或螺旋桨。虽然本发明已经依照特殊的实施例和应用进行描述，但是本领域普通技术人员按照在此所教授的能够实现附加的实施例和变形，而不背离所主张的发明的精神或不超越所主张的发明的范围。可相信的是，本发明可以不同的定向放置，并且实质上可用于任意类型的进料口组件，可添加或不添加絮凝剂，可具有或不具有通过排放进行的浆料稀释、可具有单个或多个横进给路径，可具有或不具有溢出式唇缘(spill lip)(即，在进料口主体中的环形底板或壁架)等都将是有效的。此外，本发明可沿横进给导管被定位在不同的和/或多个地方，该横进给导管本身可以是以不同方式配置并构造的(例如，被配置并构造成闭合的管道、开放的通道、来自排放器的混合管或通道，等)，并且本发明也可被用于或被制造成进料口组件的一部分，这些进料口组件还可包括以不同方式配置的泵送和/或混合叶轮，或者其它这样的机械辅助装置。据此，可以理解，在此的附图和说明通过例如便于对本发明进行理解的方式提供，并且将不对其范围构成限制。
权利要求
1.一种用于增稠器/澄清器的进料口组件，所述进料口组件包括进料口主体(22 ；50 ；112 ； 166 ；240)；以及操作性地连接到所述主体的至少一个横进给导管Ol ；52 ；120 ；226)；其特征在于至少一个旋转或转动诱导元件(30 ；54，54，，54，;78 ；101,102 ； 178，184 ；245)被设置成所述横进给导管的一部分，用于使经由所述横进给导管被进给到所述进料口主体的浆料流 (42 ；58 ；108，110 ；182，188)转动或旋转。
2.如权利要求1所述进料口组件，其中所述横进给导管被连接到所述进料口主体上， 以传送所述浆料流，使其沿所述进料口主体内的圆形路径流动，所述浆料流具有平行于所述路径延伸的基本为圆形的内边界和基本为圆形的外边界，所述旋转或转动诱导元件被配置成在所述内边界处向所述浆料流提供向上速度分量，在所述外边界处提供向下速度分量。
3.如权利要求2所述的进料口组件，其中所述进料口主体沿内侧面提供有壁架或凸缘，所述圆形路径被布置在所述壁架或凸缘的上方。
4.如权利要求3所述的进料口组件，其中所述壁架或凸缘沿具有向上弯曲的唇缘的内缘提供。
5.如权利要求1所述的进料口组件，其中所述横进给导管为至少两个横进给导管中的一个，所述至少两个横进给导管在下游端处位于沿所述进料口主体在纵向上和圆周方向上间隔开的位置上被连接到所述进料口主体上，各所述横进给导管配备有设置在相应的横进给导管中的至少一个旋转或转动诱导元件，用于使经由所述相应的横进给导管被进给到所述进料口主体的浆料流产生转动或旋转。
6.如权利要求5所述的进料口组件，其中所述横进给导管被连接到所述进料口主体以传送相应的浆料流部分，使其沿所述进料口主体内的相应的圆形路径流动，所述浆料流部分分别具有平行于该相应的圆形路径延伸的基本为圆形的内边界和基本为圆形的外边界， 所述旋转或转动诱导元件被配置成在相应的内边界处向所述浆料流部分提供向上的速度分量，在相应的外边界处提供向下的速度分量。
7.如权利要求1所述的进料口组件，其中所述横进给导管包括排放口结构，用于使用来自增稠器/澄清器罐的经澄清液体稀释所述浆料流，并且其中所述至少一个旋转或转动诱导元件被设置在选自所述排放管结构上游和所述排放管结构下游的位置上。
8.如权利要求1所述的进料口组件，其中所述至少一个旋转或转动诱导元件选自叶片、挡板，和有源元件。
9.如权利要求1所述的进料口组件，其中所述横进给导管的定向选自定向为基本水平和定向为基本垂直。
10.如权利要求1所述的进料口组件，其中所述横进给导管选自管道、开放通道，和混合管。
11.如权利要求1所述的进料口组件，其中所述横进给导管包括选自泵送组件和混合组件的组件。
12.一种用于增稠器/澄清器的浆料进给组件，所述浆料进给组件包括可操作性地连接到进料口主体02 ；50 ；112 ； 166 ；240)的至少一个横进给导管Ql ；·52 ；120 ；226)；其特征在于至少一个旋转或转动诱导元件(30 ；54，54，，54，;78 ；101,102 ； 178，184 ；245)被设置成所述横进给导管的一部分，用于使经由所述横进给导管被进给到所述进料口主体的浆料流 (42 ；58 ；108，110 ；182，188)转动或旋转。
13.如权利要求12所述的浆料进给组件，其中所述横进给导管可被连接到所述进料口主体上，以传送所述浆料流，使其沿所述进料口主体内的圆形路径流动，所述浆料流具有平行于所述路径延伸的基本为圆形的内边界和基本为圆形的外边界，所述旋转或转动诱导元件被配置成在所述内边界处向所述浆料流提供向上的速度分量，在所述外边界处提供向下的速度分量。
14.如权利要求12所述的浆料流进给组件，其中所述横进给导管是至少两个横进给导管中的一个，所述至少两个横进给导管在下游端处位于沿所述进料口主体在纵向上和圆周方向上间隔开的位置上可被连接到所述进料口主体上，各所述横进给导管配备有设置在相应的横进给导管中的至少一个旋转或转动诱导元件，用于使经由所述相应的横进给导管被进给到所述进料口主体的浆料流产生转动或旋转。
15.如权利要求14所述的浆料流进给组件，其中所述横进给导管可被连接到所述进料口主体以传送相应的浆料流部分，使其沿所述进料口主体内的相应的圆形路径流动，所述浆料流部分分别具有平行于该相应的圆形路径延伸的基本为圆形的内边界和基本为圆形的外边界，所述旋转或转动诱导元件被配置成在所述相应的内边界处向所述浆料流部分提供向上的速度分量，在所述相应的外边界处提供向下的速度分量。
16.如权利要求12所述的浆料流进给组件，其中所述横进给导管可应用于排放管结构，该排放管结构用于使用来自增稠器/澄清器罐的经澄清液体稀释所述浆料流，并且其中所述至少一个旋转或转动诱导元件被设置在选自所述排放管结构上游和所述排放管结构下游的位置上。
17.如权利要求12所述的浆料流进给组件，其中所述至少一个旋转或转动诱导元件选自叶片、挡板，和有源元件。
18.如权利要求12所述的浆料流进给组件，其中所述横进给导管的定向选自定向为基本水平和定向为基本垂直。
19.如权利要求12所述的浆料进给组件，其中所述横进给导管选自管道、开放通道，和混合管。
20.如权利要求12所述的浆料进给组件，其中所述横进给导管包括选自泵送组件和混合组件的组件。
21.一种用于在增稠器/澄清器的进料口中增强浆料流混合的方法，特征在于所述方法包括将至少一个旋转或转动诱导元件(30 ；54，54，，54，;78 ；101,102 ； 178，184 ；245)设置到通向进料口主体(22 ；50 ；112 ； 166 ；240)的横进给导管(21 ；52 ；120 ；226)中；使浆料流(42 ；58 ； 108 ；110 ；182，188)流经所述横进给导管；借由所述旋转或转动诱导元件的配置和设置，使所述浆料流产生转动或旋转；并且将具有所述转动或旋转的所述浆料流从所述横进给导管进给到所述进料口主体。
22.如权利要求21所述的方法，还包括使所述浆料流沿所述进料口主体内的圆形路径流动，将所述浆料流进给到所述进料口主体包括在基本为圆形流动路径的内边界处向所述浆料流提供向上的速度分量，在所述圆形流动路径的外边界处提供向下的速度分量。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述进料口主体沿内侧面提供有壁架或凸缘，进入的浆料流趋向于在所述壁架或凸缘上旋转。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述壁架或凸缘沿其内缘提供有向上弯曲的唇缘。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述横进给导管是至少两个横进给导管中的一个，所述至少两个横进给导管在下游端处位于沿所述进料口主体在纵向上和圆周方向上间隔开的位置上被连接到所述进料口主体上，还包括在各所述横进给导管中安装相应的旋转或转动诱导元件；随后使浆料流流经各所述横进给导管；借由所述旋转或转动诱导元件的配置和设置，使流经所述横进给导管的浆料流产生转动和旋转；并且将具有相应的转动或旋转的所述浆料流从相应的横进给导管进给到所述进料口主体，所述浆料流产生的转动或旋转方向相反。
26.如权利要求21所述的方法，其中所述横进给导管包括用于使用在增稠器/澄清器罐中的经澄清液体稀释所述浆料流的排放管结构，对所述至少一个旋转或转动诱导元件的设置包括将所述至少一个旋转或转动诱导元件设置在选自所述排放管结构上游和所述排放管结构下游的位置上。
27.如权利要求21所述的方法，其中所述至少一个旋转或转动诱导元件选自叶片、挡板，和有源元件。
28.如权利要求21所述的方法，其中所述横进给导管选自管道、开放通道，和混合管。
29.如权利要求21所述的方法，其中使浆料流流经所述横进给导管还包括从在横进给导管内泵送和在横进给导管内混合中进行选择的步骤。
30.如权利要求21所述的方法，其中所述横进给导管的定向选自定向为基本水平和定向为基本垂直。
全文摘要
一种用于增稠器/澄清器的进料口组件，包括进料口主体(22；50；112；166；240)，至少一个在下游端部连接到该主体的横进给导管(21；52；120；226)，以及至少一个被设置成该横进给导管的一部分，用于引起经由横进给导管被进给到该进料口主体的浆料流(42；58；108，110；182，188)转动的旋转或转动诱导元件(30；54，54’，54’；78；101，102；178，184；245)。该旋转或转动诱导元件可以是固定和刚性结构构件，诸如叶片或挡板，或者包括有源操作的元件(35；53，53’)。可在横进给导管中不同位置上提供多个这样的旋转或转动诱导元件。
文档编号C02F11/00GK102333577SQ201080009383
公开日2012年1月25日 申请日期2010年2月24日 优先权日2009年2月26日
发明者S.特纳 申请人:Fl史密斯公司