一种双锥并流卧螺离心机的转子的制作方法

本发明涉及固液分离设备，特别涉及一种双锥并流卧螺离心机的转子。

背景技术：

卧螺离心机作为一种通用机械，广泛应用于各行业中。随着离心机结构设计的变化和参数的不断优化，其分离质量和生产能力也越来越好，远远超过之前的设计水平。然而高分离效率（渣料干度高、清液澄清度高）和低能耗是相互矛盾的，因此，研究特殊结构并优化是进一步提升卧螺离心机产品性能的主要发展方向。卧螺离心机的转子是关键部件之一，转子的结构直接影响到卧螺离心机的性能。现有的转子结构无法实现这些要求，必须对转子结构进行改进。

另一方面，现有的离心机大多情况下必须使用絮凝剂，才能保证工程污水的有效分离。然而，絮凝剂含有化学成分会污染水体，从而造成二次污染和增加使用成本，如何通过提高分离因数或增加沉降深度来提高分离效果也是提升卧螺离心机产品性能的主要发展方向。这些也可以通过对转子的结构改进来实现。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高分离效率、低能耗的双锥并流卧螺离心机的转子，能够对工程污水进行有效分离，分离效果好。

本发明是这样实现的，提供一种双锥并流卧螺离心机的转子，所述转子设置在双锥并流卧螺离心机的转鼓内，在所述转子表面上设置有双排螺旋叶片，所述转鼓和转子包括小端和大端，在大小两端之间通过双圆锥部过渡，所述双排螺旋叶片形成原料通道和排液通道，所述原料通道的截面积大于排液通道的截面积，在所述转鼓的小端设置有与原料通道相连通的出渣口，在所述转鼓的大端设置有与排液通道相连通的清液出口，在所述双排螺旋叶片上设置有若干回液孔，所述原料通道和排液通道通过转鼓内壁与双排螺旋叶片相互密封隔绝，两者仅在回液孔处相连通，在所述转子内设置有进料管，在所述转子上还设置有与进料管相连通的若干进料孔，所述若干进料孔与原料通道相连通；在靠近圆锥部小端的原料通道推渣的双排螺旋叶片表面上设置有多个松渣结构，所述松渣结构分布在双排螺旋叶片的外边缘，所述松渣结构设置有高出双排螺旋叶片表面的波浪形凸起，所述松渣结构的波浪形凸起沿转子的径向分布与排渣方向垂直。

进一步地，所述松渣结构的波浪形凸起设置有两个不同倾斜角的斜边，与双排螺旋叶片的螺旋方向一致的斜边的倾斜角度小于与螺旋方向相反的斜边的倾斜角度。

进一步地，所述松渣结构靠转鼓内壁侧的凸起高度大于其靠近转子侧的凸起高度。

进一步地，所述松渣结构设置在双排螺旋叶片上超过一圈。

进一步地，所述原料通道和排液通道的截面积之比为原料比重和清液比重之比。

进一步地，所述若干回液孔靠近双排螺旋叶片的根部，其高度不大于原料通道的高度的一半。

进一步地，所述转子的圆锥部包含两段不同锥角的圆锥，靠近大端的圆锥角大于靠近小端的圆锥角。

进一步地，所述双排螺旋叶片的顶部设置有防泄漏结构。

进一步地，所述防泄漏结构包括设置在顶部的凹槽和放置在凹槽中的密封条。

与现有技术相比，本发明的双锥并流卧螺离心机的转子具有以下特点：

（1）采用双排螺旋叶片对液态原料中的固相和液相进行分离，双排螺旋叶片形成原料通道和排液通道，原料通道的截面积大于排液通道的截面积，较大截面积的原料通道用于推送固相泥渣，降低泥渣原料的流速，增加泥渣的离心时间；较小截面积的排液通道用于推送清液，便于快速排液。

（2）采用并流式结构，进料方向和固相出料方向一致，增加了固相泥渣的行程，延长了固液分离时间，提高固相和液相的分离效果。

（3）在原料通道的双排螺旋叶片表面上设置有多个松渣结构，松渣结构设置有高出双排螺旋叶片表面的波浪形凸起，在双排螺旋叶片表面上设置波浪形凸起相当于一种铧犁式螺旋叶片结构，波浪形凸起可以有效地推动分离出来的固相泥渣，防止泥渣粘接在原料通道内，大大提高了离心机的排渣功能，解决了出渣困难这一问题，同时解决了现有离心机在停机前需要用清水对其转子的内部泥渣进行清洗作业的难题。

（4）采用双锥形叶片，一般来说，离心机的锥段锥角度数越大，固相泥渣含水量就越小，推泥阻抗力也就越大，所以双锥形的大倾斜角区域的泥渣含水量大于小倾斜角区域的泥渣含水量，提高固液分离效果。

附图说明

图1为本发明的转子与转鼓组合状态下的剖面示意图；

图2为图1中转子的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明的转子进行固液分离的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参照图1、图2以及图3所示，本发明双锥并流卧螺离心机的转子的较佳实施例，转子1设置在双锥并流卧螺离心机的转鼓2内，在转子1表面上设置有双排螺旋叶片3。

转鼓2和转子1包括小端和大端，在大小两端之间通过圆锥部过渡，差速器2带动转鼓2和转子1差速转动。本发明适用于对液态原料a中的固相和液相进行分离，例如工程污水分离和皮革污水分离的处理等，特别适用于分离固相较细，固液比重差较小，或高干度渣料要求的场合，现有固液分离机难以分离的场合。

双排螺旋叶片3形成原料通道4和排液通道5。原料通道4的截面积大于排液通道5的截面积，原料通道4和排液通道5的最佳截面积（或者原料通道4和排液通道5的轴向宽度）之比为原料比重和清液比重之比。

在转鼓2的小端设置有与原料通道4相连通的出渣口6，在转鼓2的大端设置有与排液通道5相连通的清液出口7。液态原料a经过分离处理后，固相泥渣b通过双排螺旋叶片3沿原料通道4和锥段部分的排液通道5方向推进，最后从出渣口6排出。液态原料a从进料口12开始沿原料通道4向小端流动，在离心力的作用下，靠近转鼓壁面逐渐形成固相泥渣b，靠近轴心逐渐形成液态清液c。到达锥柱交界处附近，固相泥渣b继续往小端出渣口6推进，而液态清液c由锥柱交界处附近原料通道4和排液通道5之间的回液孔8从原料通道4转到排液通道5，然后沿排液通道5向大端流动，最后从清液出口7排出，如图4所示。在双排螺旋叶片3上设置有若干回液孔8，回液孔8位于转子1的中部且靠近圆锥部。若干回液孔8靠近双排螺旋叶片3的根部，其高度不大于原料通道4的高度的一半。在本实施例中，回液孔8的高度为原料通道4的高度的三分之一。

原料通道4和排液通道5通过转鼓2内壁与双排螺旋叶片3相互密封隔绝，两者仅在回液孔8处相连通。在转子1内设置有进料管9。液态原料a通过进料管9进入到转子1的内部。在转子1上还设置有与进料管9相连通的若干进料孔10，若干进料孔10位于转子1的大端且靠近清液出口7。若干进料孔10与原料通道4相连通。液态原料a通过若干进料孔10后进入到原料通道4，在差速器2的带动下进行固液分离。由于进料口12设置在靠近大端处，液态原料a的进料方向和固态泥渣b的出料方向一致，增加了固相泥渣的行程，从而增加了固相的沉降时间，提高固相和液相的分离效果。

泥渣中的固体颗粒受离心力作用会逐渐向转鼓2内壁面方向堆积，逐渐集聚在双排螺旋叶片3的外侧，并最终形成固态泥渣b，如图4中全箭头实线所示。而分离出来的液态清液c则位于双排螺旋叶片3的内侧，如图4中半箭头虚线所示，以实现固液分离。

请同时参照图2和图3所示，在靠近圆锥部小端的原料通道4推渣的双排螺旋叶片3表面上设置有多个松渣结构11。松渣结构11分布在双排螺旋叶片3的外边缘。松渣结构11设置有高出双排螺旋叶片3表面的波浪形凸起12，松渣结构11的波浪形凸起12沿转子1的径向分布与排渣方向垂直。松渣结构11的波浪形凸起12设置有两个不同倾斜角的斜边，与双排螺旋叶片3的螺旋方向（也即排渣方向）一致的斜边13的倾斜角度小于与螺旋方向相反的斜边14的倾斜角度。松渣结构11的斜边14推挤固态泥渣b逐渐向出渣口6方向移动并顺利推出。松渣结构11把固态泥渣b从转鼓2内壁面上拽下来，防止了固态泥渣b堆积在转鼓2壁上而卡住双排螺旋叶片3，可使得采用大锥角转鼓结构能顺畅出泥，从而实现低功耗情况下得到高干度出渣的效果，解决了现有的离心机出渣难的问题。

松渣结构11靠转鼓2内壁侧的凸起高度大于其靠近转子1侧的凸起高度，松渣结构11对固态泥渣b产生一个向转子1轴线的力，使得固态泥渣b被逐渐向转子1中心挤压，便于固态泥渣b全部从原料通道4中推挤出来。分离工作完成后，本发明的离心机设备内基本不残留固态泥渣b，从而克服了现有离心机在停机前需要用清水对其转子的内部泥渣进行清洗作业的缺陷。

松渣结构11设置在双排螺旋叶片3上超过一圈。在本实施例中，松渣结构11在双排螺旋叶片3上的分布超过两圈，如图4所示。一般地松渣结构11设置越多，固态泥渣b的出渣效果越好，但是可能会降低清液的澄清度。

转子1的圆锥部和转鼓2锥段内部包含两段不同锥角的圆锥，靠近大端的圆锥角大于靠近小端的圆锥角。一般来说，离心机的锥段锥角度数越大，固相泥渣含水量就越小，推泥阻抗力也就越大。一般情况下，由于锥柱交界处附近尚处于固液混合区，相比之下推进阻力较小，易采用大锥角（本实施例为15度），小锥角区域基本上为含固率较高的渣料，推进阻力大，故本实施例中的锥角为7度。采用变锥角结构，既可以降低离心机的功率，又可以保证推渣顺畅，从而达到理想的固液分离效果。

为了防止内部泄漏，减少液相和固相之间的相互泄漏，在双排螺旋叶片5的顶部设置有防泄漏结构。所述防泄漏结构包括设置在顶部的凹槽和放置在凹槽中的密封条15。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。