专利名称:流体杂质分离器的制作方法
本发明属于一种利用流体离旋原理，同时分离出流体中四种不同比重，不同粒度组分的分离器。
目前通常采用的流体杂质分离器，一般具有一个锥形工作腔，并且进料口位于分离器的上部，它可以有效地分离流体中的颗粒状和纤维状杂质。但当同时分离流体中轻重不同比重组分的杂质，尤其是分离比重较轻的杂质如聚苯乙烯颗粒、热熔剂、蜡、油墨、塑料薄膜等杂质时效果不明显。现有的技术多用于造纸行业专门分离纸浆中的轻质杂质。根据现有技术资料〔1〕中提出的单元净化装置，它的主要特点是采用反向净化装置，由进料口进料，夹层预选，由同心环入口进入净化室、良浆室，在出口得到产品，轻质杂质则由排渣管排出。现有技术资料〔2〕所提出的是一种专门用于分离纸浆中的聚苯乙烯颗粒的设备，其分离聚苯乙烯颗粒的效率可达90～95%，其结构特点是采用三段不同直径的圆柱体和定心装置，在圆柱体空腔内产生旋流分离轻渣、良浆及部分残存的重渣。
本发明的目的在于设计一种可以用于造纸、食品、医药、化工等工业的分离流体中不同比重、粒度组分的多产品的分离器。它尤其适用于造纸工业，可同时分离出纸浆中的重杂质，如混进纸浆中的砂粒、煤渣、金属物、硬塑料、漆块、碎玻璃、沥青粒、硬胶皮、重化学膜、包装锡纸等和轻质杂质如塑料膜、苇膜、草毛、聚苯乙烯颗粒、蜡片、皮筋、橡胶粒、软化学胶等。
本发明的实质在于该流体杂质分离器是由原料入口、导流螺旋面、锥形消涡器、第一净化室直筒、第一锥筒、第二锥筒、第三锥筒出口、次轻组分出口、轻组分导管出口、分离隔板、导管支撑、可更换中心管、清水入口、次重组分出口、重组分出口、小锥、锥形屏蔽罩、中心出口管、导流螺旋面、防阻塞孔、压力表组成的。
该分离器有两个离旋净化室，上部为第一净化室，它是由直筒(11)、(23)、锥筒(12)、(13)、(14)和其内部装置所组成的;第二净化室是由联接在第一净化室下端的小锥(17)及其内部和附属装置所组成的。
原料从入口处进入第一净化室，首先进入有导流螺旋装置的圆柱体直径为D1的直筒，其导流螺旋面可以安装在锥形消涡器直筒段或锥段，将不改变本发明的性质，在直筒内部有联接在第一净化室顶部的同心倒锥管形消涡器，其入口直径为D2，在其入口处还设有可更换入口环，锥管的内部中心装有可更换中心管，其入口直径为D3，锥形消涡器的上口与净化室上部的次轻组分集聚室相通，在可更换中心管的上端连接有轻组分导管出口，穿过次轻组分集聚室壁排出。与第一净化室直段相联的是第一锥筒，锥角为α1、第二锥筒、锥角α2，第三锥筒，锥角α3;第三锥筒为一可更换的非金属材料部件，材料可为尼龙、玻璃、陶瓷、橡胶等。第三锥筒的出口与第二净化室相通，在第二净化室的切线方向上有一与第三锥筒入口相垂直的清水入口，在第二净化室直段内壁与锥形屏蔽罩中间有螺旋导流面，第二净化室下端为小锥体，小锥体中心有一与外界相通的深入屏蔽罩口内的中心管，在小锥体的下部外壁切线方向上有可更换的出口，在第二净化室上部与中心管同心位置上有一防阻塞孔，当分离器发生阻塞时，可打开该孔，排除阻塞，亦可作为次重组分出口使用。为了监测分离器中的流体压力，还在第二净化室上部装有一压力表，可随时显示流体压力及工作正常与否。
该流体杂质分离器内部各部分尺寸，应符合下列关系第一净直筒(11)和(23)部分长度为340～500mm。
第一净化室下部三段不同锥度的锥筒，其锥角符合α1＜α2＜α3的关系。其中α1＝3°～7°;α2＝5°～10°;α3＝9°～14°。
第一净化室的螺旋面升角为2°～8°，锥形消涡器直段部分长度80～130mm，锥角为10°～20°。
锥形消涡器下口内径为D2＝22～35mm。
可更换中心管内径D3＝8～18mm。
锥形消涡器与可更换中心管之间的入口间隙为2～10mm。
第二净化室倒锥形屏蔽罩，其锥角为20°～32°，螺旋面(20)的螺旋升角为2°～5°。
该流体杂质分离器的每个出口均可在其所在平面内按联接螺栓的位置在360°范围内改变方向。
本发明的主要优点在于能够同时分离流体中不同比重、粒度的组分。它可以在常温下工作，进口压力较低，为0.8kg/cm2，进口原料浓度为3～10‰，单支通过量165l/min，轻组分分离率可达93.7%，重组分分离率为98～99%。
根据附图中的实施例，对本发明作进一步说明从图1所显示的结构可以看出，该分离器是由直筒段(23)、(11)和与之相通的三段不同锥度的锥筒(12)、(13)、(14)组成，如图示结构的锥形消涡器(8)和可更换的锥形消涡器入口(10)现为紧配合联接，如果改成螺纹联接将不改变本发明的性质。中心管(9)的固定方式可以是一级或是多级的金属或塑料环状固定结构的形式。原料入口(1)进入净化室的入口面积为210～420mm2。第二净化室与第一净化室的联接位置如图示。中心管出口(8)可根据流体浓度进行更换。重组分出口(16)亦可根据需要更换。分离器各段的联接方式如图示。第二净化室直段与锥段部分的联接如果改为螺纹，螺柱联接将不改变本发明的性质。
从图2中可以看出，次轻组分出口(3)位于次轻组分集聚室(2)的上部切线方向。轻组分导管出口(4)位于次轻组分集聚室(2)的侧壁上，并与之垂直，其位置低于次轻组分出口(3)。
从图3中可以看出，原料入口(1)位于直筒(23)的切线方向上和轻组分导管(4)与锥形消涡器(8)之间的联接定位，采用带孔的盘状定位金属架导管支撑(7)的联接方式。导管支撑(7)可以是一个或多个。在锥形消涡器(8)与直筒(23)之间的分离隔板(5)将消涡器(8)与直筒(23)之间的空间与次轻组分集聚室(2)分隔开。
如图4所示结构，可以看出，第一净化室与第二净化室的相对位置和第三锥筒出口(14)与清水入口(15)的相对位置，并且清水入口(15)内有可调节流速的簧片。在第二净化室上盖中心有一防阻塞孔(22)，上部有可旋出的螺帽。在第二净化室上盖上还有可装压力表的出口及压力表(21)。
(1)原料入口; (2)次轻组分集聚室;
(3)次轻组分出口; (4)轻组分导管出口;
(5)分离隔板; (6)螺旋面;
(7)导管支撑; (8)锥形消涡器;
(9)可更换中心管; (10)锥形消涡器入口;
(11)直筒; (12)第一锥筒;
(13)第二锥筒; (14)第三锥筒;
(15)清水入口; (16)重组分出口;
(17)小锥; (18)次重组分中心出口管;
(19)锥形屏蔽罩; (20)螺旋面;
(21)压力表; (22)防阻塞孔;
(23)直筒。
将图示实施例中的所有入口改为螺线型将不改变本发明的性质，各入口截面可为椭圆或矩形，将不改变本发明性质。
本发明流体杂质分离器的工作过程含有不同比重、粒度组分的流体在压力作用下通过进料口(1)进入直筒(23)与锥形消涡器(8)之间的导流螺旋面(6)，并沿螺旋面(6)的螺旋角方向做无碰撞干扰的旋转运动，进入直筒(11)段，这时流体中的不同组分按其不同比重、粒度以外重内轻、外大内小的方式在第一净化室内产生层次分明的旋流层。这时比重最轻、颗粒最小的轻组分沿可更换中心管(9)和轻组分导管(4)排出。含有次轻组分的流体沿中心管(9)与锥形消涡器入口(10)之间的空间穿过导管支撑(7)上的孔进入次轻组分集聚室(2)、沿次轻组分出口(3)排出。这时含比重、粒度大的重组分流体沿第三锥筒出口(14)进入第二净化室，这些流体从第三锥筒出口(14)排出时被从清水入口(15)进入第二净化室的有一定压力的清水稀释，并沿小锥(17)的直段与锥形屏蔽罩(19)之间的螺旋面(20)继续旋转，在小锥(17)内形成不同比重、粒度组分层次分明的旋流层，其中次重组分沿屏蔽罩(19)下口进入次重组分中心出口管(18)排出。其中的重组分沿小锥(17)的外壁旋转并沿其切线出口排出。
该分离器可以单支倾斜或倒立使用，将不影响其使用效果。如果多支串联或并联使用，这样净化效果将更好。
现有技术资料〔1〕 Tappi/June 1980.Vcl.
63，No.6，P87～90。
现有技术资料〔2〕 西德专利 DE.3043729。
权利要求
1.一种用于分离流体中不同比重、粒度组分的分离器，它是由工作腔体、进料口和出料口所组成的。本发明的特征在于该分离器的第一净化室形状为上半部是圆柱体工作腔，下半部为三段不同锥度的圆锥形工作腔体，在第一净化室内部装有同心消涡导流器，在第一净化室的下部装有第二净化室。
2.权利要求
1中所述流体杂质分离器，其特征在于第一净化室圆柱体部分长度为340～500mm。
3.权利要求
1中所述流体杂质分离器，其特征在于第一净化室下部的三段不同锥度的锥筒，其锥角符合α1＜α2＜α3的关系。
4.权利要求
3中所述流体杂质分离器，其特征在于三段锥筒的锥角分别为α1＝3～7°，α2＝5～10° α3＝9～14°。
5.权利要求
1中所述流体杂质分离器，其特征在于第一净化室的工作腔体内部有一与第二净化室同心的消涡导流装置。
6.权利要求
5中所述流体杂质分离器，其特征在于消涡导流装置的导流螺旋面是固接在锥形消涡的外壁与圆柱形直筒部分的内壁之间，其螺旋升角为2°～8°。
7.权利要求
5中所述流体杂质分离器，其特征在于消涡导流装置的消涡器为一固定在第一净化室上部的锥台形外套，在锥台形外套的内部装有中心管。
8.权利要求
7中所述流体杂质分离器，其特征在于锥形消涡器的直段部分长度为80～130mm，锥角为10°～20°。
9.权利要求
7、8中所述流体杂质分离器，其特征在于锥形消涡器下口为一可更换式入口，其内径D2＝22～35mm。
10.权利要求
7中所述流体杂质分离器，其特征在于中心管是与第一净化室的圆柱形工作腔体，锥形消涡器同心的，并固定在锥台形消涡器的内部，中心管从第一净化室中伸出，直接从轻组分导管出口中排出流体中的最轻组分。
11.权利要求
10中所述流体杂质分离器，其特征在于中心管的下端入口为可更换的入口，其内径D3＝6～18mm。
12.权利要求
7、10、11中所述流体杂质分离器，其特征在于锥形消涡器的锥台形外套与中心管之间的入口间隙为2～10mm。
13.权利要求
9中所述流体杂质分离器，其特征在于锥形消涡器的锥台形外套与中心管之间的入口间隙为2～10mm。
14.权利要求
12中所述流体杂质分离器，其特征在于锥台形外套与中心管之间的空间与次轻组分集聚室是相通的。
15.权利要求
13中所述流体杂质分离器，其特征在于锥台形外套与中心管之间的空间与次轻组分集聚室是相通的。
16.权利要求
1中所述流体杂质分离器，其特征在于第一净化室上部有一与第一净化室同心的圆柱形次轻组分集聚室，在其切线方向上有一个以上的次轻组分出口。
17.权利要求
1中所述流体杂质分离器，其特征在于第一净化室的第三段锥体出口下端联接着与第一净化室不同心的第二净化室，其形状为一圆柱形直段和与之相连的锥形工作腔所组成。
18.权利要求
17中所述流体杂质分离器，其特征在于第一净化室的第三段锥管的出口处装有一与它垂直的清洁水入口，该入口是装在第二净化室直段上部的切线方向上，该入口内部装有可调流速的弹簧片。
19.权利要求
17、18中所述流体杂质分离器，其特征在于第二净化室上部装有与第二净化室外壁同心的倒锥形屏蔽罩，其锥角为20～32°。
20.权利要求
17、18中所述流体杂质分离器，其特征在于在第二净化室的直段圆柱形外壁与倒锥形屏蔽罩之间装有螺旋升角为2°～5°的螺旋导流面。
21.权利要求
19中所述流体杂质分离器，其特征在于在第二净化室的直段圆柱形外壁与倒锥形屏蔽罩之间装有螺旋升角为2°～5°的螺旋导流面。
22.权利要求
17、18、21中所述流体杂质分离器，其特征在于第二净化室装有一与外界相通的二次净化次重组分出口管，该出口管的上部伸入倒锥形屏蔽罩口中，但与第二净化室的上底面间留有一定的空间。
23.权利要求
19中所述流体杂质分离器，其特征在于第二净化室装有一与外界相通的二次净化次重组分出口管，该出口管的上部伸入倒锥形屏蔽罩口中，但与第二净化室的上底面间留有一定的空间。
24.权利要求
20中所述流体杂质分离器，其特征在于第二净化室内部装有一与外界相通的二次净化次重组分出口管，该出口管的上部伸入倒锥形屏蔽罩口中，但与第二净化室的上底面间留有一定的空间。
25.权利要求
22中所述流体杂质分离器，其特征在于第二净化室下端切线方向上装有可更换的重组分出口。
26.权利要求
23、24中所述的流体杂质分离器，其特征在于第二净化室下端切线方向上装有可更换的重组分出口。
27.权利要求
25中所述流体杂质分离器，其特征在于第二净化室的上底面上装有一个与第二净化室同心的、可拆卸的活塞状防阻塞孔。
28.权利要求
26中所述流体杂质分离器，其特征在于第二净化室的上底面上装有一个与第二净化室同心的可拆卸的活塞状防阻塞孔。
29.权利要求
27、28中所述流体杂质分离器，其特征在于第二净化室的上底面上装有一可监测流体压力的压力表。
30.权利要求
1中所述流体杂质分离器，其特征在于它可以倾斜任意角度或倒立使用，而不影响其效果。
专利摘要
本发明属于一种利用流体离旋原理，同时分离出流体中四种不同比重、粒度组分的分离器。可以用于造纸、食品、医药、化工等工业。它尤其适用于造纸工业，可同时分离出纸浆中的重质杂质和轻质杂质，该分离器分离重组分分离率98～99％，轻组分分离率为93.7％。它可以在常温下工作，进口原料压力较低，为0.8kg/cm
文档编号D21D5/22GK85103594SQ85103594
公开日1986年7月2日 申请日期1985年5月14日
发明者邝嘉龙 申请人:北京市造纸包装工业研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan