专利名称：水力旋流分离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用流体旋流分离原理来分离流体内不同比重组分的旋流器。它可广泛用于化工、冶金、医药、食品、化纤、造纸和环保等部门。尤其适用于造纸工业中对纸浆的处理，从浓度较高的纸浆悬浮液中除去节子、砂粒、金属、浆渣等重杂质，或者从纸浆中分离出塑料薄膜、大的油墨粒子等轻杂质。
传统的旋流分离器存在以下的问题它的底部圆锥筒内壁光滑，因而旋转流体中的重组分因离心力的作用被抛向壁面时将受到壁面的向上反作用力，使旋流的阻力增加、向下移动缓慢，其结果使分离器的压力降加大、分离效果降低、器壁磨损加剧，严重时将引起重组分排出口的堵塞、分离过程中止。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、制造加工方便的水力旋流分离器，使它具有重组分排料通畅、分离效率高、流体在器内的压力降小且对器壁的磨损少之特点，以满足对较高浓度悬浮液 轻、重组分分离的需要。
水力旋流分离器上部结构可与传统结构相同，即上部具有一个顶部带轻组分出口、周向带流体切向进口管、内壁光滑的圆柱筒体，下部结构是一个与上部筒体共轴线的底部带重组分排出口的圆锥筒。与传统结构不同的是圆锥筒内壁具有一组圆环沟槽，每一个沟槽包含着两个相交的侧壁，其中上侧壁是一个向下发散的圆锥面，该面同轴向呈β角倾斜，β为锐角，最佳范围是0°＜β≤30°，每一沟槽内的β值可以相同、也可不等；下侧壁是一个向下收敛的圆锥面，该面同轴向呈γ角倾斜，γ亦为锐角，它的最佳值是20°≤γ＜90°，各沟槽内的γ值可相等、也可不等。各圆环沟槽之间紧密相连，即上一沟槽之下侧壁与其相邻的下一沟槽之上侧壁相交，并且各沟槽间的相交线均位于一个与轴向呈锐角α的向上发散的圆锥面内。α角是传统水力旋流分离器中圆锥筒之半锥角。
本实用新型分离器可用金属材料或非金属材料如工程塑料、玻璃、陶瓷等制造。
下面将通过实施例并对照附图对本实用新型水力旋流分离器作进一步的叙述。附图内容如下
图1是水力旋流分离器的正剖视图；图2和图3分别是
图1中的Ⅰ－Ⅰ剖视图和节点放大图；从
图1和图2上看到水力旋流分离器上部圆柱筒1和下部圆锥筒2同轴线。圆柱筒顶部带轻组分排出口4、周向有切向安装的流体进口管3、圆锥筒底部中心是重组分排出口5。圆锥筒内壁结构可以从
图1和图3上看到，内壁上带六个串连着的圆环沟槽6，它的侧壁是相交的两个面F和G，其中各沟槽的上侧壁F是一个向下发散的半锥角β为15°的圆锥面的一部分，下侧壁G是一个向下收敛的半锥角γ为60°的圆锥面的一部分，相邻两沟槽之交线分别为A、B、C、D、E五个不同直径的圆，这五个圆均位于一个向上发散的半锥角α＝5.5°的圆锥面内。
流体从进口管3进入分离器后即作旋转运动，在圆环沟槽直径不断缩小的下部圆锥筒内向下移动时旋流速度不断加大，并且旋流在每一个沟槽内受到侧壁F向下的推动力及侧壁G对流体产生的反力，以及所有沟槽G侧面所形成的向下收敛空间对它产生的向下抽吸力，其结果使流体压力降大幅度减小、分离效果大大提高，而且避免了重粒子在分离器壁面上的停滞，从而减少了对器壁的磨损和保证了重组分排出口的通畅。分离后的轻组分从顶部出口4排出，重组分从底部出口5排出。
本实用新型分离器的积极效果在于提供了一种能用于较高浓度悬浮液的轻重组分分离器，它的结构简单、制造加工方便，在使用中压力降低、能耗省、分离效率高、排料通畅，并且设备使用寿命长。例如造纸工业用于对进浆浓度为0.8～1.6％的纸浆悬浮液分离，且单支分离器通过的流体量125L／min、进口压力为0.14MPa时，流体出口压力为0.04MPa、单支重量排渣率为6％、除渣效率为80％。在纸浆处理中取得了节水、节能、环境污染少且良浆质量优之效果。
权利要求1.一种包含有一个带顶部轻组分排出口4、周向分布且切向安装的流体进口管3的圆柱筒1和一个在筒1下安装与其共轴的带半锥角α的圆锥筒2，并且筒2底部中央带有重组分排出口5的水力旋流分离器，其特征是圆锥筒2的内壁带有一组圆环沟槽6，每一沟槽包含着两个相交的侧壁，其中上侧壁F是一个向下发散的圆锥面，该面同轴向呈β角倾斜，下侧壁D是一个向下收敛的圆锥面，此面同轴向呈γ角倾斜，β和γ均为锐角，并且各圆环沟槽的β角可相等或不等、γ角也可在各沟槽内取为相等或不等。各圆环沟槽紧密相连，相邻两沟槽之侧壁交线均位于一个向上发散的圆锥面内，该圆锥面与轴向倾斜的α角即为圆锥筒2的半锥角α。
2.如权利要求1所述的水力旋流分离器其特征是所说的上侧壁F同轴向的倾斜角β值范围是0＜β≤30°。
3.如权利要求1或2所述的水力旋流分离器其特征是所说的下侧壁G同轴向的倾斜角γ值范围是20°≤γ＜90。
专利摘要一种旋流器。可用于分离悬浮液中的不同比重组分，尤其适用于较高浓度的纸浆处理。它在传统分离器的锥筒内壁增加一组圆环沟槽，每一沟槽有两个相交的侧壁，其中一壁向下发散而另一壁则向下收敛，沟槽间的相交线均在圆锥面内，它解决了分离器内压力降大、分离效率低、器壁磨损严重等问题。在处理0.8～1.6％的纸浆、单支通过量125L/min、进口压力0.14MPa时，出口压力0.04MPa、单支重量排渣率为6％、除渣效率为80％。
文档编号B04C5/00GK2106003SQ9122815
公开日1992年6月3日 申请日期1991年11月5日 优先权日1991年11月5日
发明者朱金林, 刘悦 申请人:轻工业部杭州轻工机械设计研究所