具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于固液分离领域，具体涉及一种具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器。
【背景技术】
[0002]水力旋流器由于其流体运动的特有形式，使其沿径向产生高的切向速度、大的速度梯度和强的紊流现象，形成远远大于重力场的离心力场、巨大的剪切应力和剧烈的混合作用，从而使其具有分级、选别、浓缩、澄清、洗涤和传质等多种分离功能，广泛应用于国民经济的众多技术领域。
[0003]但是给入旋流器的流体，由于其器壁的摩擦阻力作用，其中一部分先向上再沿顶盖下表面向内，又沿漩涡溢流管外壁向下运动，最后同内旋流汇合由溢流管的溢流口排出。这部分盖下流就是通常所说的短路流，在一般情况下，短路流约占给矿矿浆的10%-20%，由于短路流直接进入溢流产物，未经分离作用，故而直接影响旋流器的分离效果。
[0004]为减少短路流进入溢流管的量，可以采用增加溢流管插入深度的方法，但这样很容易将底部的粗颗粒吸入到溢流产品中，造成溢流跑粗，使其分离效率降低。现有技术中，普遍采用厚壁溢流管来减少短路流和提高分离效率。然而实践证明，即使采用厚壁溢流管结构，由于旋流器压力场的分布关系，仍然会有大量的重相颗粒随短路流排走。采用厚壁溢流管时，当旋流器的上行流到达溢流管底口(溢流口直径Do)时，由于溢流管壁厚的存在，半径大于Do/2的区域内的上行流回冲至溢流管底部环面(流速较高)，造成局部流场的紊乱，同时又影响到内旋流流场的稳定性，从而降低了旋流器的分离效率，对于小直径旋流器尤其如此。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术领域存在的上述问题，本实用新型的目的在于，提供一种具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，解决溢流跑粗、短路流的问题。
[0006]本实用新型提供的具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，它包括圆柱段、圆锥段、进料管、底流管、溢流管，所述圆柱段与进料管通过焊接连接，圆柱段与圆锥段通过法兰连接，底流管与圆锥段通过螺纹进行连接，所述溢流管设置于圆柱段的上端，且一端设置于圆柱段的外部，另一端设置于圆柱段的内部。
[0007]所述溢流管的上端为圆柱形结构，下端为钟形结构，所述钟形结构的底部为半球形结构，所述半球形结构上设有一个圆孔、若干个均匀分布的微孔，所述圆孔设置于半球形结构的中心处。
[0008]所述溢流管的钟形结构与圆柱形结构的连接处对应设置于进料管的下方，且连接处圆滑过渡，钟形结构外侧呈流线型。
[0009]所述微孔直径为5-20 μ m，圆孔直径为(0.4-0.6) Do。
[0010]所述微孔的排列方式为三角形错列排布，微孔的形状为沿半球形结构的半径方向由溢流管外壁到溢流管内壁直径逐渐增大的渐扩孔。
[0011]所述渐扩孔的最小直径与最大直径的差值为2-3 μπι。
[0012]本实用新型提供的具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，其有益效果在于，1.与普通圆柱形溢流管相比，钟形溢流管底部相对封闭，有利于减少直接进入溢流产物的短路流，使得短路流进入到循环流当中，并随着流体的不断给入得到分离，从而大大减轻了溢流跑粗现象，提高了分离效率。
[0013]2.溢流管底部的半球形结构，其上面排布有渐扩形微孔，能够避免大直径颗粒物料进入溢流产物中，进一步抑制溢流跑粗现象，同时微孔的渐扩形结构也能够避免孔的堵塞。此外，半球结构中间的圆孔能够容许空气柱通过，避免了在半球结构出的局部流场紊乱现象。
[0014]3.给入流体进入旋流器形成的外旋流沿器壁螺旋向下运动，当到达溢流管的钟形部分时，由于截面积减小，流体的速度增加，促使比重大的颗粒进一步向旋流器内壁迀移，从而强化了其分离效果。
[0015]4.对于小直径旋流器，在实现抑制短路流的目的时，使用钟形结构溢流管代替厚壁溢流管，消除了因溢流管壁厚而在溢流管入口处产生的局部流场紊乱现象。
[0016]5.该创新结构水力旋流器，结构新颖，实施方便，只需在传统水力旋流器的基础上进行改造就能够提尚分尚效果。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
[0018]图2是图1中A处的放大结构示意图。
[0019]图中标注:
[0020]1.进料管；2.溢流管；3.圆柱段；4.圆锥段；5.底流管；6.渐扩孔；7.圆孔。
【具体实施方式】
[0021]下面参照附图，结合实施例，对本实用新型提供的具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，进行详细的说明。
实施例
[0022]参照图1-图2，本实施例的具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，它包括圆柱段3、圆锥段4、进料管1、底流管5、溢流管2，所述圆柱段3与进料管I通过焊接连接，圆柱段3与圆锥段4通过法兰连接，底流管5与圆锥段4通过螺纹进行连接，所述溢流管2设置于圆柱段3的上端，且一端设置于圆柱段3的外部，另一端设置于圆柱段3的内部。
[0023]所述溢流管2的上端为圆柱形结构，下端为钟形结构，所述钟形结构的底部为半球形结构，所述半球形结构上设有一个圆孔7、若干个均匀分布的微孔，所述圆孔7设置于半球形结构的中心处。
[0024]所述溢流管2的钟形结构与圆柱形结构的连接处对应设置于进料管I的下方，且连接处圆滑过渡，钟形结构外侧呈流线型。
[0025]所述微孔直径为5-20 μ m，圆孔7直径为(0.4-0.6) Do。
[0026]所述微孔的排列方式为三角形错列排布，微孔的形状为沿半球形结构的半径方向由溢流管外壁到溢流管内壁直径逐渐增大的渐扩孔6。
[0027]所述渐扩孔6的最小直径与最大直径的差值为2-3 μ mo
【主权项】
1.一种具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，其特征在于:它包括圆柱段、圆锥段、进料管、底流管、溢流管，所述圆柱段与进料管通过焊接连接，圆柱段与圆锥段通过法兰连接，底流管与圆锥段通过螺纹进行连接，所述溢流管设置于圆柱段的上端，且一端设置于圆柱段的外部，另一端设置于圆柱段的内部，所述溢流管的上端为圆柱形结构，下端为钟形结构，所述钟形结构的底部为半球形结构，所述半球形结构上设有一个圆孔、若干个均匀分布的微孔，所述圆孔设置于半球形结构的中心处。
2.根据权利要求1所述的具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，其特征在于:所述溢流管的钟形结构与圆柱形结构的连接处对应设置于进料管的下方，且连接处圆滑过渡，钟形结构外侧呈流线型。
3.根据权利要求2所述的具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，其特征在于:所述微孔直径为5-20 μ m，圆孔直径为(0.4-0.6) D。。
4.根据权利要求3所述的具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，其特征在于:所述微孔的排列方式为三角形错列排布，微孔的形状为沿半球形结构的半径方向由溢流管外壁到溢流管内壁直径逐渐增大的渐扩孔。
5.根据权利要求4所述的具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，其特征在于:所述渐扩形圆孔的最小直径与最大直径的差值为2-3 μ m。
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有钟形多孔溢流管结构的水力旋流器，它包括圆柱段、圆锥段、进料管、底流管、溢流管，所述圆柱段与进料管通过焊接连接，圆柱段与圆锥段通过法兰连接，底流管与圆锥段通过螺纹进行连接，所述溢流管设置于圆柱段的上端，且一端设置于圆柱段的外部，另一端设置于圆柱段的内部。大大减少了直接进入溢流产物的短路流，减轻了溢流跑粗现象；钟形结构增大了流体的切线速度，强化了其分离效果，提高了分离效率；消除了因溢流管壁厚而在溢流管入口处产生的局部流场紊乱现象；半球结构中间的圆孔与空气柱直径相当，避免了在半球结构处的局部流场紊乱现象；本实用新型结构紧凑，分离效率高，特别适用于对微小颗粒分离要求较高的场合。
【IPC分类】B04C5-12
【公开号】CN204544490
【申请号】CN201520100005
【发明人】刘培坤, 杨兴华, 张悦刊, 徐庆芝
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年2月12日