專(zhuān)利名稱(chēng)：：微細(xì)顆粒分離用固-液旋流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型為一種用于分離微細(xì)顆粒的固-液旋流器，適用于從各種液體混合物中分離出微細(xì)顆粒。
背景技術(shù)：
：固液分離旋流器通常采用單錐結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括溢流管l,旋流器進(jìn)口2，圓柱段3，錐段7和底流口6。溢流管1在圓柱段3的上端與頂蓋連接，進(jìn)口2在圓柱段上部沿側(cè)面切向進(jìn)入圓柱腔內(nèi)，錐段7在圓柱段3的下方，錐段7的下方為旋流器的底流口6。這種旋流器可以分離粒度在10~20|im以上的固體顆粒，分離效率取決于旋流器的尺寸、顆粒粒度分布情況以及顆粒的密度大小。其分離原理為混合液從旋流器進(jìn)口2沿切向高速進(jìn)入旋流器，在圓柱段3內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)，混合液中密度大的組分在旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)的作用下同時(shí)沿軸向向下運(yùn)動(dòng)、沿徑向向外運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)錐段7后沿器壁向下運(yùn)動(dòng)，并由底流口6排出；這樣就形成了外旋渦流場(chǎng)，密度小的組分向中心軸線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng)，并在軸線(xiàn)中心形成一向上運(yùn)動(dòng)的內(nèi)旋渦，然后由溢流管l排出，這樣就達(dá)到了兩相分離的目的。目前，國(guó)內(nèi)分離固體顆粒用的旋流器基本上都是這種單錐結(jié)構(gòu)，為了對(duì)微細(xì)顆粒進(jìn)行有效分離，旋流器尺寸就要減小，這就使得單錐旋流器的處理能力較低，在這種情況下，需要設(shè)計(jì)一種新型旋流器，能在不降低分離效率的條件下有效提升旋流器的處理能力。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種微細(xì)顆粒分離用的旋流器，使得在不降低分離效率的前提下，能有效地提升處理能力。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案。本實(shí)用新型包括溢流管、旋流器進(jìn)口、圓柱段、大錐段、小錐段和底流口。溢流管、圓柱段、大錐段、小錐段和底流口由左向右順次連接。旋流器進(jìn)口沿圓柱段側(cè)面切向與圓柱段的空腔相連通。所述的大錐段的錐角為1020°。所述的小錐段的錐角為110°。所述的溢流管的直徑為旋流器公稱(chēng)直徑D的0.32倍，旋流器公稱(chēng)直徑D為大錐段與小錐段銜接處的直徑。所述的圓柱段的直徑為公稱(chēng)直徑的23倍。所述的旋流器進(jìn)口截面形狀為漸開(kāi)線(xiàn)形狀。所述的旋流器進(jìn)口的截面的等效直徑為公稱(chēng)直徑的0.23倍。本實(shí)用新型的有益效果是，可以有效地分離粒度在5um以上的微細(xì)顆粒，與常用的單錐旋流器相比，它在保證分離效率不降低的前提下，可以有效地提升旋流器的處理能力。圖l單錐固-液旋流器結(jié)構(gòu)示意圖2漸開(kāi)線(xiàn)進(jìn)口示意圖3本雙錐固-液旋流器結(jié)構(gòu)示意圖中1、溢流管，2、旋流器進(jìn)口，3、圓柱段，4、大錐段，5、小錐段，6、底流口，7、錐段，D、旋流器公稱(chēng)直徑(為旋流器大錐段4與小錐段5銜接處的直徑)；d。、溢流管直徑；di、旋流器進(jìn)口直徑；du、底流口直徑；Dc、圓柱段直徑。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說(shuō)明。如圖3所示本實(shí)施例主要包括有由左向右順次連接的溢流管1、圓柱段3、大錐段4、小錐段5、和底流口6。旋流器進(jìn)口2沿圓柱段3側(cè)面切向與圓柱段3的空腔相連通。由于本實(shí)施例包括有兩個(gè)錐段(大錐段4和小錐段5)，所以稱(chēng)其為雙錐旋流器。在雙錐旋流器中，小錐段5起著主要的分離作用，采用小錐角和小尺寸的小錐段5可以有效的保證對(duì)微細(xì)顆粒的分離效果。圓柱段3的直徑對(duì)旋流器的處理能力有著明顯的限制，大錐段4起著銜接小錐段5和圓柱段3的作用，通過(guò)大錐段4的銜接，可以使圓柱段3的尺寸盡量少受小錐段5的影響，因此通過(guò)對(duì)小錐段5和圓柱段3進(jìn)行合理的尺寸設(shè)計(jì)，可以在保證其分離效率的前提下，有效地提升旋流器對(duì)微細(xì)顆粒分離時(shí)的處理能力。本實(shí)施例中旋流器進(jìn)口2截面形狀為漸開(kāi)線(xiàn)進(jìn)口形式(見(jiàn)圖2)，其他各段的截面形狀均為圓形。旋流器的大錐段4的錐角為15°，小錐段5的錐角為1.5°，溢流管1的直徑為24mm，旋流器公稱(chēng)直徑D為30咖，圓柱段3的直徑D。為60mm，旋流器進(jìn)口2截面的等效直徑為14.85mm，底流口6直徑為15腿。采用此種旋流器形式，在圖2漸開(kāi)線(xiàn)進(jìn)口形式下，溢流管插入深度1。為lOOram，底流口6接大氣的情況下做清水試驗(yàn)，由結(jié)果可知在同等參數(shù)下，它的處理能力是單錐旋流器的1.65倍左右，表1中數(shù)據(jù)，當(dāng)旋流器的壓降為0.0978MPa時(shí)，新型雙錐固液旋流器的生產(chǎn)能力即達(dá)到了5.0m3/h，完全滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)的要求，達(dá)到了使旋流器具有較大生產(chǎn)能力的設(shè)計(jì)目標(biāo)。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>接下來(lái)我們采用同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)的旋流器進(jìn)行分離效率的實(shí)驗(yàn)，對(duì)粒徑中值為9.3um、真密度為1.67g/ml的固體顆粒進(jìn)行分離進(jìn)行分離效率。在漸開(kāi)線(xiàn)進(jìn)口形式下，溢流管插入深度100mm，分流比為0.25的情況下，所用新型雙錐旋流器的分離效率始終高于單錐旋流器的分離效率，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2:表2分離效率對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表中EX_E為新型雙錐旋流器分離效率E與單錐旋流器分離效率的差值。上述結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的雙錐旋流器在微細(xì)顆粒處理方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，與單錐旋流器相比，在保證了分離效率不降低的前提下，生產(chǎn)能力有著大幅度的提升。權(quán)利要求1、微細(xì)顆粒分離用固-液雙錐旋流器，包括溢流管(1)、旋流器進(jìn)口(2)、圓柱段(3)、錐段和底流口(6)；溢流管(1)從圓柱段(3)的左端面插入圓柱段(3)的空腔內(nèi)，旋流器進(jìn)口(2)沿圓柱段(3)的側(cè)面切向與圓柱段(3)的空腔相連通；其特征在于所述的錐段包括有大錐段(4)和小錐段(5)；其中圓柱段(3)、大錐段(4)、小錐段(5)和底流口(6)由左向右依次連接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微細(xì)顆粒分離用固-液雙錐旋流器，其特征在于所述的大錐段(4)的錐角為1020°。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微細(xì)顆粒分離用固-液雙錐旋流器，其特征在于所述的小錐段(5)的錐角為110°。4、根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的微細(xì)顆粒分離用固-液雙錐旋流器，其特征在于所述的溢流管(1)的直徑為旋流器公稱(chēng)直徑D的0.32倍，旋流器公稱(chēng)直徑D為大錐段(4)與小錐段(5)銜接處的直徑。5、根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的微細(xì)顆粒分離用雙錐旋流器，其特征在于所述的圓柱段(3)的直徑為公稱(chēng)直徑D的23倍。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的微細(xì)顆粒分離用固-液雙錐旋流器，其特征在于所述的旋流器進(jìn)口(2)截面形狀為漸開(kāi)線(xiàn)形狀。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的微細(xì)顆粒分離用固-液雙錐旋流器，其特征在于所述的旋流器進(jìn)口(2)截面的等效直徑為公稱(chēng)直徑的0.23倍。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型為一種微細(xì)顆粒分離用固-液雙錐旋流器，適用于從各種混合液中分離出微細(xì)顆粒。本旋流器包括溢流管(1)、旋流器進(jìn)口(2)、圓柱段(3)、大錐段(4)、小錐段(5)和底流口(6)。旋流器進(jìn)口(2)的截面形狀為漸開(kāi)線(xiàn)形，大錐段的大錐角為10～20°，小錐段的小錐角為1～10°。溢流管的直徑為旋流器公稱(chēng)直徑D的0.3～2倍，旋流器進(jìn)口(2)的進(jìn)口截面等效直徑為旋流器公稱(chēng)直徑的0.2～3倍。本實(shí)用新型的雙錐水力旋流器可用于從混合液中分離出粒徑在5μm以上的固體顆粒，在比傳統(tǒng)的單錐旋流器分離效率稍高的前提下，可很好的提升處理能力。文檔編號(hào)B04C5/081GK201223830SQ20082010887公開(kāi)日2009年4月22日申請(qǐng)日期2008年6月27日優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日發(fā)明者偉何,趙慶國(guó)申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)