具有渦流阻擋構(gòu)件的水力旋流器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】水力旋流器(10)，其包含筒體(12)，所述筒體具有流體入口(14)、過(guò)濾流體出口(16)、流出物出口(18)、工藝流體出口(20)和圍繞軸(X)定位并且包圍多個(gè)排列的腔室的內(nèi)周壁(22)，所述筒體包括：i)與流體入口(14)流體連通的渦流室(24)、位于渦流室(24)內(nèi)并包圍濾液室(46)的過(guò)濾器組件(26)、從流體入口(14)并圍繞過(guò)濾器組件(26)延伸的流體通路(28)，所述流體通路適合于圍繞過(guò)濾器組件(26)產(chǎn)生渦流流體流，其中濾液室(46)與過(guò)濾流體出口(16)流體連通，使得通過(guò)過(guò)濾器組件(26)的流體進(jìn)入濾液室(46)并可以通過(guò)過(guò)濾流體出口(16)離開(kāi)筒體(12)，和ii)與渦流室(24)流體連通并且適合從其接收未過(guò)濾流體的流出物分離室(30)，其中流出物分離室(30)與工藝流體出口(20)和流出物出口(18)流體連通；其中水力旋流器(10)還包括位于所述渦流室和流出物分離室(24，30)之間的渦流阻擋構(gòu)件(34)，其適合于在流體從渦流室(24)流到流出物分離室(30)時(shí)干擾渦流流體流。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有渦流阻擋構(gòu)件的水力旋流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明總體涉及水力旋流器和流體的旋流分離。

【背景技術(shù)】
[0002]水力旋流器通常用于從液體中分離懸浮的顆粒。在典型的實(shí)施方式中，加壓的進(jìn)料液體(如:廢水)在腔室內(nèi)產(chǎn)生渦流的條件下被引入圓錐形的腔室中。進(jìn)料液體靠近圓錐形腔室的頂部引入，并且流出物流靠近腔室的底部排出。與渦流相關(guān)的離心力將較致密的顆粒推向腔室的外圍。其結(jié)果是，位置靠近渦流中心的液體比在外圍的液體具有更低的顆粒濃度。然后可以從水力旋流器的中心區(qū)域抽取這種“較清潔”的液體。在US3061098、US3529724、US5104520、US5407584 和 US5478484 中描述了水力旋流器的實(shí)例?？梢酝ㄟ^(guò)在腔室之中包括過(guò)濾器以使得流向腔室中心的一部分液體通過(guò)該過(guò)濾器而提高分離效率。在這樣的實(shí)施方式中，旋流分離與錯(cuò)流過(guò)濾相結(jié)合。在US7632416、US7896169、US2011/0120959和US2012/0010063中描述了這樣的實(shí)施方式的實(shí)例。雖然這樣的混合設(shè)計(jì)提高了分離效率，但仍希望有進(jìn)一步的改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明包括水力旋流器、包含水力旋流器的分離系統(tǒng)和用其進(jìn)行流體分離的方法的多種實(shí)施方式。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明包括包含筒體的水力旋流器，所述筒體具有流體入口、過(guò)濾流體出口、流出物出口、工藝流體出口和以軸為中心并包圍多個(gè)排列的腔室的內(nèi)周壁，所述筒體包括:i)與所述流體入口流體連通的渦流室，和ii)與渦流室流體連通并且適合于從其接收未過(guò)濾流體的流出物分離室，其中所述流出物分離室與所述工藝流體出口和流出物出口流體連通。所述水力旋流器還包括位于所述渦流室和流出物分離室之間的渦流阻擋構(gòu)件，其適合于保持所述渦流室中的渦流流體流、在流體在腔室之間流動(dòng)時(shí)干擾所述渦流和允許在所述流出物分離室內(nèi)降低流體流動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度。過(guò)濾器組件位于所述渦流室內(nèi)并包圍濾液室。流體處理通路從流體入口延伸并圍繞所述過(guò)濾器組件，并且適合于在所述過(guò)濾器組件周?chē)a(chǎn)生渦流流體流。所述濾液室與過(guò)濾流體出口流體連通，致使通過(guò)所述過(guò)濾器組件的流體可以進(jìn)入所述濾液室并可以通過(guò)所述過(guò)濾流體出口離開(kāi)所述筒體。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0004]通過(guò)參考下面的描述連同附圖可以更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面，其中在各種視圖中始終使用類(lèi)似的附圖標(biāo)記來(lái)指示類(lèi)似的部件。該描述是說(shuō)明性的，而不是意在按規(guī)定比例繪制，或者以其他方式限制本發(fā)明。
[0005]圖1A是顯示本發(fā)明一種實(shí)施方式的正視圖。
[0006]圖1B是沿著圖1A的1B-1B線(xiàn)取的橫截面圖。
[0007]圖1C是圖1B中示出的替代實(shí)施方式的橫截面視圖。
[0008]圖1D是圖1B中示出的替代實(shí)施方式的橫截面視圖。
[0009]圖2是圖1A和B中示出的實(shí)施方式的分解透視圖。
[0010]圖3A是過(guò)濾器組件的部分剖視圖。
[0011]圖3B是圖2A過(guò)濾器包括清潔組件的透視圖。
[0012]圖3C是包括入口流護(hù)罩的圖2B組件的透視圖。
[0013]圖4A是渦流阻擋構(gòu)件的一種實(shí)施方式的透視圖。
[0014]圖4B是渦流阻擋構(gòu)件的替代實(shí)施方式的透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明一般地涉及水力旋流器過(guò)濾裝置及進(jìn)行旋流分離的相關(guān)方法。用于本說(shuō)明書(shū)的目的，術(shù)語(yǔ)“水力旋流器”是指其中至少部分地依靠由渦流流體流所產(chǎn)生的離心力以從流體混合物分離成分的過(guò)濾裝置。其實(shí)例包括從液體混合物(例如水性混合物)中分離固體顆粒和分離包括不同密度的液體(如油和水)的混合物。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明在作為分離系統(tǒng)的一部分的再循環(huán)回路內(nèi)結(jié)合了旋流分離、錯(cuò)流過(guò)濾和顆粒沉降(例如沉淀或絮凝)。在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“系統(tǒng)”是指部件的互連組件。本發(fā)明在各種應(yīng)用中具有效用，包括處理:造紙廠機(jī)產(chǎn)生的紙漿廢水、油和氣體開(kāi)采所產(chǎn)生的工藝水、艙底水以及生活和工業(yè)廢水。
[0016]本發(fā)明的一種實(shí)施方式在圖1和2中示出，其包括總體以10顯示的水力旋流器，所述水力旋流器包括筒體(12)，所述筒體具有可卸式蓋(13)、流體入口(14)、過(guò)濾流體出口(16)、流出物出口(18)、工藝流體出口(20)和圍繞軸⑴定位并且包圍多個(gè)排列的腔室的內(nèi)周壁(22)。雖然描繪為包括兩個(gè)室，即渦流室(24)和流出物分離室(30)，但也可以包括其它的室。類(lèi)似地，也可以包括其它的流體入口和出口。雖然顯示為具有圓筒形上段和截頭圓錐形底部，但筒體(12)可以具有其他構(gòu)造，包括純粹圓筒形的形狀。雖然顯示為沿著中心軸(X)豎直排列，但所述渦流室和流出物分離室可以沿著其他軸、例如沿著水平軸依次排列。
[0017]過(guò)濾器組件(26)優(yōu)選居中位于腔室(24)內(nèi)并且與筒體(12)的內(nèi)周壁(22)等距間隔。如圖3A中最佳顯示的，過(guò)濾器組件(26)包括圓筒形外膜表面(44)，所述外膜表面圍繞所述軸(X)對(duì)稱(chēng)定位并且包圍與過(guò)濾流體出口(16)流體連通的濾液室(46)。雖然顯示為圓筒形形狀，但可以使用其他構(gòu)造，包括階梯形和圓錐形過(guò)濾器。過(guò)濾器組件(26)包括可以由多種材料制造的外膜表面(44)，包括多孔聚合物、陶瓷和金屬。在一種實(shí)施方式中，所述膜比較薄，例如0.2-0.4mm，并且由下面的剛性框架或多孔載體(未顯示)支撐。代表性的例子在US2012/0010063中描述。膜(44)的孔尺寸(例如I至500微米)、形狀(例如V形、圓筒形、有槽縫的)和均勻性可以根據(jù)應(yīng)用而改變。在許多優(yōu)選實(shí)施方式中，膜(44)包含耐腐蝕金屬(例如電鑄成形鎳網(wǎng))，其包括尺寸均一的孔，尺寸從10至100微米。這樣的材料的代表性例子描述于 US7632416，US7896169, US2011/0120959，US 2011/0220586 和US2012/0010063 中。
[0018]如圖1B中最佳顯示的，流體處理通路(28)從流體入口(14)延伸并在腔室(24)的內(nèi)周壁(22)與膜表面(44)之間限定渦流區(qū)(25)。流體處理通路(28)通過(guò)流出物分離室(30)繼續(xù)到達(dá)工藝流體出口(20)。
[0019]所述水力旋流器(10)還可以包括清潔組件(50)，其用于從過(guò)濾器組件(26)的膜表面(44)除去殘?jiān)?。代表性的?shí)施方式在圖3B示出，其中組件(50)圍繞膜表面(44)同心定位并可旋轉(zhuǎn)地接合膜表面(44)，并且包括徑向向外延伸的一個(gè)或多個(gè)輻條(52)。刷子
(54)從輻條(52)末端向下延伸并接合(例如觸及或非常接近)膜基底(44)的表面。雖然顯示為刷子(54),但可以包括替代清潔工具,包括刮板(wiper)、刮刀(squeegee)或刮凈器(scrapper)。大多數(shù)實(shí)施方式中使用2到50個(gè)刷子，并優(yōu)選18到24個(gè)刷子。如彎箭頭所表示，清潔組件(50)圍繞過(guò)濾器組件(26)旋轉(zhuǎn)，致使刷子(54)清掃膜基底(54)的表面并除去殘?jiān)?，例如通過(guò)在所述表面附近產(chǎn)生紊流或通過(guò)直接接觸所述表面。一個(gè)或多個(gè)葉片
(56)可以安裝在至少一個(gè)輻條(52)的末端，使得流入渦流室(24)的流體圍繞過(guò)濾器組件
(26)旋轉(zhuǎn)清潔組件(50)。繞過(guò)濾器組件均勻間隔的葉片(56)提高了清潔組件(50)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性并可以幫助保持渦流室(24)中的渦流流體流。雖然顯示為從膜基底的表面
(44)徑向向外延伸，但所述葉片可以偏斜(例如與徑向軸成-5°至-30°或5°至30° )以增加旋轉(zhuǎn)速度。在所述過(guò)濾器和清潔組件(26，50)之間可以使用軸承以在不阻礙渦流流體流的情況下進(jìn)一步促進(jìn)旋轉(zhuǎn)。在未顯示的替代實(shí)施方式中，清潔組件(50)可以通過(guò)可選手段驅(qū)動(dòng)，例如電動(dòng)馬達(dá)、磁力等等。在又一種實(shí)施方式中，所述過(guò)濾器組件可以相對(duì)于固定的清潔組件移動(dòng)。
[0020]可優(yōu)化進(jìn)料流體入口壓力和過(guò)濾器組件(26)的外周與筒體(12)的內(nèi)周壁(22)之間的間距以在腔室(24)內(nèi)產(chǎn)生并保持渦流流體流。為了進(jìn)一步促進(jìn)渦流流體流的產(chǎn)生和保持，流體入口(14)優(yōu)選將進(jìn)入的進(jìn)料流體引導(dǎo)到圍繞渦流室的切線(xiàn)路徑上，如圖1A中指示的。即使按著這樣的切線(xiàn)路徑，加壓的進(jìn)料流體也可能直接沖擊過(guò)濾組件(26)的膜表面(44)并導(dǎo)致過(guò)早磨損或結(jié)垢——特別是對(duì)于具有高固體含量的進(jìn)料流體。為了保護(hù)膜表面(44)，入口流護(hù)罩(58)可以位于流體入口(14)和膜表面(44)之間，例如繞過(guò)濾器組件(26)同心定位。非限制性實(shí)施方式在圖2和3C中示出。如所示的，護(hù)罩(58)優(yōu)選包含材料(例如塑料)的無(wú)孔圓筒形帶，其阻擋從流體入口(14)流入腔室(24)中的至少一部分流體以避免直接沖擊(碰撞)膜表面(44)。所述帶可以由連續(xù)的材料環(huán)或通過(guò)獨(dú)立的弧形物形成。在優(yōu)選實(shí)施方式中，護(hù)罩(58)具有的高度接近于膜表面(44)的高度，致使護(hù)罩(58)和膜表面(44)形成同心圓筒體。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述護(hù)罩可以可折卸地安裝于清潔組件(50)上。作為非限制性例子，清潔組件(50)的葉片(56)可以包括用于接收護(hù)罩(58)的豎直狹槽(60)。
[0021]渦流阻擋構(gòu)件(34)優(yōu)選位于所述渦流室和流出物分離室(24，30)之間。渦流阻擋構(gòu)件(34)設(shè)計(jì)成保持渦流室(24)中的渦流流體流，當(dāng)流體從渦流室(24)流入流出物分離室(30)中時(shí)干擾渦流，和減少流出物分離室(30)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)流體流。渦流阻擋構(gòu)件(24)通過(guò)引導(dǎo)所述渦流室和流出物分離室(24，30)之間的流體流動(dòng)到鄰近筒體(12)的內(nèi)周壁
[22]的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)這種目的。在圖1B示出的優(yōu)選實(shí)施方式中，渦流阻擋構(gòu)件(34)包括延伸到與筒體(12)的內(nèi)周壁(22)鄰近(例如在50mm、25mm或甚至1mm內(nèi))或與之接觸的位置的外周緣(40)，并且可以任選包括位置在所述周緣(40)附近并延伸穿過(guò)它的多個(gè)孔
(42)?？?42)的大小與形狀沒(méi)有特別的限制，例如扇形、狹縫、橢圓形等等。一些代表性的例子在圖4-B中示出。在又一種未示出的實(shí)施方式中，渦流阻擋構(gòu)件(34)可以包括不包含孔并且延伸到鄰近于(例如在50mm、25mm或甚至1mm內(nèi))筒體(12)的內(nèi)周壁(22)的位置的外周緣。渦流阻擋構(gòu)件(34)設(shè)計(jì)成控制流體流過(guò)所述筒體(12)的腔室，其中大部分(例如優(yōu)選至少50%、75%和在一些實(shí)施方式中至少90% )的體積流量?jī)?yōu)先引導(dǎo)到筒體
(12)的內(nèi)周壁(22)附近(例如在至少50mm、25mm或甚至1mm內(nèi))的位置。這表明，少部分(例如小于50%和更優(yōu)選小于75%和甚至更優(yōu)選小于90% )的所述流體流可以出現(xiàn)在其他位置，包括中央位置。盡管所示出的實(shí)施方式具有板或盤(pán)式構(gòu)造，所述渦流阻擋構(gòu)件可以采取其他構(gòu)造，包括具有一定角度或彎曲表面的構(gòu)造，例如錐體或碗形。
[0022]流出物分離室(30)適合于通過(guò)降低和重定向流體速度來(lái)增強(qiáng)顆粒的分離。流出物分離室(30)設(shè)計(jì)為使得流體主體沿著流體處理通路(28)流動(dòng)通過(guò)流出物分離室(30)內(nèi)的區(qū)域，在其中它們從流出物出口(18)加速離開(kāi)，并且在該區(qū)域中它們的運(yùn)動(dòng)從朝向流出物出口(18)流動(dòng)改變?yōu)檫h(yuǎn)離流出物出口(18)而流動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，這至少部分通過(guò)包括流體處理通路(28)來(lái)完成，所述流體處理通路遵循從渦流室(24)到流體出口(20)的曲折路徑，其促進(jìn)顆粒的分離和由于重力而從主體流體流中沉降。即，通過(guò)阻斷流出物分離室(30)內(nèi)的直接或接近直線(xiàn)(linear)的流體通路，固體傾向于從更加動(dòng)態(tài)的流體流中沉降出來(lái)，從而經(jīng)由工藝流體出口(20)離開(kāi)筒體(12)。
[0023]如圖1B所示，水力旋流器(10)還可以包括任選的管道(31)，所述管道包括位于流出物分離室(30)內(nèi)的軸(X)附近(例如位于中央)的工藝流體入口(33)，所述工藝流體入口與工藝流體出口(20)流體連通。如圖1C和圖1D所示，工藝流體入口(33)可以在它的入口處包括比管道(31)更寬的區(qū)域以利于顆粒收集并且該較寬的區(qū)域如圖1D所示可以是傾斜的。水力旋流器(10)還可以包括圍繞入口(33)(例如同心地)布置的任選折流板
(35)。折流板(35)通過(guò)阻斷直接通路來(lái)限制進(jìn)入入口(33)的固體的量。通過(guò)阻斷來(lái)自渦流室(24)的直接或接近直線(xiàn)的流體通路，固體傾向于從進(jìn)入入口(33)的更加動(dòng)態(tài)流體流中沉降出來(lái)。在圖1B、1C和ID的實(shí)施方式中，軸⑴是豎直排列的并且流體入口(33)在流出物分離室(30)的中央附近豎直朝上。在這種構(gòu)造中，流體處理通路(28)遵循從渦流室
[24]到流體出口(20)的曲折路徑。重要的是，所述路徑倒轉(zhuǎn)了路線(xiàn)，開(kāi)始總的向下流動(dòng)，然后向上，最后在管道(31)內(nèi)向下。沿著該路徑流動(dòng)的主體流內(nèi)的顆粒傾向于被牽引向下到流出物出口(18)并且由于重力不能逆轉(zhuǎn)流向。雖然未示出，但也可以使用替代布置，其中入口(33)朝下，并且折流板從流出物分離室(30)的底部向上并繞入口(33)同心地延伸。使用任選的折流板(35)增強(qiáng)了分離。雖然折流板(35)顯示為具有圓筒形結(jié)構(gòu)，但阻斷直接通路的其他結(jié)構(gòu)也可以使用。
[0024]在操作中，加壓的進(jìn)料流體(例如，優(yōu)選從4至120psi)通過(guò)流體入口(14)進(jìn)入筒體(12)，并沿著流體處理通路(28)流動(dòng)，其在過(guò)濾器組件(26)周?chē)a(chǎn)生渦流。離心力將更致密的物質(zhì)推向筒體(12)的內(nèi)周壁(22)，而密度較小的液體徑向向內(nèi)地流向過(guò)濾器組件(26)。一部分該液體通過(guò)過(guò)濾器組件(26)流入濾液室(46)中和隨后可以經(jīng)由過(guò)濾流體出口(16)作為“濾液”離開(kāi)筒體(12)。剩余的“非濾液”從渦流室(24)流向流出物分離室(30)。渦流阻擋構(gòu)件(34)將大部分(例如，優(yōu)選至少50%、75%，和在一些實(shí)施方式中，至少90%)體積的這種流引導(dǎo)至沿筒體(12)的內(nèi)周壁(22)或與其鄰近(例如在至少50mm、25mm或甚至1mm內(nèi))的位置。這種安排被認(rèn)為將渦流維持在渦流室(24)中，而在流體進(jìn)入流出物分離室(30)時(shí)干擾渦流。流體流在流出物分離室(30)中減速且較致密的物質(zhì)(例如顆粒)優(yōu)先朝向流出物分離室(30)的中心沉降并進(jìn)入流出物開(kāi)口(38)中，并且然后可以經(jīng)由流出物出口(18)離開(kāi)筒體。流出物出口(18)可任選地包括閥(37)(例如，單向止回閥或泵)以選擇性地控制流出物從筒體(12)移除。流出物分離室(30)中的剩余液體(以下稱(chēng)為“工藝流體”)通過(guò)工藝流體出口(20)離開(kāi)筒體(12)。在大部分應(yīng)用中，工藝流體表示中等級(jí)產(chǎn)物，其可以再利用、處置或再循環(huán)回到流體入口(14)供進(jìn)一步處理?！盀V液”通常表示可以再利用或處置的高等級(jí)產(chǎn)物?！傲鞒鑫铩北硎究梢赃M(jìn)一步處理或處置的低等級(jí)產(chǎn)物。然而，應(yīng)該理解，在一些應(yīng)用中，流出物可以表示有價(jià)值的產(chǎn)物。
[0025]在另一種實(shí)施方式中，所述水力旋流器(10)形成分離系統(tǒng)的部分，所述分離系統(tǒng)包括進(jìn)料泵(Y)和循環(huán)泵(Z)，所述進(jìn)料泵(Y)與流體入口(14)流體連通并適合用于將液體混合物(進(jìn)料)引入流體入口(14)中，所述循環(huán)泵(Z)與工藝流體出口(20)和流體入口(14)流體連通。循環(huán)泵(Z)適合用于將工藝液體從工藝流體出口(20)引到流體入口
(14)。循環(huán)泵(Z)與工藝流體出口(20)、流體入口(14)和流體處理通路(28) —起合起來(lái)限定了再循環(huán)回路(A)。
[0026]利用進(jìn)料泵(Y)和循環(huán)泵(Z) 二者提供了優(yōu)于單個(gè)泵設(shè)計(jì)的更高效率，其利用通過(guò)再循環(huán)回路的多輪來(lái)除去顆粒而允許經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。當(dāng)通過(guò)流出物分離室(30)的每一輪具有相對(duì)低的顆?；厥章蕰r(shí)，平均需要通過(guò)所述系統(tǒng)的幾輪來(lái)除去各種顆粒。在渦流室
(24)內(nèi)，壓力必須超過(guò)跨膜壓力，并且當(dāng)針對(duì)較高的跨膜壓力設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，更容易達(dá)到沿著流體處理通路(28)的均勻通量。因?yàn)榕c每輪相關(guān)的壓降是累積的，根據(jù)單個(gè)泵設(shè)計(jì)的系統(tǒng)由于每一輪的再加壓可具有顯著的效率損失。相比之下，如果進(jìn)料泵(Y)用于向由第二個(gè)泵(Z)驅(qū)動(dòng)的加壓再循環(huán)回路提供加壓液體，則避免了與向跨膜壓力和任何濾液背壓的再加壓有關(guān)的連續(xù)輪次的能量損失。循環(huán)泵(Z)只需要供應(yīng)能量來(lái)驅(qū)動(dòng)流體通過(guò)所述再循環(huán)回路，并且在一些實(shí)施方式中，在膜表面(44)和清潔組件(50)之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，循環(huán)泵(Z)適合用于將一定體積的工藝液體引入流體入口(14)中，所述體積是由所述進(jìn)料泵(Y)引入的進(jìn)料液體的體積的至少兩倍，更優(yōu)選三倍。雖然未顯示，但系統(tǒng)
(10)可以包括其它的泵和相應(yīng)的閥來(lái)促進(jìn)液體和固體的移動(dòng)。
[0027]與以往的設(shè)計(jì)相比，所述水力旋流器提供了優(yōu)異的分離效率。這樣的效率使得水力旋流器可用于更廣泛的應(yīng)用中，特別是在工藝流體被再循環(huán)和任選地與補(bǔ)充的進(jìn)料流體共混的實(shí)施方式中。概括地說(shuō)，在單一裝置內(nèi)使進(jìn)料流體經(jīng)歷多個(gè)分離過(guò)程的協(xié)同組合。具體而言，對(duì)進(jìn)料流體進(jìn)行至少部分地基于密度的旋流分離，使得較致密的物質(zhì)(例如，顆粒、液體)被推向筒體的內(nèi)周緣。通過(guò)過(guò)濾器組件的流體另外進(jìn)行錯(cuò)流過(guò)濾。所述入口進(jìn)料護(hù)罩防止用于錯(cuò)流過(guò)濾的膜經(jīng)受由于與旋流分離有關(guān)的進(jìn)料壓力和進(jìn)料含量的過(guò)度磨損或結(jié)垢。本文中參考文獻(xiàn)提到的美國(guó)專(zhuān)利中每一個(gè)的全部主題內(nèi)容通過(guò)引用完全并入本文。
【權(quán)利要求】
1.水力旋流器(10)，其包含筒體(12)，所述筒體包括流體入口(14)、過(guò)濾流體出口(16)、流出物出口(18)、工藝流體出口(20)和圍繞軸⑴定位并且包圍多個(gè)排列的腔室的內(nèi)周壁(22)，所述筒體包括: i)與流體入口(14)流體連通的渦流室(24)、位于渦流室(24)內(nèi)并包圍濾液室(46)的過(guò)濾器組件(26)、從流體入口(14)延伸并圍繞過(guò)濾器組件(26)的流體處理通路(28)，所述流體處理通路適合于在過(guò)濾器組件(26)周?chē)a(chǎn)生渦流流體流，其中濾液室(46)與過(guò)濾流體出口(16)流體連通，使得通過(guò)過(guò)濾器組件(26)的流體進(jìn)入濾液室(46)并可通過(guò)過(guò)濾流體出口(16)離開(kāi)筒體(12)，和 ?)與渦流室(24)流體連通并且適合于從其接收具有流體流動(dòng)速度的未過(guò)濾流體的流出物分離室(30)，其中流出物分離室(30)與工藝流體出口(20)和流出物出口(18)流體連通，并且其中流出物分離室(30)適合于通過(guò)降低流體流動(dòng)速度而增強(qiáng)顆粒的分離； 其中水力旋流器(10)還包括位于所述渦流室和流出物分離室(24，30)之間的渦流阻擋構(gòu)件(34)，所述渦流阻擋構(gòu)件適合于在流體從渦流室(24)流到流出物分離室(30)時(shí)干擾渦流流體流。
2.權(quán)利要求1的水力旋流器(10)，其中所述渦流阻擋構(gòu)件(34)將在所述渦流室和流出物分離室(24，30)之間的大部分流體流引導(dǎo)到鄰近于筒體(12)的內(nèi)周壁(22)的位置。
3.權(quán)利要求1的水力旋流器(10)，其中所述渦流阻擋構(gòu)件(34)包含延伸到鄰近于筒體(12)的內(nèi)周壁(22)的位置的外周緣(40)，并且還包含多個(gè)延伸穿過(guò)它的孔(42)。
4.權(quán)利要求1的水力旋流器(10)，其中所述渦流阻擋構(gòu)件(34)包含延伸到筒體(12)的內(nèi)周壁(22)的至少50mm以?xún)?nèi)的位置的外周緣(40)。
5.權(quán)利要求1的水力旋流器(10)，其中所述渦流阻擋構(gòu)件(34)包含盤(pán)形構(gòu)造。
6.權(quán)利要求1的水力旋流器(10)，其還包含位于流出物分離室(30)內(nèi)在軸(X)附近的工藝流體入口(33)，其中所述工藝流體入口(33)與工藝流體出口(20)流體連通。
7.權(quán)利要求6的水力旋流器(10)，其還包含圍繞工藝流體入口(33)同心布置的折流板(35)。
8.權(quán)利要求1的水力旋流器(10)，其中所述過(guò)濾器組件(26)包含對(duì)稱(chēng)位于軸(X)周?chē)⑶野鼑鸀V液室(46)的外膜表面(44)，所述濾液室與過(guò)濾流體出口(16)流體連通。
9.權(quán)利要求8的水力旋流器(10)，其還包含圍繞所述膜表面(44)同心定位并可旋轉(zhuǎn)地接合膜表面(44)的清潔組件(50)。
10.權(quán)利要求1的水力旋流器(10)，其中所述清潔組件(50)適合于由于流體沿著流體處理通路(28)流動(dòng)而圍繞過(guò)濾器組件(26)旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】B04C5/22GK104411379SQ201380028633
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】S·D·瓊斯, S·K·拉馬林加姆 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司