[發明專利]雙渦自回流分級旋流器

有效

• 申請號: 200910073854.1
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN101590452A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 樊民強;董連平;楊宏麗;張宇;劉愛榮
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B04C5/26
• 分類號: B04C5/26;B04C5/30;B04C11/00;B04C5/081;B04C5/04
• 代理公司: 山西五維專利事務所（有限公司）
• 代理人: 李 毅

技術領域

本發明涉及一種細粒旋流分級裝置，特別是一種雙渦自回流分級旋流器。

背景技術

水力旋流器作為一種細粒分級設備，因其結構簡單、體積小、處理量大，越來越被選礦、化工、造紙、環保等行業所重視。傳統的水力旋流器是一種柱錐結構，標準旋流器錐段為20°錐角。由于旋流器的分級粒度與錐角有關，錐角越小分級粒度越小，反之，分級粒度越大。因此在要求分級粒度較小時通常選用較小錐角的旋流器，但因此造成底流產率過高，底流中夾帶的細顆粒含量增多。而在要求分級粒度較大時選用較大錐角的旋流器，此時又會造成溢流中夾帶粗顆粒的現象。

為了更好地應用水力旋流器進行分級與分離，國內外的許多研究者在優化水力旋流器結構的同時，已經注意到了組合式旋流器的優越性。比如芬蘭拉洛克斯公司研制的雙旋渦(TC)旋流器，實現了兩級旋流器的組合。一級旋流器溢流為較純的細顆粒，二級旋流器底流為較純的粗顆粒，但二級旋流器的溢流產品為部分較粗顆粒與較細顆粒的混雜物，實質上并未實現按某一分級粒度的精確分離。R.Q.Honaker等人用gMax旋流器進行流程組合研究，研究表明通過多段流程組合，分級效率較單段分級效果有明顯提升，但再分級物料需用集料裝置匯合再由泵給入下級旋流器，流程復雜，操作因素多，且能耗高。專利申請號為200610156122.5的“一種級聯式旋流分離裝置”由兩個旋流分離器串聯組成，主要用于液-液分離，其二級入料為軸向進料結構，一、二級旋流器均為圓柱圓錐型。這種旋流分離裝置一級旋流分離器采用圓柱圓錐型，若應用于固-固分級過程時不利于溢流中粗粒錯配的控制。二級旋流器采用軸向進料，不利于達到最大的切向速度。

發明內容

本發明的任務是針對上述現有技術之不足，提供一種能實現物料多次分級、高分級精度的雙渦自回流分級旋流器。

完成本發明任務的技術解決方案是：本發明的雙渦自回流分級旋流器包括一個圓柱型旋流器和一個圓柱圓錐型旋流器。所述圓柱型旋流器包含筒體、溢流管和法蘭等元件。所述圓柱圓錐型旋流器則主要由柱形筒體、錐形筒體、溢流管和法蘭等構成。其特征是所述雙渦自回流分級旋流器是由圓柱型旋流器與圓柱圓錐型旋流器串聯組合而成，兩個旋流器分體布置，圓柱圓錐型旋流器位于圓柱型旋流器的側下部，形成兩段循環分級。圓柱型旋流器的矩形底流口與圓柱圓錐型旋流器的矩形入料口通過矩形斷面連接管固連成一體。圓柱圓錐型旋流器上的溢流管與圓柱型旋流器上的循環返回管通過圓形返回連接管連接。

所述圓柱型旋流器筒體上部側端沿切線方向設有入料管，筒體下端同側開設有矩形底流口。溢流管通過法蘭同心且密封地固配于筒體上端。循環返回管通過法蘭同心且密封地固配于筒體下端。

所述圓柱圓錐型旋流器柱形筒體上端沿切線方向開設有矩形入料口。溢流管通過法蘭同心且密封地固配于柱形筒體的上端。錐形筒體上部通過法蘭與柱形筒體的下端連接，在錐形筒體內腔下部中心處開設有圓形底流口。

所述循環返回管位于圓柱型旋流器腔體內下部，其上端口封閉。在循環返回管上端側壁設計有軸向開口。

所述矩形斷面連接管內設計有調節擋板與流量調節裝置。

本發明的雙渦自回流分級旋流器，利用一段圓柱型旋流器底流動能實現二段圓柱圓錐型旋流器的直接有壓給料；利用二段圓柱圓錐溢流動能和一段圓柱型旋流器中心低壓實現二段圓柱圓錐型旋流器溢流返回一段圓柱型旋流器進行循環再分級。本發明不但以最簡單的結構實現了一段分級產物的再分級與二段再分級產物的循環再分級，集“粗選-掃選-精選”于一體，大幅度提高了分級精度，同時解決了再分級物料與循環返回物料需額外能量輸送問題，最大程度的減小了能耗。

附圖說明

圖1為雙渦自回流分級旋流器結構示意圖。

圖2為雙渦自回流分級旋流器入料管示意圖(圖1的A向視圖)。

圖3為雙渦自回流分級旋流器連接管示意圖(圖1的B向視圖)。

圖4為雙渦自回流分級旋流器循環返回管示意圖。

圖5是圖4的C向視圖。

圖中：1--入料管；2--圓柱型旋流器；3--筒體；4--下蓋法蘭；5--循環返回管；6--返回連接管；7--圓形底流口；8--錐形筒體；9--圓柱圓錐型旋流器；10--連接法蘭；11--柱形筒體；12--上蓋法蘭；13--溢流管；14--上蓋法蘭；15--溢流管；16--矩形底流口；17--連接管；18--流量調節裝置；19--矩形入料口；20--調節檔板；21--循環返回管頂蓋；22--返回管軸向開口。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述。