[發明專利]基于進口顆粒調控的旋流器

有效

• 申請號: 201010533906.1
• 申請日: 2010-11-05
• 公開（公告）號: CN101972717A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 楊強;汪華林;李志明;王劍剛;呂文杰;馬良
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B04C9/00
• 分類號: B04C9/00;B04C11/00;B04C5/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

技術領域

本發明屬于固-液非均相分離、固體顆粒分級的領域，涉及一種依靠對旋流器進口截面顆粒進行調控(顆粒大小排列)來提高旋流器分離、分級效率的基于進口顆粒調控的旋流器。本發明的設備可廣泛應用于能源化工、選礦、環保等過程的固-液兩相分離、固體顆粒分級過程。

背景技術

目前應用于非均相分離、固體顆粒分級的旋流器主要由進口、柱段、錐段、底流口、溢流口幾部分組成。為了提高旋流分離的效率和精度，相關學者和研究人員對旋流器這幾個部分的結構尺寸進行了廣泛而深入的研究，但這些研究僅限于旋流器固有的這幾個組成部分。例如，對進料管研究了漸開線型、弧線型、螺旋線型、同心圓型以及多管對稱等進口結構型式，發現對旋流器的分離效率、精度及能耗都有影響，因此相關學者提出并發明了帶有螺線型導流板，離心蝸殼進料等結構的新式旋流器。但是，未見到通過對進口增加調控設施，采用進口顆粒調控的手段來強化分離過程，即通過進口顆粒預排列的方式以提高現有旋流器的分離效率和精度方法的研究或者應用報道。

影響旋流分離器分離效率和精度的主要因素有以下三方面：(1)旋流器本身的結構尺寸；(2)操作參數；以及(3)處理物料的性質。相關學者和研究人員對第一方面、第二方面都做了大量的相關研究；對于第三方面，相關學者做了在油水(液液)旋流分離過程中通過加微細氣泡、加萃取劑，即加入第三相來影響物料性質以強化分離，在液固分離過程中通過在進旋流分離器前添加絮凝劑以增大固體顆粒粒徑來提高旋流分離的效率，并且取得了不錯的應用效果。但是，對某些微細料漿的固液分離來說，既有的常規旋流分離器的分離精度很難做到5微米以下，也不能通過引入第三相改變物料的性質來提高分離精度，這無疑成為當今研究者的一個難題。

因此，針對現有技術中存在的問題，本領域迫切需要開發一種能夠簡單、有效地提高旋流器單獨使用的分離、分級效率的方法。

發明內容

本發明提供了一種新的基于進口顆粒調控的旋流器，克服了現有技術存在的缺陷。

本發明提供了一種基于進口顆粒調控的旋流器，它由進口顆粒調控器與旋流器組成，其中，所述進口顆粒調控器的出口與旋流器的進口相連，所述進口顆粒調控器用以實現在旋流器進口截面內顆粒從大到小或者從小到大的排布。

在一個優選的實施方式中，所述旋流器進口截面為矩形。

在另一個優選的實施方式中，所述進口顆粒調控器的截面為矩形。

在另一個優選的實施方式中，所述進口顆粒調控器通過離心力的作用對其出口處的顆粒進行調控。

在另一個優選的實施方式中，所述進口顆粒調控器的本體為圓柱或圓環柱。

在另一個優選的實施方式中，所述進口顆粒調控器的安裝方式為置于旋流器進口旁，或者套在旋流器柱段外壁或溢流管外壁處。

在另一個優選的實施方式中，所述進口顆粒調控器的進口和出口與所述進口顆粒調控器本體的相貫方式為漸開線型、切線型或者螺旋線型。

在另一個優選的實施方式中，所述進口顆粒調控器作為單獨的顆粒分級設備使用或者作為多種配合使用的顆粒分級設備中的一種使用。

在另一個優選的實施方式中，所述旋流器進口與旋流器柱段的相貫方式為漸開線型、切線型或者螺旋線型。

在另一個優選的實施方式中，所述進口顆粒調控器對旋流器進口截面處由外到內的顆粒從大到小排布以提高旋流器的分級效率，以及從小到大排布以提高旋流器的分離效率。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實施方式的基于進口顆粒調控的旋流器的示意圖。

圖2是根據本發明的另一個實施方式的基于進口顆粒調控的旋流器的示意圖。

圖3是根據本發明的再一個實施方式的基于進口顆粒調控的旋流器的示意圖。

圖4是根據本發明的又一個實施方式的基于進口顆粒調控的旋流器的示意圖。

圖5是根據本發明的另一個實施方式的基于進口顆粒調控的旋流器的示意圖。

具體實施方式

本發明的發明人經過廣泛而深入的研究后發現，大小顆粒在分離過程中有相互干涉現象，在旋流器中，大的固體顆粒在向邊壁遷移過程中能阻擋小顆粒向中心遷移，均一固體顆粒越靠近進口截面外壁就越容易被分離到底流口，因此，如果在進入旋流器前在進口進行預排列，大顆?？拷行?，小顆?？拷叡?，就能有效提高旋流器的分離精度；反之，若需提高旋流器的分級效率則可將進口處顆粒從邊壁到中心由大到小進行排列，這樣就能有效提高現有同公稱直徑旋流器的分離精度或者分級精度。基于上述發現，本發明得以完成。