[發明專利]一種細顆粒分離用水力旋流器

在審

• 申請號: 201711410160.3
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN108246527A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 孫祎;趙閃閃;史玉玲
• 申請（專利權）人: 孫祎
• 主分類號: B04C5/26
• 分類號: B04C5/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種細顆粒分離用水力旋流器，屬于固液分離技術領域。本發明裝置將液體以一定壓力從入口管道處進入環形管，環形管與圓錐段連接處開設有進水孔，進水孔沿圓錐段內壁切線方向，液體進入一級旋流器后在圓錐段旋轉，在離心作用下質量較大微顆粒聚集在一級旋流器的內壁附近，而質量較小的水聚集在中心經溢流管排出，分離后的混合物經圓錐段下方進入環形管，在環形管和二級旋流器中重復分離，最終得到分離產物。本發明裝置可減少旋流器分離所需能源，降低能耗，提高分離效率。

技術領域

本發明涉及一種細顆粒分離用水力旋流器，屬于固液分離技術領域。

背景技術

水力旋流器是一種應用非常廣泛的液體非均相混合物的分離設備，其基本原理是將具有一定密度差的液-液、液-固、液-氣等兩相或多相混合物在離心作用下進行分離，分離效率高、分離設備占用空間小，并且可連續操作。由于兩相或多相液體混合物的分離在各種行業里都是一種非常普遍的現象，因此水力旋流器在化工、石油、選礦、環保、制藥、食品、輕工、城市廢水處理、造紙等諸多行業都有非常廣闊的潛在應用市場。其中固-液水力旋流器發展的比較早，目前已經應用于液體的除砂、澄清、濃縮、顆粒分級、礦粒分選等多種用途，技術上相對比較成熟，但在小尺寸固-液水力旋流器及小粒度旋流分級器等方面還有待于技術上的進一步完善；液-液水力旋流器則發展得相對晚些，產品品種也相對單調。

當然，水力旋流器的自身缺陷主要表現在以下幾方面：

（1）對運行條件要求高

雖然各種水力旋流器的結構相似、分離原理相同，但其應用都需根據處理介質的

性質、進料濃度和流量等的不同而專門設計，并確定其操作條件。它們的分離特性在很大程度上受到進料的壓力和混合物的性質等因素的影響。

（2）分離過程同樣為不完全分離

水力旋流器和其它許多分離裝置一樣是不完全分離。同樣是固-液分離，當顆粒直徑過小時就很難分離，但只要合理確定切割值，完全可滿足工藝規定的要求。

（3）水力旋流器內部的高速旋轉運動會對分散相液滴產生剪切破碎而不利于分離，水力旋流器中介質的分離是依靠液體在其內部高速旋轉所產生的渦流的作用下實現的。液體在高速旋轉運動時產生剪切力，這種剪切力會使絮凝體或聚結團塊破裂，加大分離的難度。

（4）高速旋轉對旋流器內壁會產生一定的磨損

在固-液水力旋流器中，固體顆粒在其內部高速旋轉是，可能會對水力旋流器的內壁產生嚴重的磨損，影響分離效果及使用壽命。如在用水力旋流器處理鉆井泥漿時，堅硬的巖屑會極大地損傷水力旋流器內壁，這曾是水力旋流器使用中的一大難題。當然，這一問題現在可以通過新型耐磨高硬度材料的研制而加以改善。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對對運行條件要求水力旋流器分離過程不完全分離、高速旋轉對旋流器內壁會產生一定的磨損的問題，提供了一種細顆粒分離用水力旋流器。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種細顆粒分離用水力旋流器，包括一級旋流器和二級旋流器，所述的一級旋流器上方為圓柱段，下方為圓錐段，一級旋流器上方為溢流管，圓錐段外側設置有環形管，環形管連接進口管道，環形管與圓錐段連接處開設有進水孔，一級旋流器通過環形管道與二級旋流器相連接，二級旋流器和一級旋流器結構相同。

一種細顆粒分離用水力旋流器的應用方法是：將液體以設定壓力從入口管道處進入環形管，環形管與圓錐段連接處開設有進水孔，進水孔沿圓錐段內壁切線方向，液體進入一級旋流器后在圓錐段旋轉，在離心作用下質量較大微顆粒聚集在一級旋流器的內壁附近，而質量較小的水聚集在中心經溢流管排出，分離后的混合物經圓錐段下方進入環形管，在環形管和二級旋流器中重復分離，最終得到分離產物。