[发明专利]一种多入口高效耐磨水力旋流器装置

说明书

技术领域

本发明涉及旋流器设备领域，具体涉及一种多入口高效耐磨水力旋流器装置。

背景技术

旋流器自1891年问世以来，已广泛应用于矿山、石油、化工、轻工、环保、食品、医药等领域的分离、分级与分选。与其他分离操作相比，具有以下特点：结构简单，成本低廉；操作方便，维修和操作费用低；体积小，占地面积少，处理能力大；旋流中存在较高的剪切力，可以减少颗粒间的凝聚，有利于固相颗粒的分级与洗涤；用途广泛。目前在电厂湿法石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)系统中得到广泛应用。在WFGD中，旋流器应用很广泛也扮演着很重要的角色：石灰石浆液旋流器起到为吸收塔提供特定范围粒度的石灰石浆液；水力旋流器的作用是将吸收塔中浓度为10％左右的石膏浆液进行一次脱水，保证底流浓度达到50％左右；废水旋流器主要为了保证排放废水达到环保要求。

旋流器是一种利用流体压力产生旋转运动的装置。若流体以静压力、初速度沿切向给入旋流器，按通常的研究方法，在柱坐标系内，旋流器的流体速度u可分解为径向速度u_r、切向速度u_t、及轴向速度u_z，则：

u2=ur2+ut2+uz2]]>

沿切向输入的流体在不计损失的情况下，其旋转动量矩将保持不变。即

u_trⁿ＝C

式中指数n，在0.5～0.9之间，视工作条件而定。

由此可见，随回转半径的减小，切向速度增大，流体的静压头转化为速度头，或者说流体产生了旋转运动。在旋转运动的浆液中，在离心力的作用下，其中的固体颗粒以速度u向着旋流器壁运动，同时受到向内运动的液流径向速度u_r的作用。粒度粗的矿粒，受到的离心力大，u＞u_r颗粒向着壁部运动，进入下降液流区域，被其带往沉砂嘴排出，为粗粒产物。u＜u_r的颗粒向着中心运动，被上升液流带往溢流管中排出，是细粒产物。u＝u_r的颗粒将在距中心半径为r处作回旋运动。若r在下降液流区域，它们将成为底流；r在上升液流区则进入溢流。如果恰好在轴向速度u＝0的包络面上，这些固体颗粒将有50％进入溢流，另有50％进入底流，这种颗粒的粒度就是分级的分离粒度，这就是旋流器分级的基本原理。

旋流器在长期的应用实践中，得到了国内外许多专家学者的重视，而且对流场特性、分离机理、结构对分离性能的影响、数值模拟计算等方面进行了深入的研究，并得出了许多有益的研究成果：双入口旋流器在流场状态、分离效率、防磨功能、节能降耗等方面都比单入口旋流器要好。通过数值仿真模拟计算，得到多入口高效耐磨水力旋流器在规范流场状态、提高分离效率、节能降耗以及消减每个入口的磨损量等方面的优势更明显。而且易磨部件导流片更换方便，制造简单。

发明内容

本发明的目的是提供一种多入口高效耐磨水力旋流器装置，其特征在于，所述旋流器的结构为：旋流器圆锥段5的上方连接旋流器圆柱段4，下方连接底流管6；旋流器圆柱段4的顶部设置圆柱段上表面13，并将圆柱段上表面13与上顶盖12通过螺栓14连接；上顶盖12的顶部封闭，并在顶部中心位置安装溢流管1；在上顶盖12的侧壁设置4根相同的入口管3，切向进入旋流器内部；在上顶盖12的腔内设置4片均匀分布的导流片7；预分离的浆液由入口管3进入旋流器内部，在旋流器圆锥段5完成分离和浓缩，分离后浓度低的浆液通过溢流管1进入溢流箱，浓度高的浆液通过底流管6进入底流浆液箱。

所述入口管3为异形件，其端部设置入口管法兰盘2，并由通过入口管法兰盘2的圆形入口过渡到与上顶盖12相连接的矩形入口。

所述入口管3的相邻入口管道相互垂直，并且在一个平面上。