[发明专利]旋流器

说明书

技术领域

本发明涉及旋流器，特别是一种将液体、固体、气体中的两相或三相混合物按颗粒大小、比重大小进行分级时使用的旋流器。

背景技术

旋流器是一种广泛应用于矿山、石油、环保、化工等行业的混合浆体分级设备，在矿山通常与球磨机配套使用，一起构成磨矿—分级闭路循环系统。它的基本结构是由上部一个圆柱体，下部一个圆锥体构成的柱锥空腔体，外加一个进料管口、一个溢流出口和一个沉沙管嘴，因其结构简单，无运转部件，在很多行业得到大量运用。

现有的旋流器的原理是：浆体用较高扬程的砂泵打入旋流器的给矿进口，气-固混合物则用风机，给矿是沿着柱体上部切线方向给入的，这样压力转化成流速沿柱体和下部的锥体高速旋转，能量被不断消耗，高浓度的粗颗粒从下部沉砂嘴排出，细颗粒及比重小液体、气体能量较小，在向下旋转过程中逐渐向柱体中心部运动，先下旋、后上旋，最后从主体上部中心溢流管口排出，达到分级的目的。

在矿山，底流沉砂进入球磨机，溢流进入选别系统。因此，旋流器的效果也决定了磨矿和选矿的效果。

该设备虽然结构简单，无运转部件，但是，自诞生近百年来，一直存在如下问题：分级粒径不确定，忽大忽小；能耗高，磨损严重，为了达到较高的旋流速度，需要有高达0.06~0.16 mpa的给矿压力，一般运行压力为0.065~0.08mpa。在这样的给矿压力下，泵、管道、和旋流器本身的磨损很严重，尤其以下部的沉砂嘴磨损尤为严重。磨损后的沉砂嘴腔体直径扩大，旋流器参数改变，分级效果很快变差，沉砂浓度下降，分级效果变差。进而影响到后续工艺的效果。一台新旋流器运行大约一周到10天以后，分级效果就开始下降。三个月后就几乎不能正常分级需要更换旋嘴。

另外，旋流器中存在着空气柱，旋流的浆体使空气积聚于旋流器的中心部位，空气的可压缩性使得空气柱很不稳定，压力的改变使空气柱被压缩-释放，不稳定的空气柱使得分级过程不稳定，空气柱消耗的能量有大约50%，这些能耗损失于无用功。

短路流是普通旋流器存在的另一个问题，大约有15%~30%的流体未经分级经进口直接流入到出口形成短路流，影响分级效率。

发明内容

本发明的目的是克服背景技术中现有的旋流器中的空气柱、短路流、磨损严重和分级效果下降的问题，提供一种减少磨损，有一个稳定、长效、确定的分级效果，并且节能的旋流器。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：设计一种旋流器，它至少包括：本体、分离罩、端盖、进料口、溢流口和排砂装置；其特征是：本体内部是中空腔体结构，本体上部是端盖，本体内部的中空腔体上端固定有分离罩，分离罩的侧壁位置固定有溢流口，溢流口穿过本体延伸至本体外，本体侧部上端的渐开线或者切线方向固定有进料口，本体的等径圆锥状小端面接有排砂装置。

所述的端盖上开有若干通孔。

所述的本体是立式结构。

所述的本体是由圆柱状腔体和圆锥状腔体这两部分连接而成的中空腔体结构，圆柱状腔体的下端与圆锥状腔体大端面等径固定连接，排砂装置连接在本体圆锥状腔体的小端面处。

所述的进料口的上下沿水平高度均不高于分离罩的上下沿水平高度，位于分离罩上、下沿之中的位置。

所述的圆锥形分离罩是一流线型空腔锥体，分离罩侧壁处开有若干通孔或无孔，分离罩与本体同一轴心，固定连接在上部端盖内。

所述的排砂装置包括排料器和排料器下端连接的排砂口，排砂器是一圆柱状腔体内装能够转动的排砂转子

所述的排砂器与本体的圆锥状腔体下端偏心或者中心对正固定连接。

所述的本体的柱体高度与锥体高度比为1：0.1~1：10之间、直径与柱高比为1：0.1~1；10之间。

所述的本体圆锥状腔体的为锥角为60⁰～5°椎体，或者无角度的内球面体。

本发明的有益效果是：

1、进料流需要在分离罩外面环流后向下旋流，实现完整的旋流运动，粗细分离后，粗粒向下，从沉砂口排出。细粒因能量不足，从分离罩内部经过溢流管口排出。分离罩的阻断了进料流直接进入溢流管所形成的短路流。减少了粗细混杂，从而提高了物料的分级效率。

2、本设计底流沉砂采用专用的排砂装置，自动排砂或者机械排砂，排砂稳定。分级粒径确定，分级粒径大、小可以调节。给矿压力小，节能。稳定的旋流分离的效果。

附图说明

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

图1是排砂器3与本体1的圆锥状腔体下端偏心固定连接结构示意图；