[发明专利]具有高流量旁路的流体流液力分离器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月19日提交的美国临时申请61/525650的权益。

技术领域

本发明涉及液力分离器单元，其设计用于在正常和异常的高流体流量情况下从流入并通过该单元的地表水流体流中分离固体物质。

背景技术

现有技术的液力分离器的一个示例在美国专利5788848专利中示出。这个专利示出一种系统，其包括内部和外部的非同心圆柱体，该内部圆柱体包括筛部分（筛式分离器）。含碎片的流被供给到所述内部圆柱形筛式分离器内的内部空间；其中所含有的材料被保留在内部圆柱体的内部和下方，而该流体从所述内部筛式圆柱体内侧流到内部和外部圆柱体之间的环形空间，并且从包围外部腔而离开。

美国6241881公开了类似的圆柱形废物分离器，在其上部分上包括用于加载的流入物的入口和用于清洁流出物的出口。该分离器包括圆柱形部分，其下部部分包括篮状物。含有固体物质的流入流以旋转运动的方式流入篮状物上方圆柱形部分内侧的区域。尺寸大于篮状物中的网孔开口尺寸的固体物质被保留在圆柱体内并且在圆柱体下端处的篮状物中，并且具有小于网孔开口的固体物质的流体（被称作清洁流出物）向外穿过篮状物和圆柱体壁。进入包围篮状物和圆柱体的外围区域的清洁流出物然后向上流入出口管中。

这些布置具有堵塞的缺点，这是由于保留的废物材料（例如塑料袋、瓶子、叶子等）能够靠着筛的内壁积累，其导致打漩的流入流仅穿过筛的上部分，其继而使流入流只流动通过篮状物的上部分。因此，阻塞篮状物壁的大量废物减少了通过篮状物的液体的流动能力和分离效率，并且流入流趋于绕过分离器并通过溢流堰直接流到出口。

美国专利6641720示出了一种分离器，其具有邻近面板中的开口的多个伸出段，每段都在各自开口的上游的位置处从面板的表面延伸，以便伸到流体流动路径中，以对在筛上方流动的液体形成基本闭合的表面，意图是防止筛中的开口堵住。

用于城市和工业流出物的可选的液力分离器在EP公开申请2181748中示出，其全部内容通过参考引入本文，这种液力分离器包括槽，该槽具有位于中间的圆柱形腔，该圆柱形腔在由圆柱形腔限定的空间内具有由膨胀或穿孔金属制成的圆筒筛。在这些分离器中，流入分离器的流体在槽中在圆柱形腔外部的空间中循环。废物被约束在气旋状的涡流中，该涡流形成在槽中但是在筛式圆柱体外侧，并且向下移动到槽的底部，而清洁的流体流动通过圆柱体的膨胀金属筛的侧表面，并且从位于中间的筛式腔的底部离开。

外围的流出物流的旋转有助于避免废物或颗粒在筛上沉积，以便该筛网保持不阻塞。

发明内容

用于分离颗粒物质和固体废物（特别是地表水的流动流中的大尺寸颗粒）的单元包括圆柱形过滤结构，流出物流在其上流动。该过滤结构将不能通过过滤结构的特定尺寸的固体废物从清洁流中分离，该清洁流流动通过过滤器到达下游的出口腔，将保留的固体废物清洁脱离的流出物流从该出口腔排出。尺寸小于筛圆柱体的孔隙的固体废物颗粒也可以通过在流动情况下固有的漩涡集中、涡流分离和颗粒沉积过程而获取。该过滤结构由筛、入口腔和出口腔组成，该筛设计用于由流动流穿过，入口腔和出口腔二者包含在槽中。不能通过过滤结构的大尺寸固体废物被收集在入口腔的底部。该分离器单元还包括其顶部上的结构，该结构被设计为转移超过分离器的设计容量的超出的流体流量。这个内部旁路结构由附加过滤结构和溢流堰的组合构成，以过滤并引导超过主过滤筛圆柱体设计容量的非常大的流的旁路。这个旁路结构提供了大旁路流的筛选处理，以及漂浮固体的阻挡保留。

附图说明

图1是示出EP 2181748中所述的液力分离器的竖直轴向横截面，并且图2是水平横截面。

图3是包括本发明特征的分离器的竖直轴向剖视图。

图4是由图3的圆形B包围的图3部分的放大图。

图5是沿着图3的线5-5的分离器获得的俯视图。

图6是示出图4中所示的旁路系统的左侧以及在高流量情况期间通过该左侧的流体的流动路径的示意图。

图7是在溢流结构放置之前的图3的分离器的竖直剖面透视图。

图8是沿着图7的线8-8截取的分离器的俯视图。

具体实施方式