[发明专利]旋液分离器溢流出口控制装置

说明书

溢流出口控制装置(21A)的腔室(29A)具有内圆周表面，所述内圆周表面当在横截面平面图中观察时大体上呈蜗壳的形状，用于朝着定位于侧壁(38)中的排放出口(22A)切向向外引导经由基底部分(36)处的圆形入口(34)进入腔室(29A)的材料。腔室(29A)的内壁的顶部壁区部(40)、侧壁部分(32)和基底部分(36)一起无缝地形成向内弯曲的腔室(29A)。当材料在使用中在入口(34)与排放出口(22A)之间流动并且通过中心腔室(29A)时，材料不会遇到尖锐拐角或边缘，而仅遇到平滑弯曲或圆形内壁表面。腔室(29A)的顶部壁区部(40)还具有突出流动控制结构(42)，所述突出流动控制结构与所述顶部壁区部接合或与所述顶部壁区部(40)一起形成，并且所述突出流动控制结构被布置以延伸到腔室(29A)中，从而朝向入口(34)导向，使得在使用中经由入口(34)进入腔室(29A)中的材料流直接遇到结构(42)。

技术领域

本公开总体上涉及旋液分离器，并且更具体地但非排他地涉及适合于在矿物和化学处理工业中使用的旋液分离器。本公开还涉及作为使其性能优化的手段的旋液分离器的设计。

背景技术

在液体通过圆锥形腔室时，旋液分离器用于通过在旋液分离器内产生离心力将携带在诸如矿物浆料的流动液体中的悬浮物质分离成两个排放料流。基本上，旋液分离器包括圆锥形分离腔室、通常与分离腔室的轴线大体上相切并且设置在最大横截面尺寸的腔室的末端处的进料入口、在腔室的较小末端处的底流出口，和在腔室的较大末端处的溢流出口。

进料入口适合于将含有悬浮物质的液体输送到旋液分离器分离腔室中，并且配置使得重(例如，较稠和较粗)物质倾向于朝着腔室的外壁并朝着中心定位的底流出口迁移并且通过中心定位的底流出口迁移出来。较轻(密度较低或较细粒子大小)材料朝着腔室的中心轴线迁移并且通过溢流出口迁移出来。旋液分离器可用于通过悬浮固体粒子的大小或通过粒子密度进行分离。典型的实例包括采矿和工业应用中的固体分类工作。

为了使得能够实现旋液分离器的高效操作，进料材料进入的腔室的较大末端的内部几何构造，和圆锥形分离腔室的内部几何构造是重要的。在正常操作中，这类旋液分离器展现中心空气柱，这是大多数工业应用旋液分离器设计的典型。旋液分离器轴线处的流体一达到低于大气压力的压力，空气柱就被建立。这个空气柱从底流出口延伸到溢流出口并且将旋液分离器直接下方的空气与顶部处的空气简单地连接。空气芯的稳定性和横截面积是影响底流和溢流排放条件以维持正常旋液分离器操作的重要因素。

在正常“稳定”操作期间，浆料通过呈倒置圆锥形腔室的形式的旋液分离器分离腔室的上入口进入以变得干净地分离。然而，旋液分离器在这样的操作期间的稳定性可例如由归因于旋液分离器的过度进料的空气芯的崩溃容易地破坏，从而导致无效的分离过程，借此过剩的细颗粒通过下出口离开或较粗颗粒通过上出口离开。

另一种形式的不稳定操作称为“绕绳”，借此通过下出口排放的固体的速率增加到流受损的点。如果不及时采取正确的措施，则通过出口的固体的累积将堆积在分离腔室中，内部空气芯将崩溃并且下出口将排放粗固体的绳索形流。

不稳定操作条件可对下游过程具有严重的影响，从而通常需要另外的处置(如将了解的，其可大大地影响利润)，并且还导致加速的装备磨损。旋液分离器设计优化对于旋液分离器是令人期待的，以便能够应对输入浆料的组合物和粘度的变化、进入旋液分离器的流体的流率的变化，和其他操作不稳定性。

发明内容

在第一方面，公开用于旋液分离器的溢流出口控制装置的实施方案，所述装置包括：

-基底部分，其包括入口；

-顶部壁；以及

-侧壁，其在所述基底部分与所述顶部壁之间延伸，所述侧壁包括出口；

-所述侧壁、基底部分和顶部壁一起限定出口流动控制腔室；