[发明专利]旋流分离器

说明书

提供了一种旋流分离器(1)和包括多个这种旋流分离器(1)的系统。该旋流分离器包括具有入口导管(3)的头部部分(2)和布置在头部部分(2)中的溢流排放管(4)。旋流分离器(1)还具有顶部排放口(8)和布置在头部部分和顶部排放口之间的渐缩分离部分(5)。渐缩分离部分远离头部部分向远侧渐缩。此外，头部部分还包括排空口，该排空口与溢流排放管分离地被布置在头部部分中。因此，本发明提供了一种旋流分离器，其能够实现改进的操作效率，同时降低粗粒分级被错放并留在头部部分中的风险。这有效地减少了维护需求并延长了旋流器的寿命。

技术领域

本发明涉及一种用于对诸如集料那样的颗粒材料进行分类的设备。更具体地说，本发明涉及用于对液体悬浮液中的固体材料进行分类的旋流分离器。

背景技术

旋流分离器(也可以被简称为(液力)旋流器)已知可用于对悬浮在液体中的细小固体和粗粒进行分类或分级。通常，旋流器是封闭的旋涡设备，通常包括短的柱形区段(头部部分)和随后的渐缩(例如锥形)区段。固体悬浮物的进料在预定压力下切向地或在涡形路径中被供给到头部部分中，以便在其中产生流体旋流，该流沿循朝向锥体的最窄半径的点(通常称为顶部)具有逐渐减小半径的路径。

当螺旋路径接近旋流器的顶部时，它的一部分转向并开始流向相对的端部，即流向柱形区段。另外，该流动处于半径小于第一螺旋的半径的螺旋路径中但沿相同方向旋转。因此在旋流器内部产生涡流。压力将沿着涡流的中心轴线降低并沿径向向外增加。该构思是，旋流器将根据形状、尺寸和比重来分离浆料的颗粒，其中较快沉降的颗粒朝向旋流器的外壁移动，最终通过顶部排放口离开旋流器。较慢沉降的颗粒将朝向中心轴线移动并朝向头部部分行进，最终通过溢流排放管离开旋流器。溢流排放管通常向下延伸到柱形区段中，从而防止进料的短路，向下延伸到柱形区段中的部分通常被称为涡流探测器。

这种操作的效率，即，较粗颗粒与较细颗粒的分离的敏锐度取决于各种因素，例如顶部开口的尺寸、进料速度以及待分离和分类的材料的密度。另外，锥形区段从柱形部分到顶部开口的长度将对分离和/或分类的操作产生影响。

根据形状、尺寸和比重进行的这种分离有时被称为分层。然而，材料的这种分层不总是完全被实现的，因此会导致不完全的分类。此外，已知会出现的另一个问题是错放(misplace，错位)的粗粒分级经常终止于柱形头部部分中。如果错放的分级没有从头部部分被去除，则其将在头部部分的内壁上涡旋并撕裂(tear)，并因此导致增加的维护需要和/或甚至需要完全更换头部部分。在严重的情况下，错放的粗粒分级甚至可能对操作者造成风险。这种粗粒分级错放的问题在旋流分离器被布置成以部分或完全倒置构造(即顶部相对于溢流排放口竖直升高的构造)操作的系统中甚至更突出。

迄今为止，为了去除错放的粗粒分级，通常拆解头部部分的部件或整个头部部分。然而，这种操作是耗时且劳动密集型的，且因此其不利地影响操作效率和成本。

因此，在该技术领域中仍然需要改进，并且更具体地，需要一种旋流分离器，其提供良好的分离，而同时至少部分地减轻与头部部分中错放的粗粒分级相关的目前已知系统的这些问题或缺点中的一些。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种旋流分离器，用于对液体悬浮液中的固体材料进行分类，其减轻了目前已知系统的所有或至少一些上述缺点。

在下文中，术语“示例性”应被理解为用作示例、实例或图解。

该目的通过一种用于对液体悬浮液中的固体材料进行分类的旋流分离器来实现，该旋流分离器包括：

头部部分；

适于将悬浮液供给到头部部分中的入口导管；

溢流排放管，所述溢流排放管布置在所述头部部分内；

顶部排放口(apex discharge port，尖端排放口)；