[发明专利]一种快速高效水力旋流器

说明书

本发明属于物料分离技术领域，公开了一种快速高效水力旋流器，包括旋流器本体，还包括冲洗水分配器和导流板，冲洗水分配器和导流板分别与旋流器本体上的底盖之间通过焊接方式连接，导流板关于旋流器本体上的圆柱腔中心呈中心对称且与旋流器本体上的底流管相切。物料由进料口给入，在旋流器内做螺旋运动当颗粒运动至旋流器底部时，在向上冲洗水的作用下，细颗粒被带出，并进入内旋流，同时在导流板的作用下，完成分离的粗颗粒在原回转运动基础上，快速导流至底流口排出。本发明利用流态化原理强化水力旋流器内部流场作用，减少了底流夹细量，大幅度提高宽级别物料的分离效率；同时减少粗颗粒停留时间，水力旋流器处理量得到进一步提高。

技术领域

本发明涉及物料分离技术领域，具体而言，尤其涉及一种快速高效水力旋流器。

背景技术

水力旋流器作为工业上物料分离领域重要的设备之一，其利用离心沉降原理实现物料的分离。物料在一定压力下由入口进入旋流器后产生强旋转运动，在离心力的作用下粗而重的颗粒向外运动进入外旋流由沉砂口排出；在流体曳力和向心浮力作用下，细而轻的颗粒向内迁移进入内旋流由溢流口排出，从而完成颗粒的分离与分级。其结构简单、分离效率高、操作简单、占地面积小，在工业上用途广泛，主要运用于化工、矿物分选、环保、石油工程、生物工程等方面。

在过去的理论和实践中，发现旋流器结构对旋流器内部流场稳定性、磨损能耗等方面影响很大，其优劣是决定水力旋流器分级效果、流场分布以及处理能力的关键因素。现有旋流器有很多种类，受旋流器结构影响，大多存在底流夹细，分级效率不高和处理量受限的问题。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种具有冲洗水和导流板设计、易于加工、适用性广、能充分发挥水力旋流器性能、提高分离精度和处理能力的新型结构水力旋流器。本发明依据流态化理论，在强化流体曳力的基础上，显著提高细颗粒的分离效率，降低粗颗粒停留时间，增加旋流器处理量，广泛适用于选矿、化工、环保等行业。

本发明采用的技术手段如下：

一种快速高效水力旋流器，包括外溢流管、内溢流管、进料管、顶盖、圆柱腔、底流管、底盖；所述外溢流管和内溢流管与顶盖通过法兰方式连接，所述进料管与圆柱腔通过焊接方式连接，所述底盖与圆柱腔通过法兰方式连接，所述底流管与底盖之间通过法兰方式连接；还包括冲洗水分配器和导流板，所述冲洗水分配器和导流板分别与底盖之间通过焊接方式连接，所述导流板关于圆柱腔中心呈中心对称且与所述底流管相切。

进一步地，所述冲洗水分配器开设有冲洗水入口和冲洗水出口；所述冲洗水出口关于所述圆柱腔中心呈中心对称，均匀分布于所述冲洗水分配器上部，颗粒进入旋流器底部，依据流态化理论，在冲洗水的作用下，粗颗粒中夹带的细颗粒进入内旋流，减少了底流夹细量，大幅度提高宽级别物料的分离效率。

进一步地，所述冲洗水出口还设置有半透膜；所述冲洗水出口的直径为0.5mm-3mm。

进一步地，所述冲洗水入口设置有流量计和变频泵。

进一步地，所述导流板的形状为弧形；所述导流板的数量包括但不局限于四个。

进一步地，所述导流板的高度为20mm-80mm。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的水力旋流器，其冲洗水分配器的设计，通过在内旋流处增加向上冲洗水，借助流体曳力，使底部颗粒松散、流态化，将夹带细颗粒带出，强化二次分离，进一步解决了现有旋流器底流夹细的问题，提高分离效率，促进工业生产发展。

2、本发明提供的水力旋流器，导流板的设计，其多个导流板关于圆柱腔中心呈中心对称，在同一时刻接触到底部流体具有均等性，同时经过导流板对流体的导流作用，进入旋流器底部完成分离未被带出的粗颗粒在导流板的作用下，在原回转运动基础上，快速导流至底流口排出，该结构解决了颗粒停留时间较长的问题，处理能力有效提高，有利于工业生产。