一用于從造紙紙漿的懸浮物中分離重量輕的雜質的水力旋流分離器，具有一中心軸，該軸從一入口部分經過一細長的分離器部分一直到一出口部分，廢料和保留物在該出口部分被收集，所述入口部分的改進包括一截頭圓錐形的流動控制壁，該壁在一端具有一相對較寬的底部，在另一端具有一出口，并位于所述軸上，使所述出口與所述細長的分離器部分相連接，用于將所述紙漿的懸浮物傳送入所述分離器部分，一蓋帽在所述相對較寬的一端封閉所述流動控制壁部分并在所述端形成一徑向延伸的環形壁，一穩流器位于所述蓋帽上，其形狀為拋物線形，所述穩流器從所述環形壁沿所述軸延伸進入所述截頭圓錐壁部分，并且其末端與所述壁部分和所述細長的分離器部分的連接處相鄰，所述穩流器與所述截頭圓錐壁部分一起形成了一環形流動空間，該流動空間從所述環形壁的底部到所述出口，其流動橫斷面的面積是基本上恒定不變的，所述流動入口部分在所述環形壁處形成一切向的進入環形空間的開口，用于將流體切向地導入所述環形空間，由此使進入到所述入口部分的流體在所述截頭圓錐壁內繞所述分流器旋轉，并將其傳送到所述細長的分離器部分，而不會產生軸向速度的顯著變化。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水力旋流凈化器，特別是一種具有流動穩定性增強的改進型入口部分的通流式凈化器。通流式水力旋流凈化器在造紙紙漿的凈化上有著某些特殊的應用，在一通流式凈化器中，要被凈化的紙漿從一入口處加入，該入口通常是一切向的入口，位于一細長的管狀水力旋流器本體的一端上，保留物和廢料均在一遠端排出，而沒有反流，通流式凈化器因此而得名。通流式凈化器因其具有低的水力廢料率而被采用，其中水力廢料率通常大約為10％至15％。它可以在低濃度的紙漿中將重量輕的雜質聚集在一起，因為不需要讓這些雜質在水力旋流器內反流。通流式凈化器的特征還包括其固體顆粒的損失量低，并可以降低最終的廢料容積和固體顆粒。而且，它們可以節省能源，因為與傳統的正流或反流式凈化器相比，它們的壓力降較低。在1985年3月的“紙與紙漿”(Paper & Pulp)中，Bliss的“低壓力降效率高的通流式凈化器”中，描述了通流式凈化器及包括反轉凈化器的其它類型水力旋流凈化器的應用。在美國專利No.4564443中描述了一種傳統的通流式凈化器，該凈化器是由位于俄亥俄州的Middletown的Black Clawson公司Shartle分部生產的X-Clone凈化器。一個切向的入口沿徑向緊鄰位于一圓柱體部分的入口端處一穩流器的外部。該穩流器為一切向流提供穩定性的保障，因為它深入圓柱部分的內部，并朝向該實體的一圓錐部分移動。穩流器與圓柱體一道在進入圓錐體部分之前形成了一逐漸增加的流動面積。這導致了切向流動的下降，促進了不穩定流動的出現和紙漿懸浮物中的剪切混合。本專利技術涉及一種入口部分改進的通流式水力旋流凈化器，其中，該入口部分的流動控制壁面不是圓柱形的，而是截頭圓錐形的，并且一中心穩流器部分既不是圓錐，也不是圓柱，而是具有一表面，該表面與入口的截頭圓錐形的壁面一起，從切向入口開始在所有的軸向位置處提供了一個相對恒定不變的橫斷面面積。以此方式，從切向進入的旋轉流動的紙漿來看，入口面積基本保持不變，來自入口部分的流體被傳送到細長的分離器部分，其傳送速度與入口速度非常接近，由此，增強了流動的穩定性，降低了流動加速或減速時所出現的剪切混合。更具體地說，在縱向軸上沿徑向或垂直方向在每一個軸向位置處測得的從截頭圓錐的入口壁面的內部直徑到穩流器的外部直徑的橫斷面面積基本上是一致的。在本專利技術的最佳實施例中，它與水力旋流器的圓柱部分的內部截面面積也基本相同。這種布置方式避免了已往的容積增加，因為容積的增加會導致旋轉速度的降低，進而在水力旋流器內產生不希望出現的混合。從圓錐到圓柱的入口部分為流動創造了一個良好的條件，進入流體在其整個通路上的流動的容積空間是不變的，這可以使穩定性增加，流動的穩定性可以由觀察水力旋流器內的空心來確認。空心的穩定是流體的旋流穩定性的直接結果。有利于流動穩定性的設計的第二方面是形成切向開口的進入口的橫斷面面積與進入水力旋流器的流動所通過的開口的面積相當。因此，考慮到進入的流柱通過入口部分時在角度上加速，產生旋流，在此旋流空間內的流體不會在該進入流體的內部或上方移動，而是沿一螺旋路徑移動。這一點與許多的通流式凈化器或其它的水力造紙紙漿凈化裝置不同，后者的入口面積沒有完全地充滿進入區域，因而在入口部分產生混合。入口部分包括一帶有一封閉的端部的圓錐流動控制部分，入口部分的軸向長度等于中心穩流器的高度。穩流器的外表面的形狀近似于拋物線，并與內部的漸細的圓錐壁面一起提供了一個從封閉端部的矩形入口開始沿穩流器的表面到穩流器的頂部的大體恒定不變的通流面積。錐形的入口部分與細長的旋流分離器的圓柱部分的連接最好沒有流通面積的顯著變化。流動穩定性的進一步增強會帶來凈化效率的增加，所觀察到的穩定的渦旋中心部分可以證實這一點。與已往的通流式水力旋流器凈化器的入口調節器相比，該穩定性是由剪切混合顯著降低的速度的穩定性帶來的。因此，本專利技術的一個主要的目的是提供一種用于造紙紙漿的通流式水力旋流凈化器，該凈化器的速度變化程度降低，流動穩定性增強，進而使流體分離效率增加。本專利技術的另一個目的是提供一截頭圓錐形的入口部分，其內具有一穩流器，該穩流器旋轉的拋物形形成一拋物體，其長軸位于截頭圓錐部分的中心軸上，其底部在切向入口處，進入的紙漿充滿拋物體的底部和殼體的內壁之間的徑向空間。本專利技術的再一個目的是提供一種用于造紙紙漿的通流式水力旋流凈化器，該凈化器特別適合于在低的入口粘度和低的壓力降下使用，具有穩定性高和分離效果好的特性。從以下的描述、附圖及所附的權利要求中可以看出本專利技術的其它目的和優點。附圖說明圖1是本專利技術的通流式水力旋流分離器的一剖視圖，其中的局部被切掉；圖2是沿圖1中的線2-2通過分離器入口部分的端部橫向剖開的一個放大的剖視圖；圖3是從圖1中的線3-3的方向看紙漿入口的一放大圖；圖4是通過具有一穩流器的入口部分的一個放大的局部剖視圖，該穩流器部分被去掉，以示出其入口。圖1中的標號10示出了一個通流式水力旋流造紙凈化器或分離器。圖中示出了凈化器10的工作部件，但是可以想到，如果需要，該凈化器可以被放置在上述美國專利4,564,443中所描述的那種類型的外部殼體內。一般的通流式凈化器具有一入口部分12，一中部圓柱部分14，一錐形或圓錐形部分15和一出口端16。部分14和15共同形成了一細長的旋流分離器部分。凈化器10的多個部分可以由一種合適的塑料材料連續模制而成，因而可以制成一體。大致圓錐形的入口部分12具有一放大的圓形部分17，其上的螺紋用于與一管端蓋帽20相嚙合，以封閉放大部分17。細長的錐形部分15的較小的出口端部16的末端略微放大成圓柱形端部24，該端部24在其內形成了一圓柱形腔室24a。一可拆卸的封閉管塞25位于端部24的內部，在腔室24a內，并借助于一O形環密封到該腔室的壁面上。管塞25由一圓形的螺塞保持器28所夾持。保持器28與放大的端部24的外表面上的螺紋相嚙合，并具有一向內彎曲的凸緣28a，凸緣28a與管塞25相接合，并將其固定在腔室24a內的預定位置處。管塞25具有一軸向開口，通過該開口可調節地設置一渦流探測管30，該探測管的內端32略微延伸進入圓錐部分15的內部。在管30的外徑和圓錐部分15的壁面之間形成一環形保留物(accepts)通道33，通入腔室24a的內部。管塞25上的一內部O形密封環為渦流探測管30的外表面形成一流體密封。入口部分12包括一紙漿入口40，其詳細情況將在下面描述，而腔室24a具有一保留物出口42。出口42的位置在通道33和管塞25之間。入口40和出口42與包圍著水力旋流器各部分的殼體制成一體。由管30形成一廢料出口，分離出的空氣和輕的雜質由此排出。如美國專利4564443中所描述的，管30可以從環形出口33中抽出，以便于清理和除去堵塞在圓環33處的纖維物。如剖視圖2-4所示，入口部分12的形狀大致呈截頭圓錐狀并構成了一帶有一內表面50的控制部分。用于封閉凈化器的入口端的管端蓋帽20與一對稱的凸出部分形成一體，該凸出部分延伸入部分12的內部，且其高度與圓錐部分12的軸向長度相同。該凸出部分形成一穩流器55。穩流器55在圓錐部分12的內部并關于凈化器的中心軸56對稱。穩流器55的剖面輪廓最好是一拋物線形狀，但在某些情本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：克里斯托弗·E·麥卡薩，
申請(專利權)人：塞莫·布萊克·克勞森公司，
類型：發明
國別省市：
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