用于旋流分離器的流動偏轉元件制造技術

用于將混合液體分離成輕部分和包括重顆粒的重部分的旋流分離器（1），包括形成分離室（3）的殼體（2），分離室（3）具有周壁（4）、基礎端（5）、尖部端（6）、用于供應混合流體至分離室（3）中的至少有一個定位在基礎端（5）處的至少一個入口元件（7）、用于在基礎端（5）處排放來自分離室（3）的已分離輕部分的第一出口元件（8）、用于在尖部端（6）處排放來自分離室（3）的已分離的重部分的第二出口元件（9）、以及用于將混合流體經由至少一個入口元件（7）供應至分離室（3）的裝置（10），使得在操作過程中在分離室（3）產生作為繞中心軸（12）的螺旋渦流（11）的液體流，螺旋渦流從基礎端（5）延伸至尖部端（6），第一流動偏轉裝置布置在所述周壁（4）上，包括位于液體流的路徑（13）上、使分離室的半徑減少且隨后增加的至少一個元件（14），其中，所述至少一個元件包括用于運送重顆粒的圓形曲線部分（14a）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于旋流分離器的流動偏轉元件
本專利技術涉及具有流動偏轉裝置的旋流分離器，其用于產生湍流和用于避免被分開的重顆粒重新混合至接收的輕纖維的接收流中。具體來說，一種用于將混合液體分成重部分和輕部分的旋流分離器，該旋流分離器包括形成具有周壁、基礎端以及尖部端的細長的分離室的殼體(housing)。該殼體包括:至少一個入口元件，用于將混合液體供應入分離室中，其中該入口元件中至少有一個元件定位在該基礎端；至少一個第一出口元件，用于在基礎端排放來自分離室的已分離的輕部分；以及第二出口元件，用于在尖部端排放來自分離室的已分離的重部分。還提供用于將混合液體經由至少一個入口元件供應至分離室的裝置，以便在運行過程中產生以在分離室中繞中心軸的螺旋渦流形式的液體流，所述螺旋渦流從基礎端延伸至尖部端。在至少覆蓋分離室一部分的光滑周壁上提供至少一個流動偏轉裝置，該流動偏轉裝置用于產生受控的湍流以及用于避免將已分離的重顆粒重新混合至接收的輕纖維的接收流中，該流動偏轉裝置在周壁上包括位于液體流的路徑上的至少一個元件，示出了分離室半徑減少且隨后分離室半徑增加，其中，所述至少一個元件包括圓形曲線部分、支架(rack)部分以及突出(ledge)部分。
技術介紹
在漿液及造紙工業中，旋流分離器已經廣泛用于清潔來自所不想要的顆粒和污染物(通常大多數為重顆粒)的纖維懸濁液。因而該纖維懸濁液被分離成包含所述不想要的重顆粒的重部分和包含纖維的輕部分。在對所不想要的重顆粒進行定義，所述重顆粒包括相比接收的纖維具有更高密度的顆粒，例如沙子、砂礫、金屬、涂層片以及高密度塑料。但是，所不想要的顆粒也可以是來自木源的有機顆粒，例如各種樹皮顆粒、碎片、切片、樹脂顆粒、導管以及厚壁粗糙纖維。這些有機顆粒與所接收的纖維具有同樣的密度，但是由于其較低的表面系數(specificsurface)而被分離。通常用于此目的的旋流分離設備具有布置在層級反饋階段的旋流分離器。為了使反饋階段的數量較少，所以使每個旋流分離器盡可能高選擇性地分離是重要的，也就是，應該使已分離的且從每個旋流分離器的重部分出口排出的纖維部分減至最小，而不減少所不想要顆粒的分量。為了避免頂部的重部分出口阻塞并獲得安全的運行條件，減少在重部分出口處的纖維集中也是重要的。由于允許顆粒隨著盡可能適度擾動的湍流而轉移至旋流分離器壁，旋流分離器的光滑內表面可用于獲得良好的污垢清除。但是，這同時增加了朝旋流分離器壁沉淀的所不想要的顆粒量。因此，厚度因子Tf對于具有光滑內表面的旋流分離器來說是較大的。具體地，Tf=Rm/Rv,其中Rm是在重顆粒出口取出的被丟棄分量的質量(纖維比例)，Rv是在重顆粒出口取出的被丟棄分量的體積(流動比例)。高的Tf值是不想要的，因為它極大地增加了運行問題的風險，包括纖維阻塞排出口，朝向排出口的高纖維損失以及局部較高的纖維一致性形成限制已分離的重顆粒的纖維網或纖維群。高Tf還進一步導致更高的成本，由于纖維丟棄損失或者由于為了解決這個問題而通過使用用于回收的層級耦合的旋流分離器而導致的高能量和設備成本。因此，目的是為了將厚度因子Tf減至最小。為了使旋流分離器的厚度因子最小，可在分離室中設置產生渦流的裝置。在例如EP615469B1中已描述了這樣的示例。這種用于產生渦流的裝置可以是階梯，在該處分離室的內壁半徑突然增加，從而引起渦流使纖維群膨脹并且從經常靠近分離室壁形成的纖維網中釋放所不想要的顆粒。該臺階與旋流分離器的中心線平行。但是有進行平衡的必要，以使得讓纖維群膨脹的湍流的產生不會干擾分離不想要顆粒的螺旋渦流，以便旋流分離器的分離效率不會由于例如已分離/未分離的重顆粒更大分量地重新混合到輕接收纖維的旋流分離器接收流中而減少。由于EP615469中半徑突然增加，所以存在已分離的重顆粒又重新與輕部分混合的實質風險。另一個已知的具有用于產生湍流的裝置的旋流分離器是由GL&V Sweden AB所制造并售賣的Celleco Cleanpac0該裝置在分離室的周壁上具有螺旋狀的路徑，沿著分離室的一部分，且與使用時的液體流的螺旋渦流在相同方向上。用于產生湍流的裝置與EP615469B1的裝置相同，即該螺旋路徑示出分離室半徑的突然增加，螺旋路徑的每轉一圈該半徑增加一個單位且平行于中心軸。US4153558描述了另一已知的旋流分離器，其具有軸向定向的引導棒。盡管這些引導棒在分離室中具有減少的半徑，但是它們在軸向方向上冗長的長度干擾了螺旋渦流，因而分離效率下降。另外，該引導棒沿軸向定向并且在液體流的方向缺少任何部件的事實使得該旋流分離器無法將重顆粒朝排放口運送。
技術實現思路
本專利技術之目的是彌補現有技術的不足，提供一種改進的旋流分離器用于將混合流體分離成包含重顆粒的重部分與輕部分。根據本專利技術的一個實施例，該旋流分離器包括形成細長分離室3的殼體2，該分離室3具有周壁4、基礎端5、尖部端6、用于供應混合流體至分離室3中的至少一個入口元件7 (入口元件7中至少有一個定位在基礎端5處)、用于在基礎端5處排放來自分離室3的已分離輕部分的第一出口元件8、用于在尖部端6處排放來自分離室3的已分離的重部分的第二出口元件9、以及用于將混合流體經由至少一個入口元件7供應至分離室3的裝置10，使得在操作過程中在分離室3產生作為繞中心軸12的螺旋渦流11的液體流，所述螺旋渦流從基礎端5延伸至尖部端6，第一流動偏轉裝置布置在周壁4上，該第一流動偏轉裝置包括位于液體流的路徑13上、使分離室的半徑減少且隨后增加的至少一個元件14，其中，該至少一個元件包括用于運送重顆粒的圓形曲線部分。根據一個實施例，該圓形曲線部分14a由半徑r定義，對應于該圓形曲線沿著圓形曲線部分14a在特定點處的半徑，其中，半徑r優選地在0.lD0<r<D0的范圍內，其中Dtl是旋流分離器殼體在布置有流動偏轉裝置的位置的直徑。根據一個實施例，該圓形曲線部分14a連接至大體上在液體流的路徑13的方向上延伸的支架部分14b。根據一個實施例，該圓形曲線部分14a由角度ii定義，對應于由在支架部分14b末端的圓形曲線起始點與在突出部分14c始端的圓形曲線結束點所定義的半徑之間的角度，其中，該角度U在0° <u <120°的范圍內，優選地在15° <ii〈120°之間，更優選地在30。<u <90° 之間。根據一個實施例，圓形曲線部分14a連接至突出部分14c,大體上在朝向旋流分離器I的尖部端6的方向上延伸。根據一個實施例，在支架部分14b末端的切線與垂直于中心軸12的平面之間的夾角a在-15°〈a〈80°之間。根據一個實施例，在突出部分14c末端的切線與延伸穿過中心軸12的平面之間的夾角P在-15°〈P〈60°之間。根據一個實施例，第一流體偏轉裝置包括多個布置在殼體中的同樣高度并且由周壁4的光滑表面部分16所連接的元件14。根據一個實施例，每個元件14具有沿著周壁4的延伸長度，該長度小于在該元件14的軸向位置處所測量的周壁4的總周長的1/4。根據一個實施例，該第一流動偏轉裝置被布置在尖部端6處。根據一個實施例，第二流動偏轉裝置被布置在距離第一裝置LI處(沿中心軸12測量)，其中該距離LI在0.8DKLK4D1之本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于將混合液體分離成輕部分和包括重顆粒的重部分的旋流分離器（1），包括形成細長分離室（3）的殼體（2），該分離室（3）具有周壁（4）、基礎端（5）、尖部端（6）、用于供應混合流體至分離室（3）中的至少有一個定位在基礎端（5）處的至少一個入口元件（7）、用于在基礎端（5）處排放來自分離室（3）的已分離的輕部分的第一出口元件（8）、用于在尖部端（6）處排放來自分離室（3）的已分離的重部分的第二出口元件（9）、以及用于將混合流體經由至少一個入口元件（7）供應至分離室（3）的裝置（10），使得在操作過程中在分離室（3）中產生作為繞中心軸（12）的螺旋渦流（11）的液體流，所述螺旋渦流從基礎端（5）延伸至尖部端（6），第一流動偏轉裝置布置在所述周壁（4）上，該第一流動偏轉裝置包括位于所述液體流的路徑（13）上、使分離室的半徑減少且隨后又增加的至少一個元件（14），其特征在于，所述至少一個元件包括用于運送重顆粒的圓形曲線部分（14a）。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.05.05 SE 1150397-61.一種用于將混合液體分離成輕部分和包括重顆粒的重部分的旋流分離器(1)，包括形成細長分離室(3)的殼體(2)，該分離室(3)具有周壁(4)、基礎端(5)、尖部端(6)、用于供應混合流體至分離室(3 )中的至少有一個定位在基礎端(5 )處的至少一個入口元件(7 )、用于在基礎端(5)處排放來自分離室(3)的已分離的輕部分的第一出口元件(8)、用于在尖部端(6)處排放來自分離室(3)的已分離的重部分的第二出口元件(9)、以及用于將混合流體經由至少一個入口元件(7)供應至分離室(3)的裝置(10)，使得在操作過程中在分離室(3)中產生作為繞中心軸(12)的螺旋渦流(11)的液體流，所述螺旋渦流從基礎端(5)延伸至尖部端(6)，第一流動偏轉裝置布置在所述周壁(4)上，該第一流動偏轉裝置包括位于所述液體流的路徑(13)上、使分離室的半徑減少且隨后又增加的至少一個元件(14)，其特征在于，所述至少一個元件包括用于運送重顆粒的圓形曲線部分(14a)。2.如權利要求1所述的旋流分離器(I)，其特征在于，所述圓形曲線部分(14a)由半徑r定義，半徑對應于沿著所述圓形曲線部分(14a)在特定點處的所述圓形曲線的半徑，其中，半徑r優選地在0.lD0<r<D0的范圍內，其中Dtl是所述旋流分離器殼體在布置有所述流動偏轉裝置的位置的直徑。3.如權利要求1或2所述的旋流分離器(I)，其特征在于，所述圓形曲線部分(14a)連接至大體上在所述液體流的路徑(13)的方向上延伸的支架部分(14b)。4.如權利要求1、2或3所述的旋流分離器(1)，其特征在于，圓形曲線部分(14a)連接至大體上在朝向所述旋流分離器(I)的尖部端(6)的方向上延伸的突出部分(14c)。5.如權利要求3或4所述的旋流分離器(1)，其特征在于，所述圓形曲線部分(14a)由角度U定義，該角度U對應于由在所述支架部分(14b)末端的圓形曲線起始點與在所述突出部分(14c)始端的圓形曲線結束點所定義的半徑之間的角度，其中，所述角度U在.0°〈U〈120°的范圍內，優選地在15°〈U〈120°之間，更優選地在30°〈U〈90°之間。6.如權利要求3-5中任一項所述的旋流分離器(1)，其特征在于，在所述支架部分(14b)末端的切線與垂直于所述中心軸(12)的平面之間的夾角a在-15°〈a〈80°之間。7.如權利要求4-6中任一項所述的旋流分離器(1)，其特征在于，在所述突出部分(14c)末端的切線與延伸穿過所述中心軸(12)的平面之間的夾角P在-15°〈P〈60°之間。8.如上述權利要求中任一項所述的旋流分離器(1)，其特征在于，所述第一流體偏轉裝置包括多個布置在所述殼體中的同樣高度并且由所述周壁(4)的光滑表面部分(16)連接的所述元件(14)。9.如上述權利要求中任一項所述的旋流分離器(1)，其特征在于，每個所述元件(14)具有沿著所述周壁(4)的延伸長度，該長度小于在所述元件(14)的軸向位置處所測量的所述周壁(4)的總周長的1/4。10.如上述權利要求中任一項所述的旋流分離器(I)，其特征在于，所述第一流動偏轉裝置被布置在所述尖部端(6)處。11.如上述權利要求中任一項所述的旋流分離器(1)，其特征在于，第二流動偏轉裝置被布置在沿中心軸12測量時距離所述第一流動偏轉裝置LI處，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J貝克曼，V庫徹，B蒂德貝克，
申請(專利權)人：奧維沃盧森堡公司，
類型：
國別省市：