流體雜質分離器的製作方法

2023-05-26 13:18:11 2

專利名稱:流體雜質分離器的製作方法
本發明屬於一種利用流體離旋原理，同時分離出流體中四種不同比重，不同粒度組分的分離器。
目前通常採用的流體雜質分離器，一般具有一個錐形工作腔，並且進料口位於分離器的上部，它可以有效地分離流體中的顆粒狀和纖維狀雜質。但當同時分離流體中輕重不同比重組分的雜質，尤其是分離比重較輕的雜質如聚苯乙烯顆粒、熱熔劑、蠟、油墨、塑料薄膜等雜質時效果不明顯。現有的技術多用於造紙行業專門分離紙漿中的輕質雜質。根據現有技術資料〔1〕中提出的單元淨化裝置，它的主要特點是採用反向淨化裝置，由進料口進料，夾層預選，由同心環入口進入淨化室、良漿室，在出口得到產品，輕質雜質則由排渣管排出。現有技術資料〔2〕所提出的是一種專門用於分離紙漿中的聚苯乙烯顆粒的設備，其分離聚苯乙烯顆粒的效率可達90～95%，其結構特點是採用三段不同直徑的圓柱體和定心裝置，在圓柱體空腔內產生旋流分離輕渣、良漿及部分殘存的重渣。
本發明的目的在於設計一種可以用於造紙、食品、醫藥、化工等工業的分離流體中不同比重、粒度組分的多產品的分離器。它尤其適用於造紙工業，可同時分離出紙漿中的重雜質，如混進紙漿中的砂粒、煤渣、金屬物、硬塑料、漆塊、碎玻璃、瀝青粒、硬膠皮、重化學膜、包裝錫紙等和輕質雜質如塑料膜、葦膜、草毛、聚苯乙烯顆粒、蠟片、皮筋、橡膠粒、軟化學膠等。
本發明的實質在於該流體雜質分離器是由原料入口、導流螺旋面、錐形消渦器、第一淨化室直筒、第一錐筒、第二錐筒、第三錐筒出口、次輕組分出口、輕組分導管出口、分離隔板、導管支撐、可更換中心管、清水入口、次重組分出口、重組分出口、小錐、錐形屏蔽罩、中心出口管、導流螺旋面、防阻塞孔、壓力表組成的。
該分離器有兩個離旋淨化室，上部為第一淨化室，它是由直筒(11)、(23)、錐筒(12)、(13)、(14)和其內部裝置所組成的;第二淨化室是由聯接在第一淨化室下端的小錐(17)及其內部和附屬裝置所組成的。
原料從入口處進入第一淨化室，首先進入有導流螺旋裝置的圓柱體直徑為D1的直筒，其導流螺旋面可以安裝在錐形消渦器直筒段或錐段，將不改變本發明的性質，在直筒內部有聯接在第一淨化室頂部的同心倒錐管形消渦器，其入口直徑為D2，在其入口處還設有可更換入口環，錐管的內部中心裝有可更換中心管，其入口直徑為D3，錐形消渦器的上口與淨化室上部的次輕組分集聚室相通，在可更換中心管的上端連接有輕組分導管出口，穿過次輕組分集聚室壁排出。與第一淨化室直段相聯的是第一錐筒，錐角為α1、第二錐筒、錐角α2，第三錐筒，錐角α3;第三錐筒為一可更換的非金屬材料部件，材料可為尼龍、玻璃、陶瓷、橡膠等。第三錐筒的出口與第二淨化室相通，在第二淨化室的切線方向上有一與第三錐筒入口相垂直的清水入口，在第二淨化室直段內壁與錐形屏蔽罩中間有螺旋導流面，第二淨化室下端為小錐體，小錐體中心有一與外界相通的深入屏蔽罩口內的中心管，在小錐體的下部外壁切線方向上有可更換的出口，在第二淨化室上部與中心管同心位置上有一防阻塞孔，當分離器發生阻塞時，可打開該孔，排除阻塞，亦可作為次重組分出口使用。為了監測分離器中的流體壓力，還在第二淨化室上部裝有一壓力表，可隨時顯示流體壓力及工作正常與否。
該流體雜質分離器內部各部分尺寸，應符合下列關係第一淨直筒(11)和(23)部分長度為340～500mm。
第一淨化室下部三段不同錐度的錐筒，其錐角符合α1＜α2＜α3的關係。其中α1＝3°～7°;α2＝5°～10°;α3＝9°～14°。
第一淨化室的螺旋面升角為2°～8°，錐形消渦器直段部分長度80～130mm，錐角為10°～20°。
錐形消渦器下口內徑為D2＝22～35mm。
可更換中心管內徑D3＝8～18mm。
錐形消渦器與可更換中心管之間的入口間隙為2～10mm。
第二淨化室倒錐形屏蔽罩，其錐角為20°～32°，螺旋面(20)的螺旋升角為2°～5°。
該流體雜質分離器的每個出口均可在其所在平面內按聯接螺栓的位置在360°範圍內改變方向。
本發明的主要優點在於能夠同時分離流體中不同比重、粒度的組分。它可以在常溫下工作，進口壓力較低，為0.8kg/cm2，進口原料濃度為3～10‰，單支通過量165l/min，輕組分分離率可達93.7%，重組分分離率為98～99%。
根據附圖中的實施例，對本發明作進一步說明從圖1所顯示的結構可以看出，該分離器是由直筒段(23)、(11)和與之相通的三段不同錐度的錐筒(12)、(13)、(14)組成，如圖示結構的錐形消渦器(8)和可更換的錐形消渦器入口(10)現為緊配合聯接，如果改成螺紋聯接將不改變本發明的性質。中心管(9)的固定方式可以是一級或是多級的金屬或塑料環狀固定結構的形式。原料入口(1)進入淨化室的入口面積為210～420mm2。第二淨化室與第一淨化室的聯接位置如圖示。中心管出口(8)可根據流體濃度進行更換。重組分出口(16)亦可根據需要更換。分離器各段的聯接方式如圖示。第二淨化室直段與錐段部分的聯接如果改為螺紋，螺柱聯接將不改變本發明的性質。
從圖2中可以看出，次輕組分出口(3)位於次輕組分集聚室(2)的上部切線方向。輕組分導管出口(4)位於次輕組分集聚室(2)的側壁上，並與之垂直，其位置低於次輕組分出口(3)。
從圖3中可以看出，原料入口(1)位於直筒(23)的切線方向上和輕組分導管(4)與錐形消渦器(8)之間的聯接定位，採用帶孔的盤狀定位金屬架導管支撐(7)的聯接方式。導管支撐(7)可以是一個或多個。在錐形消渦器(8)與直筒(23)之間的分離隔板(5)將消渦器(8)與直筒(23)之間的空間與次輕組分集聚室(2)分隔開。
如圖4所示結構，可以看出，第一淨化室與第二淨化室的相對位置和第三錐筒出口(14)與清水入口(15)的相對位置，並且清水入口(15)內有可調節流速的簧片。在第二淨化室上蓋中心有一防阻塞孔(22)，上部有可旋出的螺帽。在第二淨化室上蓋上還有可裝壓力表的出口及壓力表(21)。
(1)原料入口; (2)次輕組分集聚室;
(3)次輕組分出口; (4)輕組分導管出口;
(5)分離隔板; (6)螺旋面;
(7)導管支撐; (8)錐形消渦器;
(9)可更換中心管; (10)錐形消渦器入口;
(11)直筒; (12)第一錐筒;
(13)第二錐筒; (14)第三錐筒;
(15)清水入口; (16)重組分出口;
(17)小錐; (18)次重組分中心出口管;
(19)錐形屏蔽罩; (20)螺旋面;
(21)壓力表; (22)防阻塞孔;
(23)直筒。
將圖示實施例中的所有入口改為螺線型將不改變本發明的性質，各入口截面可為橢圓或矩形，將不改變本發明性質。
本發明流體雜質分離器的工作過程含有不同比重、粒度組分的流體在壓力作用下通過進料口(1)進入直筒(23)與錐形消渦器(8)之間的導流螺旋面(6)，並沿螺旋面(6)的螺旋角方向做無碰撞幹擾的旋轉運動，進入直筒(11)段，這時流體中的不同組分按其不同比重、粒度以外重內輕、外大內小的方式在第一淨化室內產生層次分明的旋流層。這時比重最輕、顆粒最小的輕組分沿可更換中心管(9)和輕組分導管(4)排出。含有次輕組分的流體沿中心管(9)與錐形消渦器入口(10)之間的空間穿過導管支撐(7)上的孔進入次輕組分集聚室(2)、沿次輕組分出口(3)排出。這時含比重、粒度大的重組分流體沿第三錐筒出口(14)進入第二淨化室，這些流體從第三錐筒出口(14)排出時被從清水入口(15)進入第二淨化室的有一定壓力的清水稀釋，並沿小錐(17)的直段與錐形屏蔽罩(19)之間的螺旋面(20)繼續旋轉，在小錐(17)內形成不同比重、粒度組分層次分明的旋流層，其中次重組分沿屏蔽罩(19)下口進入次重組分中心出口管(18)排出。其中的重組分沿小錐(17)的外壁旋轉並沿其切線出口排出。
該分離器可以單支傾斜或倒立使用，將不影響其使用效果。如果多支串聯或並聯使用，這樣淨化效果將更好。
現有技術資料〔1〕 Tappi/June 1980.Vcl.
63，No.6，P87～90。
現有技術資料〔2〕 西德專利 DE.3043729。
權利要求
1.一種用於分離流體中不同比重、粒度組分的分離器，它是由工作腔體、進料口和出料口所組成的。本發明的特徵在於該分離器的第一淨化室形狀為上半部是圓柱體工作腔，下半部為三段不同錐度的圓錐形工作腔體，在第一淨化室內部裝有同心消渦導流器，在第一淨化室的下部裝有第二淨化室。
2.權利要求
1中所述流體雜質分離器，其特徵在於第一淨化室圓柱體部分長度為340～500mm。
3.權利要求
1中所述流體雜質分離器，其特徵在於第一淨化室下部的三段不同錐度的錐筒，其錐角符合α1＜α2＜α3的關係。
4.權利要求
3中所述流體雜質分離器，其特徵在於三段錐筒的錐角分別為α1＝3～7°，α2＝5～10° α3＝9～14°。
5.權利要求
1中所述流體雜質分離器，其特徵在於第一淨化室的工作腔體內部有一與第二淨化室同心的消渦導流裝置。
6.權利要求
5中所述流體雜質分離器，其特徵在於消渦導流裝置的導流螺旋面是固接在錐形消渦的外壁與圓柱形直筒部分的內壁之間，其螺旋升角為2°～8°。
7.權利要求
5中所述流體雜質分離器，其特徵在於消渦導流裝置的消渦器為一固定在第一淨化室上部的錐臺形外套，在錐臺形外套的內部裝有中心管。
8.權利要求
7中所述流體雜質分離器，其特徵在於錐形消渦器的直段部分長度為80～130mm，錐角為10°～20°。
9.權利要求
7、8中所述流體雜質分離器，其特徵在於錐形消渦器下口為一可更換式入口，其內徑D2＝22～35mm。
10.權利要求
7中所述流體雜質分離器，其特徵在於中心管是與第一淨化室的圓柱形工作腔體，錐形消渦器同心的，並固定在錐臺形消渦器的內部，中心管從第一淨化室中伸出，直接從輕組分導管出口中排出流體中的最輕組分。
11.權利要求
10中所述流體雜質分離器，其特徵在於中心管的下端入口為可更換的入口，其內徑D3＝6～18mm。
12.權利要求
7、10、11中所述流體雜質分離器，其特徵在於錐形消渦器的錐臺形外套與中心管之間的入口間隙為2～10mm。
13.權利要求
9中所述流體雜質分離器，其特徵在於錐形消渦器的錐臺形外套與中心管之間的入口間隙為2～10mm。
14.權利要求
12中所述流體雜質分離器，其特徵在於錐臺形外套與中心管之間的空間與次輕組分集聚室是相通的。
15.權利要求
13中所述流體雜質分離器，其特徵在於錐臺形外套與中心管之間的空間與次輕組分集聚室是相通的。
16.權利要求
1中所述流體雜質分離器，其特徵在於第一淨化室上部有一與第一淨化室同心的圓柱形次輕組分集聚室，在其切線方向上有一個以上的次輕組分出口。
17.權利要求
1中所述流體雜質分離器，其特徵在於第一淨化室的第三段錐體出口下端聯接著與第一淨化室不同心的第二淨化室，其形狀為一圓柱形直段和與之相連的錐形工作腔所組成。
18.權利要求
17中所述流體雜質分離器，其特徵在於第一淨化室的第三段錐管的出口處裝有一與它垂直的清潔水入口，該入口是裝在第二淨化室直段上部的切線方向上，該入口內部裝有可調流速的彈簧片。
19.權利要求
17、18中所述流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室上部裝有與第二淨化室外壁同心的倒錐形屏蔽罩，其錐角為20～32°。
20.權利要求
17、18中所述流體雜質分離器，其特徵在於在第二淨化室的直段圓柱形外壁與倒錐形屏蔽罩之間裝有螺旋升角為2°～5°的螺旋導流面。
21.權利要求
19中所述流體雜質分離器，其特徵在於在第二淨化室的直段圓柱形外壁與倒錐形屏蔽罩之間裝有螺旋升角為2°～5°的螺旋導流面。
22.權利要求
17、18、21中所述流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室裝有一與外界相通的二次淨化次重組分出口管，該出口管的上部伸入倒錐形屏蔽罩口中，但與第二淨化室的上底面間留有一定的空間。
23.權利要求
19中所述流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室裝有一與外界相通的二次淨化次重組分出口管，該出口管的上部伸入倒錐形屏蔽罩口中，但與第二淨化室的上底面間留有一定的空間。
24.權利要求
20中所述流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室內部裝有一與外界相通的二次淨化次重組分出口管，該出口管的上部伸入倒錐形屏蔽罩口中，但與第二淨化室的上底面間留有一定的空間。
25.權利要求
22中所述流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室下端切線方向上裝有可更換的重組分出口。
26.權利要求
23、24中所述的流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室下端切線方向上裝有可更換的重組分出口。
27.權利要求
25中所述流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室的上底面上裝有一個與第二淨化室同心的、可拆卸的活塞狀防阻塞孔。
28.權利要求
26中所述流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室的上底面上裝有一個與第二淨化室同心的可拆卸的活塞狀防阻塞孔。
29.權利要求
27、28中所述流體雜質分離器，其特徵在於第二淨化室的上底面上裝有一可監測流體壓力的壓力表。
30.權利要求
1中所述流體雜質分離器，其特徵在於它可以傾斜任意角度或倒立使用，而不影響其效果。
專利摘要
本發明屬於一種利用流體離旋原理，同時分離出流體中四種不同比重、粒度組分的分離器。可以用於造紙、食品、醫藥、化工等工業。它尤其適用於造紙工業，可同時分離出紙漿中的重質雜質和輕質雜質，該分離器分離重組分分離率98～99％，輕組分分離率為93.7％。它可以在常溫下工作，進口原料壓力較低，為0.8kg/cm
文檔編號D21D5/22GK85103594SQ85103594
公開日1986年7月2日 申請日期1985年5月14日
發明者鄺嘉龍 申請人:北京市造紙包裝工業研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan