CN100467132C - 用于沉降式离心机的螺旋式输送器 - Google Patents
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Abstract
将形成为用于在沉降式离心机中从液体中分离固体颗粒的螺旋式输送器(2),包括一个中心体(10),至少一个输送器螺旋(11a,11b)和桥接在输送器螺旋不同部分之间形成的流道的至少一个挡板(12)。螺旋式输送器(2)具有至少两个初始分离的部分(22,23),其中的每一部分都包括一部分所述输送器螺旋(11a,11b)并且所述螺旋在轴向上保持在一起。当这些部分在轴向上保持在一起时,所述挡板(12)构成了一个设置成在螺旋式输送器所述部分(22,23)之间保持就位的单独部件,并且其在输送器螺旋相交并超过挡板延伸的区域具有一个形成部分输送器螺旋(11a,11b)的部分(26;27)。
Description
本发明涉及一种将形成为用于在沉降式离心机中从液体混合物中分离固体颗粒的螺旋式输送器,所述混合物中的颗粒悬浮在密度小于该颗粒的液体中,所述沉降式离心机包括:
一个转子,该转子具有一个所述混合物的入口,一个得到分离的固体颗粒的出口,以及一个从固体颗粒中分离出的液体的出口,并且所述转子以第一速度绕旋转轴线旋转,和
一个螺旋式输送器,所述输送器设置在转子内并以不同于第一速度的第二速度绕旋转轴线旋转,所述螺旋式输送器包括:
一个沿旋转轴线延伸的中心体,
至少一个输送器螺旋(thread),所述输送器螺旋象螺纹一样沿着并围绕中心体延伸,并且由中心体支撑以便于在中心体周围形成螺纹式流道,和
至少一个挡板,该挡板桥接位于输送器螺旋的不同部分之间的所述流道,以阻止液体和固体颗粒沿着流道朝所述固体颗粒的出口自由移动。
专利文献US3885734和US3934792中描述了这种类型的螺旋式输送器。
在根据专利文献US3885734中的螺旋式输送器中,上述挡板为设置在基本垂直于旋转轴线的平面内的一个环形盘。
另一方面,根据专利文献US3934792中的螺旋式输送器,所述挡板设置在基本相对于所述旋转轴线径向和轴向延伸的输送器螺旋片的两个相邻部分之间。
专利文献WO99/65610也说明了最初限定的这种螺旋式输送器。
传统地,用于沉降式离心机的螺旋式输送器由金属制成,将一条金属片加工成螺纹状并沿着其径向内部螺纹形的边缘焊接在中心体上,当需要时,上述类型的挡板被焊接于螺纹上并甚至可能是中心体上。
在专利文献WO99/65610中提及,转子和螺旋式输送器由可释放地彼此连接(第22页)的几部分构成,并且螺旋式输送器可由一片塑料制成(第15页)。然而,在该文献中并没有精确地提及加工螺旋式输送器的任何方法。塑料部件的常规加工方法为注塑法。然而,这种方法看起来似乎并不适合于专利WO99/65610中说明的螺旋式输送器的任何实施例。因此,看起来似乎不可能通过将其螺旋拧出而将注塑形成的螺旋式输送器从模型中取出.
专利US5800332中也说明了一种沉降式离心机,其中转子和螺旋式输送器由可释放地彼此连接的几部分构成。
本发明的一个目的是提供一种螺旋式输送器的结构,该结构使螺旋式输送器的简单加工-即使它是由塑料制成的-确保固体颗粒在转子内通过所述挡板输送并且在输送器螺旋与挡板相交的区域提供所需硬度和强度成为可能。
本发明的另一个目的是提供一种螺旋式输送器的结构,该结构使螺旋式输送器的简单装配成为可能。
根据本发明的这些目的可通过开始限定类型的螺旋式输送器而获得,其中,
螺旋式输送器包括至少两个初始分离的部分,每一部分包括所述输送器旋片的一部分并且轴向保持在一起,
当它们在轴向保持在一起时,所述挡板构成了一个在两个螺旋式输送器螺旋之间保持就位的单独部件,和
该单独部件具有一个在输送器螺旋与挡板相交并越过挡板延伸的区域形成部分输送器螺旋的部分。
通过本发明,螺旋式输送器的不同部分和所述挡板可以自身单独制造。如果螺旋式输送器由塑料制造,那么该不同部分可由注塑技术形成。
在本发明的优选实施例中,当这些部件被轴向保持在一起时,所述单独部件由螺旋式输送器的所述部分保持就位。另外,螺旋式输送器的所述部分可分离地彼此连接。例如,如果出现挡板的尺寸对于使用所述沉降式离心机的分离过程不是最优的情况时,这使得所述挡板很容易更换。例如,如果需要的话,所述挡板可由于磨损而更换。
优选的是,螺旋式输送器的每一部分也包括一部分中心体。在这种情况下,中心体的每一部分适合提供一个具有轴向筋和槽的基本圆柱形部分,其中一部分具有内部的筋和槽,另一部分具有外部的筋和槽,这样设置可使螺旋式输送器的不同部分保持驱动连接。该部分通过一个在中心体内轴向延伸的部件轴向保持在一起。因此,如果需要的话,这些部分的每一个都很容易更换。
本发明并不限制于包括只有一个输送器螺旋和只有一个挡板的螺旋式输送器。在本发明的一个优选实施例中,螺旋式输送器包括两个象螺纹一样沿着并围绕中心体延伸的输送器螺旋,并且其由中心体支持以便于在中心体周围形成两个螺纹状的流道。另外,螺旋式输送器包括一个用于每一个所述流道的限定类型的挡板,该挡板在螺旋式输送器不同部分之间桥接相应流道以阻止液体和固体颗粒沿着流道朝所述固体颗粒出口自由流动。在具有两个输送器螺旋的螺旋式输送器中,在螺旋式输送器内获得了一种改进的平衡,为沉降式离心机提供了改进的操作参数。
在这种情况下,螺旋式输送器具有两个限定类型的挡板,它们可以作为一个单独部件,其用来桥接所述两个流道并在所述螺旋式输送器两个部分之间保持就位。每一个挡板可由如US3885734或US3934792中的方法形成。
在本发明的一个优选实施例中,所述单独部件可基本具有一个具有两个在直径上相对的部分的环形盘,环形盘的一部分形成一个所述输送器螺旋的一部分,并且环形盘的另一部分形成了另一个所述输送器螺旋的一部分。这样,该环形盘可包括两个附加的在直径上相对的部分,每一个形成了桥接相应的两个螺旋式流道的所述两个挡板中的一个。在这种情况下,该两个挡板可由US3885734中的方法形成。
将参考附图对本发明进一步描述,其中:
图1示出了一个包括一个转子和一个螺旋式输送器,一个保持在螺旋式输送器连接在一起的两部分之间的环形盘的沉降式离心机的纵截面,
图2示出了根据图1中的螺旋式输送器的比例放大的一部分,螺旋式输送器的所述部分以一定的轴向间距彼此间隔。
图3示出了环形盘的比例放大的透视图。
图1中示出了一个沉降式离心机,其包括一个以一定速度绕垂直的旋转轴线R旋转的转子1,和一个设置在转子1内并基本绕旋转轴线R旋转的螺旋式输送器2,尽管其具有与转子1不同的速度。沉降式离心机倾向于如专利WO99/65610中所述的方式垂直悬挂。因此,这里并不描述悬挂和驱动沉降式离心机所必须的装置。
转子1具有一个包括或连接于空心的转子轴4的基本圆柱形的上部转子部分3,和一个基本圆锥形的下部转子部分5。所述转子部分3和转子轴4通过螺钉(未示出)彼此连接。当然,也可以使用其它可替换的连接部件。所述转子部分3和5可形成为如由螺钉(未示出)彼此可释放地连接的两个分离的部分。
转子1在其上端有几个液体的出口6,并且在其底端有一个位于中央的轴向定向的淤渣出口。在液体的出口6区域,稍微在这些区域下面,设置有一个环8,其在转子内形成了一个流向出口6和流出出口6的液体的溢流出口。环8用于在转子1内在径向水平9处保持一个自由液面。环8的可释放设置提供了选择不同内径环的可能性,这样也可以改变径向水平9。
如图1中所示,螺旋式输送器包括一个沿着旋转轴线R延伸的中心体10,两个象螺纹一样分别沿着并围绕该中心体10延伸的输送器螺旋11a和11b,和一个在朝向环绕的转子部分3的方向上自中心体10垂直于旋转轴线R延伸的盘12。在盘12的区域内,盘12从距离旋转轴线R第一距离的一径向水平,在这种情况下为从中心体10,到距离旋转轴线R较大的第二距离的一个径向水平桥接两个流道,该较大的第二距离小于旋转轴线R与相应地在盘12的区域内的输送器螺旋11a和11b的周缘部分之间的距离。因此,在盘12周缘部分与转子部分3之间形成了一个间隙12a,除了在该间隙被输送器螺旋11a和11b填满的两个区域外,所述间隙围绕旋转轴线R延伸。
空心轴13通过转子轴4内部从上部延伸进入转子1并在转子内部支撑中心体。一个将用于待处理的液体混合物的固定入口管14在转子1内延伸穿过轴13。入口管14在中心体10内的第一空间15开口。该第一空间15在其轴向下端由隔板16限定,该隔板阻止了液体混合物进一步向下流入中心体10内。空间15在其轴向上端由锥形部件17限定。设置锥形部件17以便于在锥形部件与入口管14之间形成间隙18。该空间15在其轴向上端通过间隙18与第二空间19连通。中心体10具有一个或多个连接第一空间15和转子1的分隔腔的孔20,该孔在所述盘12上部在中心体10和围绕的转子部分3之间形成。中心体10还包括一个或多个连接第二空间19和转子1的所述分隔腔的孔21。
中心体10包括两部分:第一上部部分22和第二下部部分23。这些部分彼此可释放地连接,为了这个目的,下部部分23具有一个基本圆柱形的部分24,部分24的外部具有轴向设置的筋和槽,这些筋和槽与中心体10的上部部分22的同样基本圆柱形部分25内部形成的筋和槽接合。因此,中心体10的两个部分22和23彼此驱动连接。
环形盘12(见图3)包括两个直径方向相对的部分26和27,其中一部分26形成了输送器螺旋11a的一部分,另一部分27形成了输送器螺旋片11b的一部分。此外,盘12包括在两个直径方向相对的附加部分28a和28b,其中的每一个形成了桥接(两个)相应的螺纹形流道的两个挡板中的一个,其在输送器螺旋11a和11b之间形成。
如图2中示出的,螺旋式输送器的不同部分22和23可通过彼此轴向对接连接在一起。当它们连接在一起时,将环形盘12放置于部分22与23之间并且通过这些部分保持就位。
将部分22和23连接在一起后,它们通过设置在中心体10内(见图1)的杆29轴向保持在一起。杆29通过隔板16从空间15延伸并进一步轴向通过中心体10的整个下部部分23。上面所述的设置在路径内的螺旋式输送器具有两个流道,该流道由象螺纹一样肩并肩沿着并围绕中心体10延伸的输送器螺旋11a和11b限定并位于二者之间。所述盘12桥接所述流道以阻止液体沿着流道流向出口7。可通过盘12下行的仅仅是从通过入口管14进入的混合物中分离出的淤渣,这些淤渣由输送器螺旋11a和11b轴向沿着转子部分3内侧通过盘12与转子部分3之间的间隙12a供应。
盘12形成了一个隔板,该隔板将转子1内部分成了一个位于盘12上部的分隔腔30和一个位于盘12下部的淤渣出口腔31。因此,该两个腔31和30仅仅通过间隙12a彼此连通。
如果需要,可通过盘12在分隔腔30内在一个径向地位于出口7水平内的水平保持自由液面以便于得到分离的没有液体的淤渣通过出口7。
上述沉降式离心机的工作如下。
转子1和螺旋式输送器2保持略微不同的旋转速度绕旋转轴线R旋转。通过入口管14从上部向转子供应液体和悬浮于液体内的密度大于液体的颗粒的混合物。该混合物流经第一空间15和孔20进入转子并在那里产生旋转。在转子内于水平9形成自由液面,自由液面的位置由在转子上部的溢流出口8限定。虽然得到分离的固体颗粒在转子部分3内沉降,但是液体围绕中心体10螺旋流动并通过液体出口6流出。借助于螺旋式输送器2,这样的颗粒以淤渣的形式沿着转子部分3内侧通过盘12输送并且进一步沿着转子部分5的内侧朝着和通过转子的淤渣出口7流出。
关于盘12的特殊功能,参考专利US3885734和WO99/65610。
Claims (13)
1.一种将形成为用于在沉降式离心机中从液体混合物中分离固体颗粒的螺旋式输送器(2),其中颗粒悬浮在密度小于该颗粒的液体中,该沉降式离心机包括:
一个转子(1),该转子具有一个所述混合物的入口(14),一个分离出的固体颗粒的出口(7)和一个与固体颗粒分离开的液体的出口(6),转子(1)以第一速度绕旋转轴线(R)旋转,和
一个螺旋式输送器(2),该输送器设置在转子内并以不同于第一速度的第二速度绕旋转轴线(R)旋转,
该螺旋式输送器包括:
一个中心体(10),该中心体沿着旋转轴线(R)延伸,
至少一个输送器螺旋(11a;11b),该螺旋象螺纹一样沿着并围绕中心体(10)延伸并由中心体支撑以便于围绕中心体(10)形成一个螺旋状流道,
至少一个挡板(28a;28b),该挡板在所述至少一个输送器螺旋(11a;11b)的不同部分之间桥接所述流道以阻止液体和固体颗粒沿着流道朝固体颗粒的出口(7)自由移动,和
至少两个原始分离的部分(22,23),每一部分包括所述输送器螺旋(11a;11b)的一部分并且轴向保持在一起,当它们轴向保持在一起时,所述至少一个挡板(28a;28b)构成了一个保持在螺旋式输送器的所述至少两个原始分离的部分(22,23)之间的单独部件,
其特征在于:所述单独部件具有一个部分(26;27),该部分(26;27)在输送器螺旋与所述至少一个挡板(28a;28b)相交并越过挡板延伸的区域形成了输送器螺旋(11a;11b)的一部分。
2.根据权利要求1所述的螺旋式输送器,其特征在于,当所述至少两个原始分离的部分(22,23)轴向保持在一起时,所述单独部件由螺旋式输送器(2)的所述至少两个原始分离的部分(22,23)保持就位。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋式输送器,其特征在于,螺旋式输送器(2)的所述至少两个原始分离的部分(22,23)可分离地彼此连接。
4.根据权利要求1或2所述的螺旋式输送器,其特征在于,所述螺旋式输送器的所述至少两个原始分离的部分(22,23)中的每一个包括中心体(10)的一部分。
5.根据权利要求1或2所述的螺旋式输送器,其特征在于,所述螺旋式输送器的所述至少两个原始分离的部分(22,23)的每一部分包括一个具有轴向筋和轴向槽的基本圆柱形部分(24;25),所述至少两个原始分离的部分(22,23)中的一个在其圆柱形部分(24;25)上具有内部的筋和槽,并且所述至少两个原始分离的部分(22,23)中的另一个在其圆柱形部分(24;25)上具有外部的筋和槽,这样设置使螺旋式输送器的所述至少两个原始分离的部分(22,23)保持驱动连接。
6.根据权利要求1或2所述的螺旋式输送器,其特征在于,螺旋式输送器的所述至少两个原始分离的部分(22,23)通过部件(29)轴向设置在一起,该部件(29)在中心体(10)内轴向延伸。
7.根据权利要求1或2所述的螺旋式输送器,其特征在于,两个输送器螺旋(11a,11b)像螺纹一样沿着并围绕中心体(10)延伸并且由中心体支撑以便于在中心体(10)周围形成两个螺旋状的流道,和所述每一个流道具有一个所述的挡板,所述两个流道的挡板(28a,28b)在所述两个输送器螺旋(11a,11b)的不同部分之间桥接相应流道以阻止液体和固体颗粒沿着流道朝所述固体颗粒出口(7)自由移动。
8.根据权利要求7所述的螺旋式输送器,其特征在于,所述两个流道的挡板(28a,28b)作为一个单独部件(12),所述单独部件用于桥接所述两个流道并保持在螺旋式输送器(2)的所述至少两个原始分离的部分(22,23)之间的适当位置。
9.根据权利要求8所述的螺旋式输送器,其特征在于,所述单独部件具有一个具有两个在直径上相对的部分(26,27)的环形盘(12)的形式,其中环形盘的一部分(26)形成了一个所述输送器螺旋(11a)的一部分,并且环形盘的另一部分(27)形成了另一个所述输送器螺旋(11b)的一部分。
10.根据权利要求9所述的螺旋式输送器,其特征在于,环形盘(12)包括两个在直径上相对的附加部分,每一部分形成了桥接相应两个螺旋状流道的所述两个挡板中的一个。
11.根据权利要求1或2所述的螺旋式输送器,其特征在于,所述至少一个挡板(28a;28b)从距离旋转轴旋转轴线(R)第一距离的径向水平到距离旋转轴线(R)一较大的第二距离的径向水平桥接其流道,该较大的第二距离小于旋转轴线(R)与在所述至少一个挡板(28a;28b)的区域内的所述输送器螺旋(11a;11b)周缘部分之间的距离。
12.根据权利要求9所述的螺旋式输送器,其特征在于,所述两个流道的挡板从距离旋转轴线(R)第一距离的径向水平到距离旋转轴线(R)一较大的第二距离的径向水平桥接相应的流道,该较大的第二距离小于旋转轴线(R)与在所述两个流道的挡板的区域内的所述输送器螺旋(11a,11b)周缘部分之间的距离。
13.根据权利要求10所述的螺旋式输送器,其特征在于,所述两个流道的挡板从距离旋转轴线(R)第一距离的径向水平到距离旋转轴线(R)一较大的第二距离的径向水平桥接相应的流道,该较大的第二距离小于旋转轴线(R)与在所述两个流道的挡板的区域内的所述输送器螺旋(11a,11b)周缘部分之间的距离。
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