CN101722114A - 具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，包括：转鼓；螺旋输送器；一进料管由所述转鼓的一端沿轴向延伸至所述螺旋输送器内；其中，所述螺旋输送器具有一中空的基体，在所述基体外部绕设有连续的螺旋叶片；一个以上的液池表面转向器固定在所述基体外部，每一个液池表面转向器的外周部均位于沿轴向排列的螺旋叶片的螺距之间。所述螺旋输送器的基体可为骨架基体，也可为沿筒体长度方向开设多个长槽孔的筒状基体。本发明借助于液池表面转向器，改变了离心机内液池表层液体的流动方向，增强了离心机对细小固相颗粒的分离能力，并能够提高离心机的分离效果和处理量。

Description

具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机

技术领域

本发明涉及到一种广泛应用于石油钻井、化工、医药和环保等行业，进行固液分离的螺旋卸料沉降离心机，尤其是一种具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机。

背景技术

螺旋卸料沉降离心机是一种利用固液比重差，使固相在离心力的作用下快速沉降，再由螺旋叶片将沉渣输送到机外的固液分离设备，它对石油钻井、化工、医药和环保等行业的固液相分离具有非常重要意义。

公知的螺旋卸料沉降离心机主要包括转鼓和位于转鼓内与转鼓同向差速转动的螺旋输送器，如中国专利第200320112909.3号公开的“大锥角大螺距卸料离心机”，其主要是通过电机驱动外转鼓旋转，差速器驱动螺旋输送器同方向差速旋转，在外转鼓和螺旋输送器差速旋转的过程中，物料从进料管送入螺旋输送器的空心腔体的隔舱内，从空心腔体的出料孔进入到外转鼓的内壁与螺旋叶片之间形成的空间，物料中的固相物在离心力的作用下不断沉降到外转鼓的内壁上，并不断被螺旋叶片推向锥端，从固相出料口排出，液相物在外转鼓大端经液相堰板出口溢出，完成物料的分离过程。

上述公知的螺旋卸料沉降离心机存在以下不足之处：

公知离心机的固液分离效果较差，不能分离出细小的固相颗粒。离心机的分离效果与转鼓的转速有关，转速越高，则分离效果越好。转速越高，制造成本和技术难度当然也就越高。如何在不提高转鼓转速的前提下或同等转鼓转速的条件下提高细小固相颗粒的分离效果是本技术领域迫切需要解决的技术问题之一。

其次，公知离心机螺旋输送器的基体由两段圆筒或由锥筒和圆柱筒焊接而成，基体上开有出料孔，悬浮液经螺旋输送器基体上的出料孔进入转鼓时会在出料孔处产生强烈的湍流区域，使固相颗粒不能迅速沉降到转鼓内表面，降低了离心机的分离效果和处理量。如何消除或减小传统离心机在螺旋输送器出料孔处的湍流也是本技术领域迫切需要解决的又一技术问题。

发明内容

本发明的目的是要提供一种螺旋卸料沉降离心机，尤其是一种能增强环形液池表层所含的细小固相颗粒分离能力的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机。

本发明的另一个目的是提供一种具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其螺旋输送器的基体采用骨架状结构或具有多个长槽孔的筒状结构，能使悬浮液无障碍地进入转鼓，提高现有离心机的分离效果和处理量。

为此，本实用新型提出的一种具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，包括：转鼓，其上设有固相排料口和液相排液口；设置在所述转鼓内且与所述转鼓同轴线的螺旋输送器；一进料管由所述转鼓的一端沿轴向延伸至所述螺旋输送器内；所述转鼓与驱动装置相连接，一差速器分别与所述转鼓和螺旋输送器相连接，所述螺旋输送器在差速器的差动作用下与转鼓同向差速旋转；其中，所述螺旋输送器具有一中空的基体，在所述基体外部绕设有连续的螺旋叶片，所述螺旋叶片的外径与所述转鼓的内周壁相配合，所述进料管延伸至所述基体内；一个以上的液池表面转向器固定在所述基体外部，其中，每一个液池表面转向器的外周部均位于沿轴向排列的螺旋叶片的螺距之间。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述转鼓由锥筒和圆柱筒构成，所述液池表面转向器设置在位于所述转鼓圆柱筒段内的螺旋输送器的基体的外部。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述螺旋输送器的基体为筒状体，其周壁上设有至少一个出料口。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述出料口设置在所述螺旋输送器的中部，位于所述出料口与液相排液口之间的每两个所述螺旋叶片间设有一个所述液池表面转向器。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述螺旋输送器的基体为骨架基体，所述骨架基体由两端分别固定在两个中空体上的多个金属棒状体构成，每两个棒状体之间的间隙形成了螺旋输送器的出料口。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述中空体为圆盘或圆筒。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述其中一个圆盘或圆筒的外径大于另一个圆盘或圆筒的外径，所述多个金属棒状体经弯折后两端固定在所述圆盘或圆筒上形成柱锥形骨架基体。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述螺旋输送器的基体为筒状体，沿所述基体的长度方向设有多个长槽孔，所述长槽孔构成螺旋输送器的出料口。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述液池表面转向器呈环形片状结构，其包括两个相对合的片体，两个片体之间以及每个片体与相交接的螺旋叶片之间焊接连接。

如上所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其中，所述液池表面转向器的内径与所述螺旋输送器的基体外径相配合并焊接连接，液池表面转向器的外径小于所述螺旋叶片的外径。

本发明的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机的优点和特点是：

1、本发明采用由螺旋叶片、筒状基体、液池表面转向器构成的螺旋输送器，并将上述三者固联在一起形成一个运动单元。借助于设置在螺旋输送器的基体外周壁上的液池表面转向器，改变了离心机内液池表层液体的流动方向，增加了液池表层内细小固相颗粒的旋转半径并使其受到的离心力增大，且减小了细小固相颗粒沉降到转鼓内壁的距离，有利于增强离心机对细小固相颗粒的分离能力。

2、本发明采用骨架基体或具有多个长槽孔的筒状基体构成的螺旋输送器，由于此种骨架状基体或具有多个长槽孔的筒状基体是开放式结构，悬浮液由进料管进入螺旋输送器基体后，就能够从两个棒状体之间的间隙或多个长槽孔直接进入转鼓内，无需如公知技术中悬浮液必须从设置在螺旋输送器外周壁面上的出料孔进入转鼓，因此本发明可使进入离心机的悬浮液无障碍地进入转鼓，消除了公知的离心机在螺旋输送器出料孔处产生湍流的弊端，可提高离心机的分离效果和处理量。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1为本发明的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机的结构示意图。

图2为本发明的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机的螺旋输送器的一个实施例的结构示意图。

图3为本发明的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机的螺旋输送器的另一个实施例的结构示意图。

图4为本发明的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机的螺旋输送器的再一个实施例的结构示意图。

图5为本发明的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机的液池表面转向器结构主视示意图。

附图标号说明

1、进料管          2、主皮带轮          3、机座        4、转鼓

41、固相排料口    42、液相排液口        5、螺旋输送器

51、螺旋叶片     52a、螺旋输送器的筒状基体          521、出料口

52b、骨架基体    52c、基体      521c、长槽孔        53、液池表面转向器

6、差速器        7、辅皮带轮    522、523、中空体    524、棒状体

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

实施例1

如图1所示，本发明提出的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机由进料管1、主皮带轮2、机座3、转鼓4、螺旋输送器5、差速器6和辅皮带轮7等装置组成。所述离心机的两端由机座3支撑，其中，转鼓4由锥筒和圆柱筒构成，螺旋输送器5设置在所述转鼓4内，且与转鼓同轴线设置。一驱动装置(图中未示出)，如电机，通过主皮带轮2驱动转鼓4旋转，另一电机(未示出)通过设置在与主皮带轮2相反一侧的铺皮带轮7驱动差速器6旋转，所述差速器6分别与螺旋输送器5和转鼓4相连接，在差速器6的差动作用下，所述螺旋输送器5与转鼓4同向差速旋转。所述螺旋输送器5具有一中空的基体，在本实施例中，所述基体为一筒状基体52a，在所述筒状基体52a的外部绕设有连续的螺旋叶片51，所述螺旋叶片51的外径与所述转鼓4的内周壁相配合，形成锥状和圆柱状的外轮廓。所述进料管1由位于主皮带轮2侧的转鼓4延伸至所述螺旋输送器5的筒状基体52a内。在所述转鼓4前端的锥筒周壁上，即靠近进料管1的伸入端一侧，设有固相排料口41。在所述转鼓4后端，即靠近差速器侧，设有液相排液口42。

请配合参见图2、图5，本实施例中，所述螺旋输送器5的筒状基体52a的周壁上设有至少一个出料口521，所述出料口521设置在所述螺旋输送器5的大致中部，即大致设置在所述螺旋输送器5的螺旋叶片外轮廓柱锥相交处。一个以上的液池表面转向器53固定在所述筒状基体52a的外部，其中，液池表面转向器53呈环形片状结构，其包括两个相对合的片体531、532，两个片体之间以及每个片体与相交接的螺旋叶片之间焊接连接。每个液池表面转向器53的内径与所述螺旋输送器5的筒状基体52a外径相配合，并固定在筒状基体52a的外周壁上，所述液池表面转向器53的外径小于所述螺旋叶片51的外径。且每一个液池表面转向器53的外周部均位于沿轴向排列的螺旋叶片51的螺距之间。优选所述液池表面转向器53设置在位于所述转鼓4的圆柱筒段内的螺旋输送器5的筒状基体52a的外部。在本实施例中，所述液池表面转向器53为圆环状，套设固定在所述螺旋输送器基体52a的外周壁上，且在位于所述出料口521与液相排液口42之间的所述螺旋叶片螺距之间设有一个所述液池表面转向器53。

本发明的工作原理是：悬浮液经进料管1连续输入离心机的螺旋输送器5的筒状基体52a内，经螺旋输送器5筒状基体52a上的出料口521进入转鼓4内，在离心力的作用下，由于固、液比重不同，悬浮液很快被分成固、液两相，液相在转鼓4内形成一环形液池，而较重的固相颗粒在离心力作用下沉降到转鼓4内表面上形成沉渣层。所述转鼓4在主皮带轮2的带动下进行旋转，由于差速器6的差动作用使螺旋输送器5与所述转鼓4进行同向差速旋转，即转鼓4与螺旋输送器5之间有相对旋转运动，转鼓4内表面上的沉渣即被螺旋输送器5上的螺旋叶片51推送到转鼓4锥筒段的干燥区进一步脱水，然后经设置在锥筒段的排渣孔41排出；液相形成一个内环，经由设置在转鼓4后端，即靠近差速器侧的圆柱筒段的排液口42排出。

由于在转鼓内形成的环形液池表层通常还含有很多细小的固相颗粒没有被沉降到转鼓内表面上，在公知的离心机中，该细小的固相颗粒是随液池表层的液体沿轴向运动到排液口排出。而本发明采用了由螺旋叶片51、筒状基体52a、液池表面转向器53三者构成的螺旋输送器5，将上述三者固联在一起形成一个运动单元。通过分布在转鼓4的圆柱筒段内的多个液池表面转向器53，具体地讲，是通过在所述出料口521与液相排液口42之间的所述螺旋叶片螺距之间设置的所述液池表面转向器53，在差速器6的带动下与螺旋输送器5一起旋转，将迫使携带细小固相颗粒的表层液体流向液池更深处(离心机工作时，悬浮液在离心力的作用下在转鼓内的圆柱筒段形成一定深度的环形液池，环形液池表面半径比转鼓内径小，所述“液池更深处”是指距环形液池表面更深(或更远)。从旋转半径来说，液池更深处的固相颗粒(或液体)的旋转半径比环形液池表面半径大，但比转鼓内径小)，使这些细小固相颗粒的旋转半径增大，所受到的离心力也增大，且沉降到转鼓内壁的距离减小，可大大缩短沉降时间，从而提高了离心机对细小固相颗粒的分离能力。

实施例2

图3为本发明的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机的螺旋输送器的另一个实施例的结构示意图。

如图3所示，在本实施例中，所述螺旋输送器5的基体为骨架基体52b，所述骨架基体52b由两端分别固定在两个中空体522、523上的多个棒状体524构成，每两个棒状体524之间的间隙形成了螺旋输送器的出料口。所述中空体522、523可以是圆盘形，也可为圆筒状，在本实施例中，所述其中一个圆盘或圆筒状的中空体522的外径大于另一个圆盘或圆筒状的中空体523的外径，所述棒状体524为金属棒，并进行适当弯折，则多个棒状体524的两端焊接固定在所述圆盘或圆筒522、523上形成柱锥形骨架基体52b。所述进料管1自所述中空体523延伸至所述螺旋输送器5的骨架基体52b内。

在本实施例中，采用由多个金属棒状体524焊接在两个金属制成的圆筒或圆盘522、523上而形成的骨架基体52b，悬浮液由进料管1进入螺旋输送器基体后，就能够从两个棒状体524之间的间隙直接、无障碍地进入转鼓4，消除了公知离心机结构中在螺旋输送器出料孔处存在的湍流现象，可提高离心机的分离效果和处理量。

本实施例的其他结构、工作原理和有益效果与实施例1的相同，在此不再赘述。

实施例3

图4为本发明的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机的螺旋输送器的再一个实施例的结构示意图。

如图4所示，在本实施例中，所述螺旋输送器5的基体52c为筒状体，沿所述基体52c的长度方向设有多个长槽孔521c，所述长槽孔构成螺旋输送器的出料口。在本实施例中，采用由多个长槽孔521c构成螺旋输送器5的出料口，悬浮液由进料管1进入螺旋输送器基体后，就能够从各长槽孔521c内直接、无障碍地进入转鼓4，从而消除了公知离心机结构中在螺旋输送器出料孔处存在的湍流现象，可提高离心机的分离效果和处理量。且本实施例的螺旋输送器5的基体52c结构，较实施例2的骨架基体52b具有易于制造的优点。

本实施例的其他结构、工作原理和有益效果与实施例1的相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，包括：转鼓，其上设有固相排料口和液相排液口；设置在所述转鼓内且与所述转鼓同轴线的螺旋输送器；一进料管由所述转鼓的一端沿轴向延伸至所述螺旋输送器内；所述转鼓与驱动装置相连接，一差速器分别与所述转鼓和螺旋输送器相连接，所述螺旋输送器在差速器的差动作用下与转鼓同向差速旋转；其特征在于，所述螺旋输送器具有一中空的基体，在所述基体外部绕设有连续的螺旋叶片，所述螺旋叶片的外径与所述转鼓的内周壁相配合，所述进料管延伸至所述基体内；一个以上的液池表面转向器固定在所述基体外部，其中，每一个液池表面转向器的外周部均位于沿轴向排列的螺旋叶片的螺距之间。

2.如权利要求1所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述转鼓由锥筒和圆柱筒构成，所述液池表面转向器设置在位于所述转鼓圆柱筒段内的螺旋输送器的基体的外部。

3.如权利要求1所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述螺旋输送器的基体为筒状体，其周壁上设有至少一个出料口。

4.如权利要求3所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述出料口设置在所述螺旋输送器的中部，位于所述出料口与液相排液口之间的每两个所述螺旋叶片间设有一个所述液池表面转向器。

5.如权利要求1所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述螺旋输送器的基体为骨架基体，所述骨架基体由两端分别固定在两个中空体上的多个金属棒状体构成，每两个棒状体之间的间隙形成了螺旋输送器的出料口。

6.如权利要求5所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述中空体为圆盘或圆筒。

7.如权利要求6所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述其中一个圆盘或圆筒的外径大于另一个圆盘或圆筒的外径，所述多个金属棒状体经弯折后两端固定在所述圆盘或圆筒上形成柱锥形骨架基体。

8.如权利要求1所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述螺旋输送器的基体为筒状体，沿所述基体的长度方向设有多个长槽孔，所述长槽孔构成螺旋输送器的出料口。

9.如权利要求1-8任一项所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述液池表面转向器呈环形片状结构，其包括两个相对合的片体，两个片体之间以及每个片体与相交接的螺旋叶片之间焊接连接。

10.如权利要求9所述的具有液池表面转向器的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于，所述液池表面转向器的内径与所述螺旋输送器的基体外径相配合并焊接连接，液池表面转向器的外径小于所述螺旋叶片的外径。

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