CN104607325A - 一种引射式旋流连续分离机 - Google Patents

Abstract

一种引射式旋流连续分离机，它涉及一种旋流连续分离机。本发明解决了现有的旋流连续分离机采用回流污水来引射污杂物，存在用水量大、不能就地取水、管线太长、消耗管材太多的问题。圆筒的下端与圆锥筒的大端相互连通，污水入口管切向设置在圆筒的外侧壁上，污水入口管与圆筒的上部连通，溢流管竖直设置在圆筒的轴线上；混合室、喉部、扩压管和混水出口管沿轴线由上至下依次倾斜设置，混合室、喉部、扩压管和混水出口管依次连通，圆锥筒的下端通过排污管与混合室连通，喷嘴设置在混合室的上端，混合室的内径由上至下呈渐缩设置，扩压管的内径由上至下呈渐扩设置，污水出口管与混水出口管的下端连通。本发明用于城市原生污水处理。

Description

一种引射式旋流连续分离机

技术领域

本发明涉及一种引射式旋流连续分离机，属于污水处理技术领域。

背景技术

目前，污水防阻机包括旋转椭圆管污水过滤器、水力连续自清污水防阻机、旋转板式自动除污取水装置、旋转筒式自动除污取水装置、开式循环集成式污水取水装置、内置弹簧清污器的污水壳管换热器、自除污型污水换热器等。

旋转椭圆管污水过滤器由电动机带动旋转椭圆管转动，污水进入腔体内由孔板过滤，孔板上的污杂物在旋转椭圆管的作用下由排污孔排除。在实际运行过程中，旋转椭圆管与孔板之间有一定的间隙，长时间运行后在腔体内会沉积大量的污杂物，同时污水的排污量较大。

水力连续自清污水防阻机由外部固定壳体及筒形格栅及相应的挡板组成，壳体内部被挡板分成供水区和回水区，而供水区和回水区都被圆筒形格栅分为筒内区和筒外区，圆筒形格栅连接传动装置，运行时不停转动，其网眼的位置在供水区和回水区上交换。运行时，污水由污水一级泵打入筒外供水区，经过滤格栅的网眼后进入筒内供水区，污杂物阻隔在格栅外部，同时污水过滤后再经污水二级泵送入污水换热器，经换热器回到筒内回水区，然后经过格栅网眼进入筒外回水区，带走格栅上的杂质，实现反冲。供水区的面积大于回水区，这样回水区流速高，便于实现有效的反冲洗。但该装置存在较大的旁通，实测表明，该装置存在41.9％的支路旁通和21.5％的回流旁通。旁通导致一次泵的功耗加大，同时降低二次水出水温差，使换热器的工况变差。此外，该装置消耗部分能量，并使得系统增加了一级水泵。

具有自动除污功能的污水换热器污水走壳程，循环水走管程，在原有的壳管式换热器的基础上加一中间转轴。折流板设置成独立体，并与中间转轴以螺纹相连。折流板与换热管相连接的地方设有除污橡胶垫，当运行一段时间，壳程结垢后，人工转动中间转轴，通过正转反转能够实现折流板的左右移动。折流板刮擦换热管实现自动除污。但实验结果表明，折流板的左右移动较为困难。

公开号为CN1535753A、公开日为2004年10月13日的实用新型专利公开了一种自洁过滤装置，包括增压泵、出水口、自洁装置、过滤元件、壳体、导流板、集污容器、排污阀门、进水口、安装架、空心轴、密封圈、推力轴承、轴承体、深沟球轴承、轴承盖等，但该文献中并未公开通过部分回流实现暂时分离污杂物回头带走污杂物使旋流防阻装置具备传统旋流分离器均不具备的连续除污功能的方法，该设备在实际运行过程中需要不停的开启和闭合排污阀来排除污杂物，不能起到连续除污排污的作用。

公开号为CN103990304 A、公开日为2014年08月20日的发明专利申请公开了一种原生污水液固暂离轻重双效分离旋流防阻机，该专利申请采用回流污水来引射污杂物，存在用水量大、不能就地取水、管线太长、消耗管材太多的问题。

发明内容

本发明为解决现有的旋流连续分离机采用回流污水来引射污杂物，存在用水量大、不能就地取水、管线太长、消耗管材太多的问题，进而提供了一种引射式旋流连续分离机。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的引射式旋流连续分离机包括污水入口管、圆筒、圆锥筒、污水出口管和溢流管，圆锥筒的大端外径与圆筒的外径相等设置，圆筒的下端与圆锥筒的大端相互连通，污水入口管切向设置在圆筒的外侧壁上，污水入口管与圆筒的上部连通，溢流管竖直设置在圆筒的轴线上；所述分离机还包括引射回流装置，引射回流装置包括排污管、喷嘴、混合室、喉部、扩压管和混水出口管，混合室、喉部、扩压管和混水出口管沿轴线由上至下依次倾斜设置，混合室、喉部、扩压管和混水出口管依次连通，圆锥筒的下端通过排污管与混合室连通，喷嘴设置在混合室的上端，混合室的内径由上至下呈渐缩设置，扩压管的内径由上至下呈渐扩设置，污水出口管与混水出口管的下端连通。

本发明具有以下有益效果：

本发明的引射式旋流连续分离机利用污杂物与水之间的密度差、粒径差和惯性离心力差将污杂物从污水中分离出来；并通过引射回流装置来引射从圆锥段底部排出的污杂物，实现暂时分离污杂物回头带走污杂物，从而使该除污机具备连续除污功能；

本发明的引射式旋流连续分离机在不用回流污水来引射时，该设备还可以用其他水源来引射从圆锥段底部排出的污杂物；与现有的旋流连续分离机相比，引射污杂物所需水量会大大降低，从而实现了节水节能；由于现有的旋流连续分离机可以就近取水，本发明的引射式旋流连续分离机缩短了送水管道，从而实现节省管材；

本发明的引射式旋流连续分离机该设备作为一种液固、固固、液液分离的设备，具有单位容积处理能力高、分离效率高、分离时间短和机动性好的优点；本发明可有效解决城市污水热能资源化中阻塞污染的难题，使得污水能够更好的作为热泵的低位热源，拓宽了水源热泵的应用基础，是对热泵技术重要的发展；

本发明可以用于从液体中分离粒径在2微米以上的固体，对实现固液连续分离起了重要作用，有效拓宽了旋流分离器的应用领域。

本发明的引射式旋流连续分离机该设备作为一种液固、固固、液液分离的设备，具有单位容积处理能力高、分离效率高、分离时间短和机动性好的优点；本发明可有效解决城市污水热能资源化中阻塞污染的难题，使得污水能够更好的作为热泵的低位热源，拓宽了水源热泵的应用基础，是对热泵技术重要的发展；

本发明可以用于从液体中分离粒径在2微米以上的固体杂质，对实现固液连续分离起了重要作用，有效拓宽了旋流分离器的应用领域。

附图说明

图1是本发明的引射式旋流连续分离机的主视图，图2是图1的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～2所示，本实施方式的引射式旋流连续分离机包括污水入口管1、圆筒2、圆锥筒3、污水出口管11和溢流管12，圆锥筒3的大端外径与圆筒2的外径相等设置，圆筒2的下端与圆锥筒3的大端相互连通，污水入口管1切向设置在圆筒2的外侧壁上，污水入口管1与圆筒2的上部连通，溢流管12竖直设置在圆筒2的轴线上；所述分离机还包括引射回流装置10，引射回流装置10包括排污管4、喷嘴5、混合室6、喉部7、扩压管8和混水出口管9，混合室6、喉部7、扩压管8和混水出口管9沿轴线由上至下依次倾斜设置，混合室6、喉部7、扩压管8和混水出口管9依次连通，圆锥筒3的下端通过排污管4与混合室6连通，喷嘴5设置在混合室6的上端，混合室6的内径由上至下呈渐缩设置，扩压管8的内径由上至下呈渐扩设置，污水出口管11与混水出口管9的下端连通。

具体实施方式二：如图1所示，本实施方式喷嘴5与混合室6同轴设置。如此设计，便于由喷嘴5喷出的液体将由排污管4排出的含有较多污杂物的污水顺利引射进入喉部7，避免出现排污死角和堵塞，同时，还有助于减少污水经过这部分的能耗。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1所示，本实施方式圆筒2与圆锥筒3为一体制成。

如此设计，制作成本低，同时可以增加旋流连续分离机的稳定性。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：如图1所示，本实施方式污水出口管11的轴线与混水出口管9的轴线之间所成的夹角为110～160°。如此设计，是为了方便污水和污杂物的流出，避免由于直弯头或近似直弯头造成堵塞。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：如图1所示，本实施方式本实施方式污水出口管11的轴线与混水出口管9的轴线之间所成的夹角为135°。如此设计，是为了方便污水和污杂物的流出，避免由于直弯头或近似直弯头造成堵塞。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：如图1所示，本实施方式排污管4倾斜设置，排污管4的管径由上至下呈渐扩设置。如此设计，一方面是为了让由排污管4排出的污水与由喷嘴5喷出的高速液体具有相似的流向，便于引射；另一方面是为了利用渐扩的形状降低排污管4中污水的流速，增大其静压强，也即增大排污管4中污水和由喷嘴5喷出的高速液体之间的压差，促进引射。其它组成及连接关系与具体实施方式二、四或五相同。

具体实施方式七：如图1所示，本实施方式溢流管12的上端穿出圆筒2的上端面。如此设计，是为了利用密度差、粒径差、惯性离心力差将密度较小的清水从污水中成功分离。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。

工作原理：

从城市污水干渠(或者污水处理厂)流出的污水从污水入口1切向进入旋流引射连续除污机的圆筒2内，在惯性离心力的作用下，污水在圆筒2内高速旋转而下，然后进入圆锥筒3内，由于污杂物和水之间密度差、粒径差以及惯性离心力差的存在，密度大、粒径大、惯性离心力大的污杂物被摔至圆筒2和圆锥筒3的内壁，而密度小、粒径小、惯性离心力小的水则被挤向圆筒2和圆锥筒3的中心部位，当污水旋转流至圆锥筒3的底部时，水流分为两股，一股是由密度较小的清水和部分密度不比水大的污杂物组成的较为澄清的水(本文中简称“清水”)，这股清水从圆锥筒3的底部中央反转向上，流进溢流管12，然后投入使用(例如：污水源热泵中，进入污水换热器换热，从而提取出污水所含的热量或冷量，回收城市污水中的余热或余冷)；另一股是由密度较大的污杂物和少量污水组成的混合物(由于该混合物中污水量含量极少而大部分为密度较大的污杂物，因此本文中简称“污杂物”)，这些污杂物则与反转向上的清水相反，直接向下流入排污管4，从而进入引射回流装置10。

下面分两种情况来阐述引射回流装置10的作用：

①当利用从溢流管12流出经使用后(例如：污水源热泵中，进入污水换热器换热后)的回流清水来引射从排污管4流出的污杂物时：从溢流管12流出的经过使用后(例如：污水源热泵中，进入污水换热器换热后)的回流清水从喷嘴处高速喷射进入混合室6，由于流速高，所以静压小，在压差、重力以及污杂物惯性的综合作用下将排污管4中的污杂物引射进入混合室6与回流清水混合，再次形成污水，一起通过喉部7进入扩压管8，再由混水出口管9流出引射回流装置10，然后通过混水出口管9和污水出口管11排出，从而实现暂时分离污杂物回头带走污杂物，使该除污机具备传统旋流分离器均不具备的连续除污功能；

②当不利用回流清水来引射，而采用其它水源来引射从圆锥段底部排出的污杂物时：从其它水源送来的水从喷嘴处高速喷射进入混合室6，由于流速高，所以静压小，在压差、重力以及污杂物惯性的综合作用下将排污管4中的污杂物引射进入混合室6与从喷嘴中喷出的来自其它水源的水混合，一起通过喉部7进入扩压管8，再由混水出口管9流出引射回流装置10，然后通过混水出口管9和污水出口管11排出。同时，由于该设备采用了标准的引射器结构来引射，引射污杂物所需水量会大大降低，从而实现了节水节能；同时，由于该设备可以就近取水，因此该设备可以有效较少送水管线的长度，节省管材。

Claims (7)

1.一种引射式旋流连续分离机，所述分离机包括污水入口管(1)、圆筒(2)、圆锥筒(3)、污水出口管(11)和溢流管(12)，圆锥筒(3)的大端外径与圆筒(2)的外径相等设置，圆筒(2)的下端与圆锥筒(3)的大端相互连通，污水入口管(1)切向设置在圆筒(2)的外侧壁上，污水入口管(1)与圆筒(2)的上部连通，溢流管(12)竖直设置在圆筒(2)的轴线上；其特征在于：所述分离机还包括引射回流装置(10)，引射回流装置(10)包括排污管(4)、喷嘴(5)、混合室(6)、喉部(7)、扩压管(8)和混水出口管(9)，混合室(6)、喉部(7)、扩压管(8)和混水出口管(9)沿轴线由上至下依次倾斜设置，混合室(6)、喉部(7)、扩压管(8)和混水出口管(9)依次连通，圆锥筒(3)的下端通过排污管(4)与混合室(6)连通，喷嘴(5)设置在混合室(6)的上端，混合室(6)的内径由上至下呈渐缩设置，扩压管(8)的内径由上至下呈渐扩设置，污水出口管(11)与混水出口管(9)的下端连通。

2.根据权利要求1所述的一种引射式旋流连续分离机，其特征在于：喷嘴(5)与混合室(6)同轴设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种引射式旋流连续分离机，其特征在于：圆筒(2)与圆锥筒(3)为一体制成。

4.根据权利要求3所述的一种引射式旋流连续分离机，其特征在于：污水出口管(11)的轴线与混水出口管(9)的轴线之间所成的夹角为110～160°。

5.根据权利要求4所述的一种引射式旋流连续分离机，其特征在于：污水出口管(11)的轴线与混水出口管(9)的轴线之间所成的夹角为135°。

6.根据权利要求2、4或5所述的一种引射式旋流连续分离机，其特征在于：排污管(4)倾斜设置，排污管(4)的管径由上至下呈渐扩设置。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种引射式旋流连续分离机，其特征在于：溢流管(12)的上端穿出圆筒(2)的上端面。