CN106000665A - 一种双进口水力旋流分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双进口水力旋流分离器，包括内筒和外筒，所述内筒包括圆柱体段和锥体柱段，其特征在于所述圆柱体段设有双进口、出水管、溢流管，所述锥体柱段设有底流口和底流残渣提桶，双进口采用90°垂向布置，单个进口的当量直径为分离器直径的0.15‑0.25倍，采用螺旋切向进水，进口外侧曲率半径为分离器内筒直径的0.75‑1.0倍，内侧曲率半径为分离器内筒直径的0.55‑0.75倍，连接圆柱体段内筒的开口直径为分离器内筒直径的0.10‑0.30倍。本发明针对传统单进口水力旋流器的处理能力小、与市政管道连接的适应性差、处理效果欠缺的缺点，采用双进口螺旋切向入流，通过优化进水流向，增大处理规模，提高了处理能力，同时进一步提升了分离效果。

Description

一种双进口水力旋流分离器

技术领域

本发明涉及固液两相分离工艺附属配件，公开了一种高效分离并具有双进口功能的双进口水力旋流分离器。

背景技术

旋流分离器是利用离心沉降原理，从悬浮液中将两相(或多相）介质进行分离、分级或分选的一种设备。由于液体常为水介质，故又叫水力旋流器(或旋流分离器）。设备主体是由圆筒和圆锥两部分组成，悬浮液经入口管沿切向进入圆筒，向下作螺旋形运动，固相颗粒在离心力的作用下具有向旋流器壁沉降的趋向。粗颗粒由于受到较大的离心力作用，向旋流器壁面运动并随外旋流从旋流器底部排出形成底流；细颗粒则由于所受的离心力较小，来不及沉降就随内旋流从溢流管排出形成溢流。通过底流和溢流从而进行不同介质的分离。

水力旋流器作为一种多功能、多用途的高效分离装置，其结构虽然简单，但其各部分结构的细微变化将会极大地影响分离性能。除了过流介质本身的特性和操作参数对分离性能有所影响外，水力旋流器的本身结构参数影响更为明显。传统水力旋流器多为单进口模式，其主要缺点有处理能力小、与市政管道连接的适应性差、处理效果欠缺等。

发明内容

本发明针对传统单进口水力旋流器的处理能力小、与市政管道连接的适应性差、处理效果欠缺的缺点，提供了一种处理能力大、适应性强、处理效果有所提升的双进口水力旋流分离器。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种双进口水力旋流分离器，包括内筒和外筒，所述内筒包括圆柱体段和锥体柱段，其特征在于所述圆柱体段设有双进口、出水管、溢流管，所述锥体柱段设有底流口和底流残渣提桶，双进口采用90°垂向布置，单个进口的当量直径为分离器直径的0.15-0.25倍，采用螺旋切向进水，进口外侧曲率半径为分离器内筒直径的0.75-1.0倍，内侧曲率半径为分离器内筒直径的0.55-0.75倍，连接圆柱体段内筒的开口直径为分离器内筒直径的0.10-0.30倍。

优选地，圆柱体段上的溢流口直径为单个进口当量直径的1~2倍，溢流管淹没深度为分离器直径的0.35-0.60倍，溢流口底部呈喇叭口。

优选地，所述锥体柱段，锥角角度为15-30°；底流口直径为分离器直径的0.07-0.10倍。

优选地，所述圆柱体段高度为分离器的公称直径的0.75-2.0倍，所述双进口水力旋流分离器的公称直径DN不大于1000mm。此处所说公称直径均为内筒直径。

本发明利用双进口设计优化了进料通道，利用垂直布置、切向入流设计提高了过流能力本发明水力旋流分离器采用螺旋切向入流，通过改变进口接入条件，优化进水流向，增大处理规模，提高了处理能力，同时进一步提升了分离效果，拓展了接入适应性。。本发明既能用于污水管道排放的预处理，又能用于雨水管道排入河道前的前处理，还能用于雨污管道检查井等部件的改造优化，实现了有效分离、有效接入。本发明与常规旋流分离器相比有如下优点：（1）双进口设计，处理规模提升，分离效果增强；（2）已有管道接入的适应性显著提高，进一步提升分离效果；（3）便于现有工程改造；（4）材料抗腐蚀，经久耐用；（5）采用整体设计，加工一次成型，使配件使用更稳定可靠。

附图说明

图1是双进口水力旋流分离器的整体结构剖面图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是图1的B-B剖面图。

具体实施方式

参照附图1至附图3与实施例，对本发明作进一步详细描述：

图中1进水管，2-1出水管，2-2溢流管，3喇叭口，4.内筒柱体段，5内筒锥体段，6底流残渣提桶，7外筒，8流速仪探头接口，9预留工作线窗，10螺丝承接口，。

实施例

双进口水力旋流分离器，如图1、图2和图3所示，包括1进水管，2-1出水管，2-2溢流管，3喇叭口，4内筒柱体段，5内筒锥体段，6底流残渣提桶，7外筒，8流速仪探头接口，9预留工作线窗，10螺丝承接口。水力旋流分离器的进口为双进口设计，含有悬浮颗粒物的污水或雨水首先经过进水管1切向流入分离器后，产生旋转，颗粒物经内筒锥体段5后，受离心力作用进入顺锥体内壁下滑至底流残渣提桶6；上清液经内筒柱体段4后，经喇叭口3，最后流出出水管2-1；运行一段时间后，利用吸泥机，经溢流管2-2深入底流残渣提桶6内吸除。所述双进口水力旋流分离器内筒的公称直径DN500mm，外筒公称直径为600mm；包括圆柱体段和锥体柱段，所述圆柱体段高度为400mm，为分离器的公称直径的0.8倍，锥体柱段高度为900mm；双进口采用90°垂向布置（即两个进口与内筒成切线布置，且两个进口与内筒连接处之间的圆心角为90°，两个进口之间呈垂直布置），间距为250mm，单进口当量直径为100mm，为分离器直径的0.2倍，采用螺旋切向进水，进口外侧曲率半径400mm，内侧曲率半径300mm，连接圆柱体段内筒的开口直径75mm；圆柱体段上的溢流口直径100mm，与单进口当量直径相当，溢流管淹没深度（指位于出口管底标高以下部分的深度）为300mm，是分离器直径的0.60倍；所述锥体柱段，锥角角度为26°；底流口直径50mm，为分离器直径的0.10倍。

雨水径流后产生的污水经过水力旋流分离器后，进水悬浮固体物质浓度SS范围为110-126mg/L，进水流速由未加双进口前的0.10m/s提高至约0.40m/s，旋流分离后不同粒径分布区间的去除率平均提高至20-50%。测定旋流分离器进出水的流速和悬浮物浓度，结果详见表1。其中D10粒径、D50粒径、D90粒径分别为粒径分布曲线中累积分布为10%、50%、90%时的最大颗粒的等效直径或平均粒径。

表 1 进出水粒径分布统计

因此，双进口水力旋流分离器由于设计独特和性能增强，在实施例的试验中表现出良好的效果，其关键点在于：1）在入流区，双进口相比单进口提高了水力旋流分离器入口处的起始流速，同时双进口提供了更大的旋流分离加速度；2）在分离区，比较与单进口，双进口的设计增加了单位时间的过流通量，从而使水力旋流分离器的处理规模进一步提高；3）在外部的接入管处，双进口提供了较好的已有多管道的接入条件，避免了单进口的接入限制；4）在底流区，底流残渣提桶的设计可避免沉积物在进水冲击下的再次悬浮，有效保证出水的沉积物始终处于较低的水平。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种双进口水力旋流分离器，包括内筒和外筒，所述内筒包括圆柱体段和锥体柱段，其特征在于所述圆柱体段设有双进口、出水管、溢流管，所述锥体柱段设有底流口和底流残渣提桶，双进口采用90°垂向布置，单个进口的当量直径为分离器直径的0.15-0.25倍，采用螺旋切向进水，进口外侧曲率半径为分离器内筒直径的0.75-1.0倍，内侧曲率半径为分离器内筒直径的0.55-0.75倍，连接圆柱体段内筒的开口直径为分离器内筒直径的0.10-0.30倍。

2.根据权利要求1所述的双进口水力旋流分离器，其特征在于：所述圆柱体段上的溢流口直径为单进口当量直径的1~2倍，溢流管淹没深度为分离器内筒直径的0.35-0.60倍。

3.根据权利要求2所述的双进口水力旋流分离器，其特征在于：所述圆柱体段高度为分离器的公称直径的0.75-2.0倍，所述双进口水力旋流分离器的公称直径DN不大于1000mm。

4.根据权利要求1所述的双进口水力旋流分离器，其特征在于：所述锥体柱段的锥角角度为15-30°；底流口直径为分离器内筒直径的0.07-0.10倍。