CN108067355A - 一种双锥并流卧螺离心机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双锥并流卧螺离心机，包括转鼓、差速器以及支承，在转鼓内设置有内转子，在内转子表面上设置有双排螺旋叶片，双排螺旋叶片形成原料通道和排液通道，在双排螺旋叶片上设置有若干回液孔，原料通道和排液通道仅在回液孔处相连通，在内转子内设置有进料管，在内转子上还设置有与进料管相连通的若干进料孔，若干进料孔与原料通道相连通；在原料通道的双排螺旋叶片表面上设置有多个松渣结构，松渣结构设置有高出双排螺旋叶片表面的波浪形凸起，松渣结构的波浪形凸起沿内转子的径向分布与排渣方向垂直。本发明能够对工程污水进行有效固液分离，分离效果好，解决了现有离心机在停机前需要用清水对内转子的内部泥渣进行清洗的难题。

Description

一种双锥并流卧螺离心机

技术领域

本发明涉及固液分离设备，特别涉及一种双锥并流卧螺离心机。

背景技术

卧螺离心机作为一种通用机械，广泛应用于各行业中。随着离心机结构设计的变化和参数的不断优化，其分离质量和生产能力也越来越好，远远超过之前的设计水平。然而高分离效率（渣料干度高、清液澄清度高）和低能耗是相互矛盾的，因此，研究特殊结构并优化是进一步提升卧螺离心机产品性能的主要发展方向。

另一方面，现有的离心机大多情况下必须使用絮凝剂，才能保证工程污水的有效分离。然而，絮凝剂含有化学成分会污染水体，从而造成二次污染和增加使用成本，如何通过提高分离因数或增加沉降深度来提高分离效果也是提升卧螺离心机产品性能的主要发展方向。

现有技术有待进一步改进和提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高分离效率、低能耗的双锥并流卧螺离心机，能够对工程污水进行有效分离，分离效果好。

本发明是这样实现的，提供一种双锥并流卧螺离心机，包括转鼓、差速器以及支承，所述转鼓设置在两个支承之间，在所述转鼓内设置有内转子，在所述内转子表面上设置有双排螺旋叶片，所述转鼓和内转子包括小端和大端，在大小两端之间通过双圆锥部过渡，所述双排螺旋叶片形成原料通道和排液通道，所述原料通道的截面积大于排液通道的截面积，在所述转鼓的小端设置有与原料通道相连通的出渣口，在所述转鼓的大端设置有与排液通道相连通的清液出口，在所述双排螺旋叶片上设置有若干回液孔，所述原料通道和排液通道通过转鼓内壁与双排螺旋叶片相互密封隔绝，两者仅在回液孔处相连通，在所述内转子内设置有进料管，在所述内转子上还设置有与进料管相连通的若干进料孔，所述若干进料孔与原料通道相连通；在靠近圆锥部小端的原料通道推渣的双排螺旋叶片表面上设置有多个松渣结构，所述松渣结构分布在双排螺旋叶片的外边缘，所述松渣结构设置有高出双排螺旋叶片表面的波浪形凸起，所述松渣结构的波浪形凸起沿内转子的径向分布与排渣方向垂直。

进一步地，所述松渣结构的波浪形凸起设置有两个不同倾斜角的斜边，与双排螺旋叶片的螺旋方向一致的斜边的倾斜角度小于与螺旋方向相反的斜边的倾斜角度。

进一步地，所述松渣结构靠转鼓内壁侧的凸起高度大于其靠近内转子侧的凸起高度。

进一步地，所述松渣结构设置在双排螺旋叶片上超过一圈。

进一步地，所述原料通道和排液通道的截面积之比为原料比重和清液比重之比。

进一步地，所述若干回液孔靠近双排螺旋叶片的根部，其高度不大于原料通道的高度的一半。

进一步地，所述内转子的圆锥部包含两段不同锥角的圆锥，靠近大端的圆锥角大于靠近小端的圆锥角。

进一步地，所述双排螺旋叶片的顶部设置有防泄漏结构。

进一步地，所述防泄漏结构包括设置在顶部的凹槽和放置在凹槽中的密封条。

与现有技术相比，本发明的双锥并流卧螺离心机具有以下特点：

（1）采用双排螺旋叶片对液态原料中的固相和液相进行分离，双排螺旋叶片形成原料通道和排液通道，原料通道的截面积大于排液通道的截面积，较大截面积的原料通道用于推送固相泥渣，降低泥渣原料的流速，增加泥渣的离心时间；较小截面积的排液通道用于推送清液，便于快速排液。

（2）采用并流式结构，进料方向和固相出料方向一致，增加了固相泥渣的行程，延长了固液分离时间，提高固相和液相的分离效果。

（3）在原料通道的双排螺旋叶片表面上设置有多个松渣结构，松渣结构设置有高出双排螺旋叶片表面的波浪形凸起，在双排螺旋叶片表面上设置波浪形凸起相当于一种铧犁式螺旋叶片结构，波浪形凸起可以有效地推动分离出来的固相泥渣，防止泥渣粘接在原料通道内，大大提高了离心机的排渣功能，解决了出渣困难这一问题，同时解决了现有离心机在停机前需要用清水对其内转子的内部泥渣进行清洗作业的难题。

（4）采用双锥形叶片，一般来说，离心机的锥段锥角度数越大，固相泥渣含水量就越小，推泥阻抗力也就越大，所以双锥形的大倾斜角区域的泥渣含水量大于小倾斜角区域的泥渣含水量，提高固液分离效果。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的立体示意图；

图2为图1的剖面示意图；

图3为图2中内转子的主视图；

图4为图3的俯视图；

图5为本发明的双锥并流卧螺离心机进行固液分离的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参照图1、图2以及图3所示，本发明双锥并流卧螺离心机的较佳实施例，包括转鼓1、差速器2以及支承3。转鼓1设置在两个支承3之间，在转鼓1内设置有内转子4，在内转子4表面上设置有双排螺旋叶片5。转鼓1和内转子4包括小端和大端，在大小两端之间通过圆锥部过渡，差速器2带动转鼓1和内转子4差速转动。本发明适用于对液态原料A中的固相和液相进行分离，例如工程污水分离和皮革污水分离的处理等，特别适用于分离固相较细，固液比重差较小，或高干度渣料要求的场合，现有固液分离机难以分离的场合。

双排螺旋叶片5形成原料通道6和排液通道7。原料通道6的截面积大于排液通道7的截面积，原料通道6和排液通道7的最佳截面积（或者原料通道6和排液通道7的轴向宽度）之比为原料比重和清液比重之比。

在转鼓1的小端设置有与原料通道6相连通的出渣口9，在转鼓1的大端设置有与排液通道7相连通的清液出口10。液态原料A经过分离处理后，固相泥渣B通过双排螺旋叶片5沿原料通道6和锥段部分的排液通道7方向推进，最后从出渣口9排出。液态原料A从进料口12开始沿原料通道6向小端流动，在离心力的作用下，靠近转鼓壁面逐渐形成固相泥渣B，靠近轴心逐渐形成液态清液C。到达锥柱交界处附近，固相泥渣B继续往小端出渣口9推进，而液态清液C由锥柱交界处附近原料通道6和排液通道7之间的回液孔8从原料通道6转到排液通道7，然后沿排液通道7向大端流动，最后从清液出口10排出，如图5所示。在双排螺旋叶片5上设置有若干回液孔8，回液孔8位于内转子4的中部且靠近圆锥部。若干回液孔8靠近双排螺旋叶片5的根部，其高度不大于原料通道6的高度的一半。在本实施例中，回液孔8的高度为原料通道6的高度的三分之一。

原料通道6和排液通道7通过转鼓1内壁与双排螺旋叶片5相互密封隔绝，两者仅在回液孔8处相连通。在内转子4内设置有进料管11。液态原料A通过进料管11进入到内转子4的内部。在内转子4上还设置有与进料管11相连通的若干进料孔12，若干进料孔12位于内转子4的大端且靠近清液出口10。若干进料孔12与原料通道6相连通。液态原料A通过若干进料孔12后进入到原料通道6，在差速器2的带动下进行固液分离。由于进料口12设置在靠近大端处，液态原料A的进料方向和固态泥渣B的出料方向一致，增加了固相泥渣的行程，从而增加了固相的沉降时间，提高固相和液相的分离效果。

泥渣中的固体颗粒受离心力作用会逐渐向转鼓1内壁面方向堆积，逐渐集聚在双排螺旋叶片5的外侧，并最终形成固态泥渣B，如图5中全箭头实线所示。而分离出来的液态清液C则位于双排螺旋叶片5的内侧，如图5中半箭头虚线所示，以实现固液分离。

请同时参照图3和图4所示，在靠近圆锥部小端的原料通道6推渣的双排螺旋叶片5表面上设置有多个松渣结构13。松渣结构13分布在双排螺旋叶片5的外边缘。松渣结构13设置有高出双排螺旋叶片5表面的波浪形凸起14，松渣结构13的波浪形凸起14沿内转子4的径向分布与排渣方向垂直。松渣结构13的波浪形凸起14设置有两个不同倾斜角的斜边，与双排螺旋叶片5的螺旋方向（也即排渣方向）一致的斜边15的倾斜角度小于与螺旋方向相反的斜边16的倾斜角度。松渣结构13的斜边16推挤固态泥渣B逐渐向出渣口9方向移动并顺利推出。松渣结构13把固态泥渣B从转鼓1内壁面上拽下来，防止了固态泥渣B堆积在转鼓1壁上而卡住双排螺旋叶片5，可使得采用大锥角转鼓结构能顺畅出泥，从而实现低功耗情况下得到高干度出渣的效果，解决了现有的离心机出渣难的问题。

松渣结构13靠转鼓1内壁侧的凸起高度大于其靠近内转子4侧的凸起高度，松渣结构13对固态泥渣B产生一个向内转子4轴线的力，使得固态泥渣B被逐渐向内转子4中心挤压，便于固态泥渣B全部从原料通道6中推挤出来。分离工作完成后，本发明的离心机设备内基本不残留固态泥渣B，从而克服了现有离心机在停机前需要用清水对其内转子的内部泥渣进行清洗作业的缺陷。

松渣结构13设置在双排螺旋叶片5上超过一圈。在本实施例中，松渣结构13在双排螺旋叶片5上的分布超过两圈，如图4所示。一般地松渣结构13设置越多，固态泥渣B的出渣效果越好，但是可能会降低清液的澄清度。

内转子4的圆锥部和转鼓1锥段内部包含两段不同锥角的圆锥，靠近大端的圆锥角大于靠近小端的圆锥角。一般来说，离心机的锥段锥角度数越大，固相泥渣含水量就越小，推泥阻抗力也就越大。一般情况下，由于锥柱交界处附近尚处于固液混合区，相比之下推进阻力较小，易采用大锥角（本实施例为15度），小锥角区域基本上为含固率较高的渣料，推进阻力大，故本实施例中的锥角为7度。采用变锥角结构，既可以降低离心机的功率，又可以保证推渣顺畅，从而达到理想的固液分离效果。

为了防止内部泄漏，减少液相和固相之间的相互泄漏，在双排螺旋叶片5的顶部设置有防泄漏结构。所述防泄漏结构包括设置在顶部的凹槽和放置在凹槽中的密封条17。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双锥并流卧螺离心机，包括转鼓（1）、差速器（2）以及支承（3），所述转鼓（1）设置在两个支承（3）之间，在所述转鼓（1）内设置有内转子（4），在所述内转子（4）表面上设置有双排螺旋叶片（5），所述转鼓（1）和内转子（4）包括小端和大端，在大小两端之间通过圆锥部过渡，所述双排螺旋叶片（5）形成原料通道（6）和排液通道（7），其特征在于，所述原料通道（6）的截面积大于排液通道（7）的截面积，在所述转鼓（1）的小端设置有与原料通道（6）相连通的出渣口（9），在所述转鼓（1）的大端设置有与排液通道（7）相连通的清液出口（10），在所述双排螺旋叶片（5）上设置有若干回液孔（8），所述原料通道（6）和排液通道（7）通过转鼓（1）内壁与双排螺旋叶片（5）相互密封隔绝，两者仅在回液孔（8）处相连通，在所述内转子（4）内设置有进料管（11），在所述内转子（4）上还设置有与进料管（11）相连通的若干进料孔（12），所述若干进料孔（12）与原料通道（6）相连通；在靠近圆锥部小端的原料通道（6）推渣的双排螺旋叶片（5）表面上设置有多个松渣结构（13），所述松渣结构（13）分布在双排螺旋叶片（5）的外边缘，所述松渣结构（13）设置有高出双排螺旋叶片（5）表面的波浪形凸起（14），所述松渣结构（13）的波浪形凸起（14）沿内转子（4）的径向分布与排渣方向垂直。

2.如权利要求1所述的双锥并流卧螺离心机，其特征在于，所述松渣结构（13）的波浪形凸起（14）设置有两个不同倾斜角的斜边，与双排螺旋叶片（5）的螺旋方向一致的斜边（15）的倾斜角度小于与螺旋方向相反的斜边（16）的倾斜角度。

3.如权利要求1所述的双锥并流卧螺离心机，其特征在于，所述松渣结构（13）靠转鼓（1）内壁侧的凸起高度大于其靠近内转子（4）侧的凸起高度。

4.如权利要求1或2或3所述的双锥并流卧螺离心机，其特征在于，所述松渣结构（13）设置在双排螺旋叶片（5）上超过一圈。

5.如权利要求4所述的双锥并流卧螺离心机，其特征在于，所述原料通道（6）和排液通道（7）的截面积之比为原料比重和清液比重之比。

6.如权利要求4所述的双锥并流卧螺离心机，其特征在于，所述若干回液孔（8）靠近双排螺旋叶片（5）的根部，其高度不大于原料通道（6）的高度的一半。

7.如权利要求4所述的双锥并流卧螺离心机，其特征在于，所述内转子（4）的圆锥部包含两段不同锥角的圆锥，靠近大端的圆锥角大于靠近小端的圆锥角。

8.如权利要求1所述的双锥并流卧螺离心机，其特征在于，所述双排螺旋叶片（5）的顶部设置有防泄漏结构。

9.如权利要求8所述的双锥并流卧螺离心机，其特征在于，所述防泄漏结构包括设置在顶部的凹槽和放置在凹槽中的密封条（17）。