CN1082839C - 淀析离心机 - Google Patents

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Abstract

此淀析离心机具有一个连同一螺旋传送器的转筒，该螺旋传送器具有一主体(4)和一螺旋(7)。有待分离为轻相物质和重相物质的物料通过主体上的各进入口(6)被供入，而重相物质通过传送器一端处的转角上的各排出口被排出。在各进入口和各重相物质排出口之间螺旋传送器装有一阻隔板(8c)，一般成形加工为一径向肋板，它形成一个在与螺旋(7)同一方向上转入的螺旋表面。由于其形状，此阻隔板对传输重相物质起到促进作用，并且在阻隔板与转筒的内侧表面之间保持同一间隙的情况下，则间隙区域可以由于增大阻隔板的轴向长度而增大。

Description

淀析离心机
本发明涉及一种淀析离心机，用于把一种供入的物料分离为轻相物质和重相物质，它包括一硕长的转筒，其适于围绕其纵向轴线转动；一螺旋传送器，其配置在转筒之中并与之同轴线，它还包括一主体，其装有一螺旋；各进入口，其在螺旋传送器上用于供应有待分离的物料，以及各排出口，其在传送器一端处用于转筒中的重相物质，螺旋传送器，其也适于相对于转筒而转动，以便朝向各重相物质排出口传输重相物质；以及一阻隔板，其配置在各进入口与各排出口之间，而其在任何轴向位置上的径向尺寸小于在同一轴向位置上螺旋的径向尺寸，阻隔板从传送器的螺旋的一叶片的面向各排出口一侧上的某一位置沿着朝向各排出口的方向伸展到传送器的螺旋的各叶片之一的背离各排出口一侧上的某一位置，而不相交于某一中间叶片。
美国专利文件第3,885,734号说明了这样一种类型的离心机，其具有一形状为环形圆盘的阻隔板，该板配置得与传送器的纵向轴线成直角，此阻隔板起到一种屏障作用，防止轻相物质移向各重相物质排出孔口。由于这一屏障，淀析机可以在阻隔圆盘的轻相物质一侧和重相物质一侧的液面不等的情况下予以操作。
在淀析过程中，重相物质由螺旋传送器从转筒的内侧表面与传送器主体的外侧表面之间的空间所构成的分离室传输到各重相物质排出口，而阻隔圆盘导致可供用于这种传输的横截面面积的减小。取决于重相物质的密度和数量，这一限制可导致不希望有的、重相物质产物在阻隔圆盘的轻相物质一侧的大量积累并造成入口和分离状况的受损，此外，还加大淀析机的磨损，以及需要较大的扭矩以维持传送器与转筒之间的相对运动。
美国专利说明第3,934,792号描述了一种上述类型的淀析离心机，它具有一大体上形状为一扁平径向板件的阻隔板，其设置得跨过由两个相邻的螺旋叶片、传送器主体的外侧表面和转筒的内侧表面所限定的螺旋腔室。这一阻隔板具有与从美国，3,885,734中得知的阻隔板同样的一些缺点，并由于长度较小，要比上述先有技术中的阻隔板更多地减小，可供用来把重相物质传输到各排出口的横截面面积。此阻隔板具有另外一个缺点，即它不具有与螺旋传送器同样的旋向，并因此抵销了螺旋传送器的各叶片的传输效果。
本发明的目的是提供一种淀析离心机，其中这些缺点得以减少或完全消除。
按照本发明，达到这一目的是依靠一种在前言中提及的那种类型的淀析离心机，其中阻隔板采取一种具有与螺旋传送器同样旋向的螺旋肋板的形式。
由于阻隔板成形加工为一个在与传送器螺旋同一方向上转进的螺旋表面，它就以与螺旋同样的方式对传输重相物质起到促进作用，使之朝向各排出孔口，从而重相物质在阻隔板的上游一侧的积累得以减少，其效果是，上述由于积累所造成的各种缺点得以减少或完全消除。符合本发明的阻隔板还具有附加的优点，即在阻隔板下面的传输面积可以通过保持同一间隙而相对于先有技术中的阻隔板予以增大，此新型阻隔板能够沿环向伸展超过360°的传送器的周边并具有长于在先有技术中所见的轴向尺寸。
符合本发明的阻隔板还解决了存在于已知阻隔圆盘中的二个问题。第一个问题是，在螺旋叶片面向各排出口的一侧，以下称作下游一侧，会合阻隔板的区域内，重相物质大量积累往往产生在阻隔板背离各进出口的一侧，以下称作上游一侧，这是由于，重相物质与转筒的外壁之间的摩擦驱使重相物质进入在所述各表面之间所形成的角落。这种多余的重相物质只有一条路可以走掉，即在阻隔圆盘的周边边缘以下，不过，相对于大量重相物质来看，这一传输面积是有限的。在符合本发明的离心机的阻隔板中，这一问题完全得以消除，由于在螺旋叶片的下游一侧会合阻隔板的地方不包含这样一种能够积累重相物质的角落。相反，由于阻隔板的螺旋形状，重相物质可以由阻隔板自身使之向上传输，并且既使这样不够充分，重相物质还可在阻隔板下面逸向其上游一侧。
已知阻隔圆盘的第二个问题是，在螺旋叶片的上游一侧会合阻隔圆盘的区域内，往往在阻隔圆盘的上游一侧出现重相物质的短缺，因为，如前所指出的，重相物质已经积累在螺旋叶片的下游一侧与阻隔板的上游一侧之间的角落里，这种重相物质的短缺导致所述区域内的轻相物质在阻隔圆盘的周边下面透过并与已经分离出来的、正在由螺旋朝向各重相物质排出口传输的重相物质混合在一起。这样就导致先有技术中离心机效率的非同小可的降低。在符合本发明的离心机中，不存在这一问题，因为，在螺旋的叶片的上游一侧会合阻隔板的区域中，重相物质在阻隔板的边缘下面受到重相物质与转筒的外壁之间的摩擦力的推压，以致不产生任何显著的积累。
在符合本发明的淀析离心机的一个优选实施例中，阻隔板可以具有一不断增大或减小的节距，通过改变阻隔板的节距，可以随意改变阻隔板的传输能力。在一第二实施例中，阻隔板可以形成一螺旋表面而带有不变的节距。当传送器的螺旋也具有不变的节距时，这一点尤其合适，由于这样可防止阻隔板与相邻各螺旋叶片之间的空间过于窄小。
在符合本发明的淀析离心机的一第三实施例中，阻隔板为包络面可以是一圆维表面。这样使得可能改变阻隔板与转筒的内侧表面之间的间隙。如果，比如，阻隔板配置在转筒的圆锥形部分处，而且如果阻隔板的包络面具有的锥顶角小于转筒的圆锥形部分的锥顶角，则阻隔板与转筒之间的间隙在阻隔板的背离各重相物质排出口的端部处将是最大的，并将朝向阻隔板的相反端部以线性方式逐渐减小。从转动轴线到阻隔板周边的距离也沿着朝向各排出口的方向逐渐减小，尽管间隙逐渐减小。这样会导致很大的重相物质颗粒和牢牢压实的重相物质在间隙最大处的阻隔板周边的下面通过，而不太压实的重相物质将由阻隔板传向下一螺旋叶片的上游一侧并将因而阻止轻相物质也在最小半径处透过阻隔板的周边边缘。
在一第四实施例中，阻隔板可在与螺旋各叶片的每一接合处具有一基本上与叶片的表面成直角的一部分，通过以这种方式形成阻隔板与螺旋叶片的接合，可以避免在阻隔板与叶片之间产生一楔形角落，这种角落可能挂住各种杂质、浆渣和碎屑，并且可能难以清洗。此实施例在阻隔板与螺旋之间的接合是由焊接形成的情况不也是很有利的。
在一第五实施例中，阻隔板的接合部分，在与传送器的纵向轴线成直角的截面中可以看出，在至少一个阻隔板端部处可以是倾斜的，以致此部分的沿径向最外段，相对于传送器对于转筒的转动方向可见，是在沿径向最内段的上游。这意味着，如上所述已经被推压而进入一角落的重相物质可以较为容易地在阻隔板的周边边缘下面逸出。
在其他实施例中，带有几个沟槽的传送器可在每一构槽中具有一阻隔板，阻隔板的结构和位置在每条沟槽之中是一样的。为避免轻相物质透入各沟槽之一中，每一叶片必须具有一阻板，而且为避免很大的离心力，适当的是，所有阻隔板在每一沟槽中都以同样方式予以设计和配置。
在其他一些实施例中，阻隔板的厚度可以从0.05到0.5乘以传送器螺旋的导程，最好是从0.1到0.2乘以此导程，尤其是0.15乘以此导程，或者此厚度可以从0.8到1.5乘以各螺旋叶片的厚度。最好是1.0乘以此螺旋叶片的厚度。增大阻隔板的厚度会实现重相物质与转筒的内侧表面之间的摩擦力的增大，这导致在阻隔板的上游一侧重相物质数量的增大。因而，通过改变阻隔板的厚度有可能使符合本发明的离心机更好地适于某些操作条件。
本发明现在将参照一些实施例和附图在下面作更为详细的说明，附图中：
图1以某种示意方式表明一转筒和一带有先前技术中环形阻隔圆盘的螺旋传送器的纵向剖面图；
图2是符合本发明的一种离心机的放大尺寸的剖面图，它示意性地表明一转筒和一螺旋传送器，而在螺旋传送器的圆锥形部分上带有沿环向伸展360°的一阻隔板。
图3是与图2相同的视图，其中阻隔板配置在传送器的圆锥形部分上；
图4是与图2相同的视图，其中阻隔板部分地配置在螺旋传送器的圆形部分上，部分地在圆锥形部分上；
图5是与图2相同的视图，其中阻隔板环向伸展90°；
图6是与图4相同的视图，其中阻隔板环向伸展720°；
图7是与图2相同的视图，其中传送器具有一带有两条沟槽的螺旋，每一沟槽具有一环向伸展90°的阻隔板；
图8是符合本发明的一种离心机的放大尺寸的剖面图，它表明一传送器带有各个与传送器的轴线成直角的螺旋叶片和一与所述轴线形成锐角的阻隔板；
图9是与图8相同的视图，各螺旋叶片与传送器的纵向轴线形成锐角，而阻隔板与所述轴线成直角；
图10是与图8相同的视图，各螺旋叶片与传送器的纵向轴线形成锐角；
图11是与图9相同的视图，各螺旋叶片与传送器的纵向轴线形成钝角；
图12是沿着图2中的直线XII-XII截取的传送器横剖面视图；
图13是一展开状态下的一段传送器的示意图，它表明一螺旋叶片的下游侧会合于先有技术中的阻隔板的区域；
图14是与图13相同的视图，用于符合本发明的一种离心机；
图15是与图13相同的视图，其表明一螺旋叶片会合于先有技术中的阻隔板的区域；
图16是与图13相同的视图，用于符合本发明的一种离心机；以及
图17是与图4相同的视图，其表明一种其厚度大于各螺旋叶片厚度的阻隔板。
图1中的淀析离心机具有一转筒2连同一螺旋传送器3，该传送器具有一个连同一螺旋7和在一端处的一圆锥形部分5的圆柱形主体4。传送器3具有用于有待分离的物质的各进入口6，而转筒2具有用于已分离的重相物质的各排出口14。如图中所表明，轻相物质12靠近传送器的主体，而重相物质13位于转筒的内侧表面处。轻相物质越过转筒上的出口堰10泄放出去。重相物质由螺旋7带往转筒的圆锥形端部处转筒上的各排出口14。此图表明一先有技术中的阻隔板，它包括一与传送器的纵向轴线成直角配置的环状圆盘8。
图2中的离心机具有一符合本发明的阻隔板8a，在此整个阻隔板位于传送器的圆锥形部分5上。阻隔板8a沿环向伸展360°角。如虚线15a所表明的，阻隔板的包络面是一圆锥面，其锥顶角小于圆锥形部分5的锥顶角，以致阻隔板的周边与转筒的内侧表面之间的间隙在阻隔板背离各排出口14的那端处要大于在相反的一端处。
图3表明一配置在传送器的圆柱形部分上的阻隔板8b。如虚线15b所表明的，阻隔板的包络面是一开向传送器的圆锥形部分的圆锥形表面。
图4中的阻隔板沿环向伸展360°并伸展过传送器的圆柱与圆锥部分之间的过渡段。如虚线15c所表明的，阻隔板的周边与转筒的内侧表面之间的间隙在转筒的圆柱部分内保持不变，而在转筒转圆锥部分朝向带有各排出口14的端部逐渐减小。圆柱和圆锥表面之间的过渡段在阻隔板的包络面内不必布置成与在用于螺旋的包络面内的相应过渡段处在相同的轴向位置。
图5表示一沿环向伸展90°的阻隔板。如虚线15d表明的，阻隔板的包络面是一圆锥，其锥顶角小于转筒的圆锥段的锥顶角。
图6中的阻隔板8e沿环向伸展720°，而此图表明，具有相当轴向长度的各种阻隔板毫无问题地可以配置在符合本发明的离心机之中。
示于图7的传送器具有两条沟槽17a和17b，带有螺旋叶片7a和7b。每一构槽具有进入口6a和6b。每一沟槽分别具有阻隔板8f和8g。每一阻隔板沿环向伸展大约90°。虚线15f表明，阻隔板的包络面是一圆锥表面，具有与转筒的圆锥段一样的锥顶角。
在上述各项实施例中，各螺旋叶片和阻隔板与传送器的纵向轴线成直角地予以配置。不过，并不需要总是如此，而如图8所示，各螺旋叶片7h与传送器的纵向轴线成直角地予以配置，而阻隔板8h则与之形成锐角。在图9中，是阻隔板8i它与传送器的纵向轴线成直角，而各螺旋叶片7i与之形成锐角。各螺旋叶片7j和阻隔板8j，如图10所示，可以相互平行并与传送器的纵向轴线形成钝角。最后，图11表明，阻隔板8k可以与传送的纵向轴线形成直角，而各螺旋叶片7k与之形成钝角。图8-10清楚地表明，一螺旋状阻隔可以毫无问题地与一种本身已为人知的、带有倾斜的所谓各“斜置式”叶片的螺旋。
示于图12的阻隔板8a在一端处具有与一螺旋叶片的表面(未画出)成直角的一段16a，而此段本身沿径向伸展，如在截面中可见。在阻隔件的另一端16b会合螺旋叶片的上游一侧的地方，其端部段也与有关螺旋叶片成直角，但其倾斜方式致使在阻隔板与螺旋之间通过的重相物质，当它遇到这一端部段时，可以容易地在阻隔板的周边边缘以下逸出，以便防止重相物质积累在此处，这在以下要参照图15和16更为详细地予以说明。在所示的实施例中，只有阻隔板的一个端部是倾斜的，但也可在两个端部处采用倾斜处理。传送器相对于转筒的移动方向由图中由箭头18表明。
图13-16示意性地表明传送器的一展开部分，装设有螺旋叶片和阻隔板。螺旋的传输方向由箭头S表明，影响重相物质的来自转筒的摩擦力的方向由箭头f表明。
图13中的影线表明一个区域20，它位于一叶片的下游一侧7m会合一先有技术中阻隔圆盘8m的地方。可以看出，叶片将力图在箭头s方向上推压重相物质，而摩擦力将力图在箭头f方向上推压重相物质，结果是，在区域20内出现重相物质的积累。
图14表明符合本发明的一种离心机中相应的区域21，在此，一叶片7m的下游一侧会合一阻隔板8m。在此区域21中，叶片7n和摩擦力f的组合作用将使重相物质沿着阻隔板8n的下游一侧通行，从这里，由于阻隔板成形加工为一螺旋表面，重相物质容易传输，并同时在阻隔板下面流动。
图15表明一个区域22，它位于一叶片7m的下游一侧会合一已知阻隔圆盘8m的地方。在此区域22内，产生一种重相物质短缺的趋势，因为已有的重相物质部分地沿着摩擦力的方向f被拖离，部分地可以沿着方向S在阻隔圆盘的周边下面逸出，而叶片7m与阻隔板8m相结合，如以上参照图13所说明的那样，阻碍新重相物质的供应。这样的效果是，轻相物质可以在阻隔圆盘的下面透过，从而轻相物质和重相物质在阻隔圆盘的重相物质一侧上混合在一起。
如图16所示，所述现象不会出现在符合本发明的一种淀析分离机之中，叶片7n的上游一侧与阻隔板8n会合的相应区域23此时是一个摩擦和螺旋传输作用二者将确保充分供应重相物质的区域。即使出现重相物质积累的趋势，多余的重相物质也可以容易地在阻隔板周边下面逸出。
在图17所示的实施例中，阻隔板8n具有一厚度，其对应于0.15乘以叶片7的导程。

Claims (10)

1.一种淀析离心机，用于把一种供入的物料分离为轻相物质和重相物质，它包括一硕长的转筒(2)，其适于围绕其纵向轴线转动；一螺旋传送器(3)，其配置在转筒之中并与之同轴线，它还包括一主体(4)，其装有一螺旋(7)；各进入口(6)，其在螺旋传送器上用于供应有待分离的物料，以及各排出口(14)，用于在传送器的一端处用于转筒中的重相物质，螺旋传送器适于相对于转筒而转动，以便朝向各重相物质排出口传输重相物质；以及一阻隔板(8)，其配置在各进入口与各排出口之间，而其在任何轴向位置上的径向尺寸小于在同一轴向位置上的螺旋的径向尺寸，阻隔件从传送器(3)的螺旋(7)的一叶片的面向各排出口(14)的一侧上的某一位置沿着朝向各排出口的方向伸展到背离传送器螺旋的各叶片之一的各排出口的一侧上的某一位置，而不相交于某一中间叶片，其特征在于，阻隔板(8a)采取一螺旋肋板的形状，它具有与螺旋传送器(3)同样的旋向。
2.按照权利要求1所述的一种淀析离心机，其特征在于，阻隔板(8a)具有一不断增大或减小的节距。
3.按照权利要求1所述的一种淀析离心机，其特征在于，阻隔板(8a)具有不变的节距。
4.按照权利要求1-3中任何一项所述的一种淀析离心机，其特征在于，阻隔板(8a)的包络面(15a)是一圆锥表面。
5.按照权利要求1-4中任何一项所述的一种淀析离心机，其特征在于，在与各螺旋(7)的叶片的每一接合处，阻隔板(8a)具有一截面(16)，它基本上与叶片的表面成直角。
6.按照权利要求4所述的一种淀析离心机，其特征在于，在一与螺旋传送器(3)的纵向轴线成直角的截面中可以看出，在至少一个阻隔板端部处，阻隔板的接合部分(16a)是倾斜的，以致此部分(16a)的沿径向最外段，相对于螺旋传送器对于转筒(2)的转动方向(18)可见，是在沿径向最内段的上游。
7.按照权利要求1-6中任何一项所述的一种淀析离心机，其特征在于，带有几个沟槽(17a、17b)的螺旋传送器(5)在每条沟槽中具有一阻隔板(8f、8g)。
8.按照权利要求7所述的一种淀析离心机，其特征在于，阻隔板(8f、8g)的结构和位置在每条沟槽(17a、17b)之中是一样的。
9.按照权利要求1-8中任何一项所述的一种淀析离心机，其特征在于，阻隔板的厚度从0.05到0.5乘以传送的螺旋的导程，最好是从0.1到0.2乘以此导程，尤其是0.15乘以此导程。
10.按照权利要求1-8中任何一项所述的一种淀析离心机，其特征在于，阻隔板的厚度从0.8到1.5乘以螺旋传送器叶片的厚度，最好是1.0乘以螺旋传送器叶片的厚度。
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