CN108952604A - 一种固液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固液分离装置，该装置包括分离箱，分离箱包括箱体，箱体上设有混合液进口、固体出口和液体出口，箱体内设有水平设置的筒状滤网，固体出口与筒状滤网内部连通，筒状滤网中部设有旋转轴，旋转轴上安装有轴向连续的螺旋叶片，螺旋叶片与筒状滤网的内壁面间隙配合，旋转轴与驱动电机的输出端相连，所述筒状滤网为锥筒状，混合液进口位于箱体的对应锥筒状滤网的大端，固体出口位于箱体的对应锥筒状滤网的小端。由于滤网为锥筒状，挤压空间越向前越小，因此，混合液越向前输送，受到的挤压作用就会越大，从而进一步将液体从混合液中挤出，提高了固液分离程度，达到良好的分离效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种固液分离装置。
背景技术
煤矿中蕴含有大量瓦斯，为提高瓦斯抽采效果，常用手段是对抽采钻孔进行水流冲孔。但在进行水力冲孔时，不可避免的会有大量煤水混合物从钻孔流出。为了考察水力冲孔冲煤效果，需要对冲孔出煤量进行考察，而大量的煤混合着水一起冲出，将会导致煤渣不好搜集、计量不准、运输不便的问题。另外，从钻孔流出的煤水混合物一旦流入井底水仓，将给井下排水带来严重威胁。夹杂大量煤炭的煤水混合物如果不经过处理直接排入井底水仓，在水仓中经过长时间沉淀，水仓断面就会减少，水仓的蓄水能力就会降低。同时，水流携带大量於煤进入主水泵吸水口，也会影响矿井排水。因此，需要对钻孔排出的煤水混合物进行分离，将煤渣从煤水混合物中分离出来。
目前用于将固体从固液混合物中分离出的装置有很多，比如，授权公告号为CN202540781 U的中国专利中就公开了一种螺旋挤压固液分离机，该固液分离机包括分离箱，分离箱的箱体上设有混合液进口、液体出口和固体出口，箱体内设有水平设置的滤网，固体出口与滤网内部连通，滤网中部设有旋转轴，旋转轴上安装有轴向延续的螺旋叶片，螺旋叶片与滤网的内壁面间隙配合，旋转轴与驱动电机的输出端相连。混合液进口位于箱体上部、靠近驱动电机的一端，固体出口位于箱体的另一端，液体出口位于箱体下部。混合液进入箱体后，液体穿过滤网落至箱体内底部位置并从液体出口排出，固体被螺旋叶片输送至固体出口处并排出。
上述专利所涉及的螺旋挤压固液分离机虽然能够在一定程度上将混合液中的固体和液体分离，但分离效果较差，分离出的固体中仍混合有较多的液体。另外，由于分离箱的箱体下部水平设置，液体穿过滤网后将会有部分液体聚集在箱体内底部位置而无法从液体出口排出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固液分离装置，以解决现有的螺旋挤压固液分离机分离效果差的问题。
为实现上述目的，本发明的固液分离装置包括分离箱，分离箱包括箱体，箱体上设有混合液进口、固体出口和液体出口，箱体内设有水平设置的筒状滤网，固体出口与筒状滤网内部连通，筒状滤网中部设有旋转轴，旋转轴上安装有轴向连续的螺旋叶片，螺旋叶片与筒状滤网的内壁面间隙配合，旋转轴与驱动电机的输出端相连，所述筒状滤网为锥筒状，混合液进口位于箱体的对应锥筒状滤网的大端，固体出口位于箱体的对应锥筒状滤网的小端。混合液通过螺旋叶片旋转向前输送时，部分液体穿过滤网从液体出口排出，剩余部分液体仍然与固体混合在一起向前输送，由于滤网为锥筒状，挤压空间越向前越小，因此，混合液越向前输送，受到的挤压作用就会越大，从而进一步将液体挤出，提高了固液分离程度，达到良好的分离效果。
所述螺旋叶片的螺距逐渐减小。进一步增强挤滤作用，使固液分离更彻底。
所述箱体的下侧面为与锥筒状滤网适配的弧面，液体出口位于箱体的对应锥筒状滤网的大端。混合液持续向前输送时，不断有液体被挤出并穿过滤网落入箱体内底部位置，由于箱体下侧面为与锥筒状滤网适配的弧面，因此，这些液体能够顺着箱体下侧面向低处流下，最终从液体出口排出，从而避免箱体内底部位置有液体聚集。
在上述任意一种方案的基础上，所述螺旋叶片包括对应锥筒状滤网的小端的低螺旋叶片段。传送至固体出口附近的固体分离物在低螺旋叶片段带动下从固体出口排出，防止固体分离物在此处堆积而造成堵塞。
所述液体出口连接有二次分离箱，二次分离箱上设有二次液体出口和二次固体出口。混合液进行一次分离后，液体分离物中可能仍然含有少量固体，通过在液体出口连接二次分离箱，对一次分离后排出的液体进行二次分离，从而进一步将其中含有的固体分离出来。
进一步地，二次分离箱采用自然沉淀分离箱，二次液体出口的高度高于二次固体出口的高度。自然沉淀时密度较小的物质将会位于密度较大的物质上方，自然沉淀分离箱正是利用了这个规律，将固体与液体分离，不仅结构简单，而且成本投入低。
更进一步地，在二次液体出口处还设有二次滤网，以防止尚未沉淀的固体随液体排出。
附图说明
图1为本发明的固液分离装置的具体实施例的结构示意图；
图2为本发明的固液分离装置的具体实施例的俯视图；
图3为本发明的固液分离装置的具体实施例的右视图；
图4为本发明的固液分离装置的具体实施例的内部结构示意图；
图中：1-支架；2-分离箱；21-箱体；211-混合液进口；212-固体出口；213-液体出口；22-端盖；3-旋转轴；31-螺旋叶片；32-低螺旋叶片段；4-锥筒状滤网；5-二次分离箱；51-二次液体出口；511-二次滤网；52-二次固体出口；6-电机箱；61-驱动电机；62-联轴器；7-螺栓；8-连接管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的固液分离装置的具体实施例，如图1至图4所示，包括支架1，支架上安装有分离箱2，分离箱包括箱体21和连接在箱体两端的端盖22，箱体上设有混合液进口211、固体出口212和液体出口213，箱体内设有水平放置的锥筒状滤网4，固体出口与锥筒状滤网连通。锥筒状滤网4中部设有旋转轴3，旋转轴穿过箱体21的两端并通过端盖22支撑。旋转轴3上安装有轴向连续的螺旋叶片31，螺旋叶片与锥筒状滤网4的内壁面间隙配合，螺旋叶片的螺距逐渐减小。箱体21的下侧面为与锥筒状滤网适配的弧面，液体出口213位于箱体的对应锥筒状滤网的大端。混合液进口211位于箱体上部的对应锥筒状滤网的大端，固体出口212位于箱体的对应锥筒状滤网的小端。螺旋叶片包括对应锥筒状滤网的小端的低螺旋叶片段32，传送至固体出口附近的固体分离物在低螺旋叶片段带动下从固体出口排出，防止固体分离物在此处堆积而造成堵塞。
液体出口213还连接有二次分离箱5，二次分离箱上设有二次液体出口51和二次固体出口52。二次分离箱为自然沉淀分离箱，二次液体出口的高度高于二次固体出口的高度。二次液体出口51处设有二次滤网511。
支架1上还安装有电机箱6，电机箱中安装有驱动电机61。驱动电机61与旋转轴3通过联轴器62连接。
将该固液分离装置应用于煤矿瓦斯抽采时对钻孔排出的煤水混合物进行分离。通过管路将钻孔排出的煤水混合物送入混合液进口，旋转轴在驱动电机的带动下转动，煤水混合物中的部分水穿过滤网从液体出口排出，还有一部分水混合着煤渣通过螺旋叶片向前输送，越向前挤压空间越小，水混合着煤渣受到的挤压作用就越大，水被进一步挤出并顺着箱体下侧面向低处流动最终从液体出口排出，煤渣最终从固体出口排出。液体出口排出的水继续进入二次分离箱进行二次分离，经过自然沉淀后水从二次液体出口排出，煤渣从二次固体出口排出。
本发明的固液分离装置相比现有的固液分离机具有更好的固液分离效果。通过该固液分离装置对钻孔流出的煤水混合物进行分离，从而在极大程度上降低了工人劳动强度，避免现场工作环境恶化。煤渣中的水大部分被挤出，有利于煤渣收集，提高冲孔出煤量的计量准确度，提高工作效率，便于装车运输。
上述实施例中，螺旋叶片的螺距逐渐减小。在其他实施例中，螺旋叶片的螺距也可以保持不变，在不改变其他结构的前提下，挤滤效果相对较差。
上述实施例中，箱体的下侧面为与锥筒状滤网适配的弧面，液体出口位于箱体的对应锥筒状滤网的大端，这样便于箱体内的液体排出。当然，在其他实施例中，箱体下侧面也可以为平面，液体出口既可以位于箱体的对应锥筒状滤网的大端，也可以位于箱体的中部，或者箱体的其他位置。
上述实施例中，在液体出口还连接有二次分离箱，对液体出口排出的液体进行二次分离。实际应用时，可以根据需要决定是否设置二次分离箱，如果一次分离就可以达到要求的分离效果，则不必另设二次分离箱。二次分离箱也并非必须使用自然沉淀分离箱，还可以为其他分离原理的分离箱。
另外需要说明的是，本发明的固液分离装置不仅可以应用于煤矿瓦斯抽采时对钻孔排出的煤水混合物进行水煤渣分离，而且可以应用于其他固液混合物的分离，此处不再详细介绍。
Claims (7)
1.一种固液分离装置，包括分离箱，分离箱包括箱体，箱体上设有混合液进口、固体出口和液体出口，箱体内设有水平设置的筒状滤网，固体出口与筒状滤网内部连通，筒状滤网中部设有旋转轴，旋转轴上安装有轴向连续的螺旋叶片，螺旋叶片与筒状滤网的内壁面间隙配合，旋转轴与驱动电机的输出端相连，其特征是，所述筒状滤网为锥筒状，混合液进口位于箱体的对应锥筒状滤网的大端，固体出口位于箱体的对应锥筒状滤网的小端。
2.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征是，所述螺旋叶片的螺距逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征是，所述箱体的下侧面为与锥筒状滤网适配的弧面，液体出口位于箱体的对应锥筒状滤网的大端。
4.根据权利要求1或2或3所述的固液分离装置，其特征是，所述螺旋叶片包括对应锥筒状滤网的小端的低螺旋叶片段。
5.根据权利要求1或2或3所述的固液分离装置，其特征是，所述液体出口连接有二次分离箱，二次分离箱上设有二次液体出口和二次固体出口。
6.根据权利要求5所述的固液分离装置，其特征是，所述二次分离箱为自然沉淀分离箱，二次液体出口的高度高于二次固体出口的高度。
7.根据权利要求6所述的固液分离装置，其特征是，二次液体出口处设有二次滤网。
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