CN1597131A - 澄清液无扰动螺旋卸料沉降离心机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，主要的技术特点是转鼓澄清液溢流段为圆锥筒结构，位于转鼓内与转鼓同向异步运转的螺旋输送器与澄清液溢流段相对应的部分不设置螺旋叶片，利用离心力沿转鼓壁方向的分力推动沉渣向螺旋排渣段运动，然后由螺旋叶片输送至排渣口排出。本发明由于其转鼓澄清液溢流段内的澄清液层无螺旋叶片扰动，澄清液的澄清度大为提高，可适用于悬浮液粒子微小且对澄清液澄清度要求比较高的固液分离。

Description

澄清液无扰动螺旋卸料沉降离心机

一、技术领域

本发明涉及一种螺旋卸料沉降离心机，更具体的说是涉及物料难于分离而对澄清液有更高澄清度要求的螺旋卸料沉降离心机，可应用于液固相分离，亦适用于液—液—固相分离。

二、背景技术

螺旋卸料沉降离心机是一种利用固液密度差，使固相在离心力的作用下快速沉降，由螺旋将沉渣输送到机外的固液分离设备，在工业生产和污水治理中广泛使用，特别适用于固相粒度小，难于采用过滤分离的悬浮液固液分离。螺旋卸料沉降离心机主要包括转鼓和位于转鼓内与转鼓同向异步转动的螺旋输送器。转鼓通常为筒锥形或由圆锥形沉降段和圆锥形脱水段构成，位于转鼓内的螺旋输送器在沉降段和脱水段都设计有螺旋叶片。悬浮液加料管出口位于转鼓沉降段，澄清液排出口位于转鼓大端，沉渣排出口位于转鼓小端。运行时，悬浮液中的固相在离心力场的作用下快速沉降在转鼓内壁上形成沉渣层，在转鼓与螺旋输送器的差速转动作用下，由螺旋叶片将沉渣推送至排渣口排出，澄清液从大端溢流口排出。这种传统结构的螺旋卸料沉降离心机存在的一个主要问题，是螺旋叶片在推动沉渣向排渣口运动的同时，也扰动了转鼓内的沉渣和液层，使一些已沉降形成沉渣的微小粒子浮起返回到液层，妨碍了液层中的固相沉降，降低了澄清液层的澄清度，使从转鼓大端溢流口排出的澄清液澄清度不够高，因此不能适用于对澄清液澄清度要求较高的固液分离。转鼓与螺旋输送器的差速越大，扰动越严重，澄清液的澄清度越差。

为了解决传统结构螺旋卸料沉降离心机存在的这一问题，工业上有人采取将螺旋输送器的整体螺旋叶片设计成带状结构的螺旋叶片，带状螺旋叶片通过支撑筋固置在螺旋输送器的转筒上。该技术较之传统结构的整体式螺旋叶片，降低了螺旋叶片对液层的扰动，减少了对沉降的影响，扩大了螺旋卸料沉降离心机的使用范围，为螺旋卸料沉降离心机的技术进步做出了贡献。但该技术并没有完全解决螺旋叶片对转鼓沉降段内的澄清液层的扰动问题，只是仅仅降低了扰动，减少了其对沉降的影响，即并没有从根本上消除扰动对澄清液澄清度的影响。因此，对难分离而澄清液澄清度要求又特别高的悬浮液分离，仍不能满足要求，应用范围仍受到限制。

三、发明内容

针对现有技术螺旋卸料沉降离心机存在的问题，本发明的目的旨在提供一种能够完全消除螺旋叶片对澄清液溢流段内液层的扰动，适用于澄清液澄清度要求高的悬浮液分离，亦可以进行液—液—固分离的螺旋卸料沉降离心机。

本发明解决现有技术螺旋卸料沉降离心机存在的螺旋叶片对澄清液层扰动问题的基本思路，即本发明的基本思想是将转鼓澄清液溢流段溢流区设计成与螺旋排渣段圆锥筒的圆锥角方向相反的圆锥筒，利用离心力沿鼓壁方向的分力，将沉渣输送到转鼓的螺旋排渣段，然后再由螺旋叶片将沉渣输送至排渣口，因此可在转鼓的澄清液溢流段内不需设置输送沉渣的螺旋叶片，从而也就从根本上解决了螺旋叶片对澄清液层的扰动问题。

实现本发明上述发明目的的螺旋卸料沉降离心机，主要由转鼓和位于转鼓内的螺旋输送器构成，在动力装置驱动下同向异步旋转。所述转鼓又由螺旋输送排渣段和无扰动澄清液溢流段构成，其中澄清液溢流段为圆锥筒结构，其大端与螺旋排渣段相接，位于其内的螺旋输送器部分不设置螺旋叶片，加料管出口位于澄清液溢流段区域，澄清液溢流口位于澄清液溢流段端部，排渣口位于螺旋输送排渣段端部。

上述所说的转鼓螺旋排渣段通常为圆锥筒或圆锥筒—柱筒结构。当为圆锥筒结构时，澄清液溢流段圆锥筒的大端与其大端相接。当为圆锥—柱筒结构时，澄清液溢流段圆锥筒的大端与其圆柱筒相联接。通常澄清液溢流段圆锥筒的半锥角β大于螺旋排渣段圆锥筒的半锥角α，澄清液溢流段圆锥筒的半锥角β一般为20°～60°。

为了增大转鼓澄清液溢流段的沉降面积，在转鼓澄清液溢流段的螺旋输送器转筒上设置了碟片，碟片的半锥角γ方向与转鼓澄清液溢流段的半锥角β方向同向，但半锥角的大小可不同。为了有利于沉渣的运动，碟片的半锥角比较大，通常都大于转鼓澄清液溢流段的半锥角。

为了减轻螺旋输送器螺旋叶片对螺旋排渣段内的液层扰动，可将螺旋叶片设计成带状叶片，叶片通过支撑筋固置在螺旋输送器的转筒上。

为了使本发明适用于液—液—固分离，可将转鼓澄清液溢流段小锥端部上的澄清液溢流口设计成位于不同径向位置上，通常至少为两个，即溢流口在端部上有两处。

本发明还采取了其它一些技术措施。

已有技术的螺旋卸料沉降离心机存在螺旋叶片对澄清液层扰动的问题，致使澄清液的澄清度不高，不能满足一些澄清液澄清度要求高的工艺操作条件。这在固液分离领域，是长期困扰人们的技术难题。尽管从企业工程师到研究机构、高等院校的专家教授付出了很大的努力，试图解决这一问题，但都没有取得理想的效果。本发明的完成，从根本上解决了这一技术难题。本发明转鼓澄清液溢流段的巧妙结构设计，利用离心力沿转鼓壁方向的分力，使沉降在转鼓壁上的沉渣自行运动到转鼓螺旋排渣段，然后再由螺旋叶片推送至排渣口排出，以及由于澄清液溢流口设置在转鼓澄清液溢流段小锥端部，螺旋输送器在澄清液溢流段不设置螺旋叶片，因此也就从根本上解决了由于螺旋叶片的扰动导致澄清液澄清度不高的问题。

另外由于本发明采取了在转鼓澄清液溢流段内设置若干沉降碟片，大大增加了沉降面积，即大大提高了单机分离工作能力。

本发明的澄清液溢流段由于没有螺旋叶片对澄清液层的扰动，物料按其密度被分离为不同的层次，加之可将澄清液溢流口设置在转鼓澄清液溢流段小锥端部的不同径向位置上，因此，本发明除了可适用于通常的液—固分离外，还可适用于液—液—固分离。

本发明较之现有技术的螺旋卸料沉降离心机，其可应用的范围更宽。

本发明揭示的澄清液无扰动螺旋卸料沉降离心机可设计为卧式结构，也可设计成立式结构。根据需要也可增加洗水管对沉渣进行洗涤。

四、附图说明

附图1是本发明一个实施例的结构示意图。

附图2是本发明又一个实施例的结构示意图。

在上述附图中，1差速器；2转鼓螺旋排渣段端板；3转鼓螺旋排渣段；4螺旋输送器螺旋叶片；5螺旋输送器筒体；6转鼓澄清液溢流段；7转鼓澄清液溢流段端板；8皮带轮；9悬浮液加料管；10澄清液溢流口；11沉渣排出口；12用于增大沉降面积的碟片；α转鼓螺旋排渣段半锥角；β转鼓澄清液溢流段半锥角；γ碟片半锥角。

五、具体实施方式

实施例1

结构如附图1所示，转鼓由螺旋排渣段3和澄清液溢流段6构成，螺旋排渣段和澄清液溢流段均为圆锥筒结构，螺旋排渣段的锥筒半锥角α为10°，澄清液溢流段锥筒的半锥角β为40°，转鼓安置在机架上，由电动机通过皮带轮8传动机构驱动。位于转鼓内的螺旋输送器，与转鼓螺旋排渣段相对应的部分，其螺旋叶片4和安装叶片的筒体5均为与转鼓螺旋排渣段的圆锥筒半锥角α基本相同的圆锥结构。与转鼓澄清液溢流段6相对应的部分螺旋输送器的筒体，其结构为圆柱筒结构，其上不设置螺旋叶片；差速器1设置在与皮带轮8传动机构相对的另一端，差速器1的输入端与转鼓相联接，输出端与螺旋输送器相联接，转鼓通过差速器与螺旋输送器同向异步运转。悬浮液加料管9由皮带轮一端伸入到螺旋输送器的筒体内，筒体与转鼓澄清液溢流段6相对应的部位设计有悬浮液出口。澄清液溢流口10位于转鼓澄清液溢流段的端板7上，排渣口11位于转鼓螺旋排渣段的端板2上。

本发明的工作原理是：待分离的非均相悬浮液通过加料管9进入螺旋输送器筒体，由筒体上的出口进入到高速转动的转鼓澄清液溢流段6，悬浮液中的固液相由于密度大，在离心力场的作用下自动沉降分离，沉积于转鼓内壁形成沉渣，在转鼓澄清液溢流段6内沉渣在离心力沿转鼓内壁方向分力的作用下向转鼓澄清液溢流段的大端方向运动，进入到转鼓螺旋排渣段，然后由转鼓螺旋输送器的差速转动将沉渣推送至沉渣排出口11排出，澄清液由溢流口10排出。由于澄清液不受螺旋叶片的扰动，澄清液澄清度很高。

实施例2

具体结构如附图2所示。本实施例的其他结构与实施例1均相同，不同的地方是在转鼓澄清液溢流段内设置了一组增大沉降面积的碟片12，碟片安置在螺旋输送器的筒体上。碟片的半锥角γ的方向与转鼓澄清液溢流段圆锥筒的方向相同。

本发明的具体实施方式不限于实施例所描述的形式，根据本发明揭示的思想很容易设计出其他具体实施方式。

Claims (8)

1.一种澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，其转鼓由螺旋排渣段和澄清液溢流段构成，螺旋输送器位于转鼓内，由动力装置驱动与转鼓同向异步旋转，加料管出口位于澄清液溢流段区域，澄清液溢流口位于澄清液溢流段端部，排渣口位于螺旋排渣段端部，其特征在于转鼓的澄清液溢流段为圆锥筒结构，其大端与螺旋排渣段相接，螺旋输送器位于转鼓澄清溢流段内的部分不设计螺旋叶片。

2.如权利要求1所述的澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于澄清液溢流段转鼓的半锥角β为20°～60°。

3.如权利要求2所述的澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于转鼓的螺旋排渣段为圆锥筒结构，大端与澄清液溢流段的锥筒大端相接。

4.如权利要求2所述的澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于转鼓的螺旋排渣段为圆锥筒-柱筒结构，通过圆柱筒与澄清液溢流段大端相接。

5.如权利要求1至4所述的澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于澄清液溢流段内设置有增大沉降面积的碟片。

6.如权利要求1至4所述的澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于螺旋输送器螺旋叶片为整体或带状螺旋叶片。

7.如权利要求1至4所述的澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于所述的澄清液溢流口位于澄清液溢流段小端端部不同径向位置上。

8.如权利要求7所述的澄清液无扰动的螺旋卸料沉降离心机，其特征在于所述的溢流口位于两个不同径向位置上。

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