CN204932965U - 一种螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置，其结构包括半螺旋板（1）、螺旋板支架（2）、支座（3）、捞渣斗（4）、捞渣斗塞（5）、液包（6）、高架（7）、提塞器（8）和废渣斗（9）。两块同向的半螺旋板（1）和螺旋板支架（2）连为一体的双螺旋板，螺旋板支架（2）和支座（3）上的旋转驱动装置连为一体。支座（3）可被起重设备移动。捞渣斗（4）为中空无底倒置圆锥漏斗，被刚性连接在双螺旋板下，捞渣斗（4）中央有一如倒置蘑菇形捞渣斗塞（5），提塞器（8）为一可升降叉状物，可通过抬举捞渣斗塞（5）上部的柱头而将捞渣斗塞（5）提起。优点：本装置适用于对液态产品的固态浮渣进行高效清除。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置，具体而言是涉及一种固体浮渣与液体进行快速分离的除渣设备，属于生产过程中液固分离技术领域。
背景技术
在生产过程中，例如在制药和火法冶金生产过程中，经常会遇到液体浮渣的清除问题，清除浮渣是工艺要求，如果不能干净、快速地清除掉浮渣，则会对液体产品的品质有较大的影响。例如，在冶金行业中，熔融的金属液中会因为去除杂质的工艺要求，会放入药剂，通过一系列反应后，将会在金属液表面形成固态浮渣，这些浮渣如不去除干净会严重影响金属的品质。此外，如果捞渣效率低，不仅降低生产效率，而且会增加不必要的能耗。
目前，浮渣清除主要采用人工除渣或机器除渣两种方式。人工除渣主要用于工作环境允许，捞渣工作量不大的条件下，但对于工作环境恶劣，捞渣工作强度高和工作量大的条件下，则只能使用除渣设备。从发展趋势看，人工除渣会被机器除渣所取代。例如，钢水包内熔融的金属液表面的浮渣需要清除，但现场温度非常高，且浮渣量大，已不可能进行人工除渣，只能采用机器除渣。但传统的机器除渣设备除渣效率和除渣率都不理想，由于作业时间长，也导致高能耗，生产成本得不到有效控制。
为了克服现有机器除渣设备的不足，需要开发一种通用性较强，效率高，可靠性高的新型除渣装备。能有效提高除渣效率和除渣率，降低液体损失，并进一步降低除渣过程的成本。
发明内容
本实用新型提出的是一种螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置及操作方法，其目的旨在解决目前普遍应用于浮渣型液固分离领域的除渣设备工作效率低，除渣率不高，液体及能量损失较大等问题。在聚渣-捞渣原理的基础上提出了一种结构简单的新型除渣装置，以及与该装置相配套的操作方法，该新型除渣装置能大大提高除渣效率和除渣率，并能有效降低液体和能量损耗。
本实用新型的技术解决方案：一种螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置，其结构主要包括半螺旋板（1）、螺旋板支架（2）、支座（3）、捞渣斗（4）、捞渣斗塞（5）、液包（6）、高架（7）和提塞器（8）；其中两块半螺旋板（1）按螺旋方向同向均匀布置形成双螺旋板，该双螺旋板的结构是开放的，双螺旋板上部与螺旋板支架（2）刚性连接在一起，双螺旋板下部与捞渣斗（4）刚性连接在一起；螺旋板支架（2）的下部分别与两块半螺旋板（1）刚性连接，螺旋板支架（2）的上部为转轴，转轴与支座（3）内的旋转驱动装置刚性连接，双螺旋板的下部与捞渣斗（4）刚性连接在一起；螺旋板支架（2）中部的长孔内是捞渣斗塞（5），捞渣斗塞（5）与提塞器（8）相接，支座（3）在高架（7）上，支座（3）处于柱状容器（6）的正上方。
本实用新型的优点：结构简单，近捞渣效率高，除渣干净，液体损失小。整个操作过程风险小，可靠性高，且整个装置成本较低。
附图说明
图1是螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置三维示意图；
图2是开始聚渣时的装置剖视图；
图3是双螺旋板形成涡流及惯性聚渣的原理图；
图4是提塞器结构示意图；
图5是捞渣斗塞结构示意图；
图6是捞渣斗结构示意图；
图7是捞渣操作示意图；
图8是卸渣操作示意图；
图中的1是半螺旋、2是螺旋板支架、3是支座、4是捞渣斗、5是捞渣斗塞、6是柱状容器、7是高架、8是提塞器、9是废渣斗。
具体实施方式
如附图所示，一种螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置，其结构主要包括半螺旋板（1）、螺旋板支架（2）、支座（3）、捞渣斗（4）、捞渣斗塞（5）、液包（6）、高架（7）和提塞器（8）；其中两块半螺旋板（1）按螺旋方向同向均匀布置形成双螺旋板，该双螺旋板的结构是开放的，双螺旋板上部与螺旋板支架（2）刚性连接在一起，双螺旋板下部与捞渣斗（4）刚性连接在一起；螺旋板支架（2）的下部分别与两块半螺旋板（1）刚性连接，螺旋板支架（2）的上部为转轴，转轴与支座（3）内的旋转驱动装置刚性连接，双螺旋板的下部与捞渣斗（4）刚性连接在一起；螺旋板支架（2）中部的长孔内是捞渣斗塞（5），捞渣斗塞（5）与提塞器（8）相接，支座（3）在高架（7）上，支座（3）处于柱状容器（6）的正上方。
所述半螺旋板（1）为一矩形板沿长边方向弯成变径螺旋面而成，为一投影为平面变径螺旋线；两块半螺旋板（1）按螺旋方向同向均匀布置形成双螺旋板，该双螺旋板的结构是开放的，双螺旋板上部与螺旋板支架（2）刚性连接在一起，下部与捞渣斗（4）刚性连接在一起。
所述螺旋板支架（2）下部分别与两块半螺旋板（1）刚性连接，上部为转轴，与支座（3）内的旋转驱动装置刚性连接，螺旋板支架（2）中部有一长孔，捞渣斗塞（5）可沿长孔上下运动。
所述支座（3）内安装有旋转驱动器，该旋转驱动器可以采用减速电机，也可采用旋转液压马达作为驱动力来源，旋转驱动器被安装于支座（3）的底部，整个支座（3）可通过起重设备进行空间移动。
所述捞渣斗（4）为一倒置的无底中空圆锥体，下部有圆形漏孔，其上部与双螺旋板刚性连接。
所述捞渣斗塞（5）被安装于螺旋板支架（2）长孔内，其下部为一短圆柱体，直径略大于捞渣斗（4）下部漏孔，短圆柱体放下时可堵住捞渣斗漏孔，渣斗塞（5）上部有一用于举升的短圆柱体。
所述提塞器（8）为一可提升的侧向叉结构，该叉状结构可以叉入捞渣斗塞（5）上部的短圆柱体的下方，提塞器（8）上升或下降时，带动捞渣斗塞（5）上升或下降。
螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置的操作方法，包括以下实施过程：
1）聚渣，聚渣操作时，支座（3）被起重设备放置于高架（7）上，处于液包（6）的正上方，此时，双螺旋板浸入液包（6）内一定深度，捞渣斗（4）完全没入液面之下，开动支座（3）内的旋转驱动器，使双螺旋板顺着螺旋的方向开始以预定转速旋转，带动液包内液体开始旋转，并逐渐形成稳定的涡流，浮渣将向双螺旋板周围聚积，待液包壁附近已无浮渣后，断开旋转驱动器的动力，使双螺旋板处于自由旋转状态，涡流将继续带动双螺旋板转动，由于液体阻力的影响，双螺旋板的转速将逐渐慢下来，双螺旋板周围的涡流带动浮渣的转速将大于双螺旋板的转速，聚积在双螺旋板周围的浮渣将在惯性作用下，自行沿着双螺旋板内的螺旋通道向双螺旋板中央聚积；
2）捞渣，捞渣操作时，在浮渣基本进入双螺旋板中央后，通过起重设备慢慢提升支座（3），从而使聚中的浮渣进入捞渣斗（4）内，继续提升捞渣斗（4）至完全脱离液面，并静置一定时间，保证捞渣斗（4）内的液体充分通过捞渣斗塞（5）与捞渣斗（4）所形成的空隙间流出；
3）卸渣时，起重设备将支座（3）放在废渣斗（9）上方的高架（7）上，拉塞器（8）的侧向叉结构移动到捞渣斗塞（5）上部的短圆柱下，并向中抬起捞渣斗塞（5），使捞渣斗（4）下部的漏孔暴露，其内的废渣在重力作用下会自然落向废渣斗（9）内，废渣落尽后，移出拉塞器（8）。
下面结合附图进一步描述本发明的实施过程：
如图1所示，当开始整个近捞渣流程时，起重设备先将支座安置于高架的合适位置上，并固定。使捞渣斗的轴线和液包的轴线基本相重合。
如图2所示，安置好支座后，将使得捞渣斗完全没入液体中，双螺旋板的一部分亦会没入液面之下。然后支座内的旋转驱动器将带动螺旋板支架开始旋转，亦即使双螺旋板和捞渣斗开始旋转；
如图3所示，旋转的方向是顺着半螺旋的螺线方向的，由于双螺旋板和捞渣斗的旋转带动了液包内一定深度的液体表面层旋转，并形成稳定的涡流。在涡流作用下，分散于液面的浮渣将逐渐向双螺旋板周围聚积，使得液包壁附近无浮渣，从而完成第一次聚渣。随后，断开旋转驱动器与螺旋板支架间的扭矩传递，使螺旋板支架处于自由旋转状态，由于液体摩擦力的存在，双螺旋板将慢慢减速，而液面的浮渣还随着旋转液体基本维持着原有的速度，由于惯性的作用，原先聚积于双螺旋板周围的浮渣将顺着两个半螺旋所形成的螺旋通道进入到双螺旋板的中间空间，并被这一空间所约束。当浮渣完全进入到中间空间后即完成第二次聚渣。
如图7所示，完成第二次聚渣后，起重设备将缓缓吊起支座，使得捞渣斗完全脱离液面。需要静置片刻，待捞渣斗内的残留液体从捞渣斗与捞渣斗塞所形成的间隙基本漏尽后，即完成捞渣流程。
如图8所示，卸渣过程，在完成捞渣作业后，起重设备将支座转移到废渣斗上方的高架上。然后，提塞器移动到支座附近，将如图4所示的侧向叉结构向如图5所示的捞渣斗塞移动，并使得提塞器的柱体完全进入侧向叉结构内，提起侧向叉，由于捞渣斗塞上部的短圆柱体靠在侧向叉结构上部，使得提塞器也一同上升，从而暴露出捞渣斗下部如图6所示的漏孔。近捞渣斗内的废渣将在重力作用下落入废渣斗，废渣完全卸除后，入下侧向叉结构，提塞器移出捞渣斗塞，从而完成卸渣过程。
从以上实施过程可知，本实用新型结构简单，易于操作，工作可靠，浮渣清理快，除渣干净，液体损失小。非常适用于需要快速去除液体浮渣的生产领域。
Claims (6)
1.一种螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置，其特征在于：主要包括半螺旋板（1）、螺旋板支架（2）、支座（3）、捞渣斗（4）、捞渣斗塞（5）、液包（6）、高架（7）和提塞器（8）；其中两块半螺旋板（1）按螺旋方向同向均匀布置形成双螺旋板，该双螺旋板的结构是开放的，双螺旋板上部与螺旋板支架（2）刚性连接在一起，双螺旋板下部与捞渣斗（4）刚性连接在一起；螺旋板支架（2）的下部分别与两块半螺旋板（1）刚性连接，螺旋板支架（2）的上部为转轴，转轴与支座（3）内的旋转驱动装置刚性连接，双螺旋板的下部与捞渣斗（4）刚性连接在一起；螺旋板支架（2）中部的长孔内是捞渣斗塞（5），捞渣斗塞（5）与提塞器（8）相接，支座（3）在高架（7）上，支座（3）处于柱状容器（6）的正上方。
2.根据权利要求1所述的螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置,其特征在于：所述的半螺旋板（1）为两块，两块半螺旋板（1）按螺旋方向同向均匀布置形成双螺旋板，该双螺旋板的结构是开放的，双螺旋板上部与螺旋板支架（2）刚性连接在一起，双螺旋板下部与捞渣斗（4）刚性连接在一起。
3.根据权利要求1所述的螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置,其特征在于：所述螺旋板支架（2）下部分别与两块半螺旋板（1）刚性连接，上部为转轴，与支座（3）内的旋转驱动装置刚性连接，螺旋板支架（2）中部有一长孔。
4.根据权利要求1所述的螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置,其特征在于：所述支座（3）内装有旋转驱动器，旋转驱动器装的支座（3）的底部。
5.根据权利要求1所述的螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置,其特征在于：所述捞渣斗（4）为一倒置的无底中空圆锥体，捞渣斗（4）下部有圆形漏孔，捞渣斗（4）上部与双螺旋板刚性连接。
6.根据权利要求1所述的螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置,其特征在于：所述捞渣斗塞（5）装在螺旋板支架（2）的长孔内，捞渣斗塞（5）下部为一短圆柱体，直径略大于捞渣斗（4）下部漏孔，捞渣斗塞（5）上部有一用于举升的短圆柱体。
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2015
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| CN105169772B (zh) * | 2015-08-14 | 2017-01-18 | 南京航空航天大学 | 一种螺旋涡流惯性聚中浮渣快速清除装置及操作方法 |
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