CN209238191U - 一种立式连续流离心机的导流系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式连续流离心机的导流系统，所述导流系统包括转子，所述转子的顶部开设有进料口，并在进料口的底部均设有多个导流缺口；所述转子的底部为锥体结构，其锥面在每个导流缺口的两侧分别固设有连续、光滑并一体形成的螺旋立筋；螺旋立筋与转子为一体化结构并沿圆周方向均匀分布，相邻两螺旋立筋之间形成导流通道；导流通道的上端部与导流缺口连通并一一对应。所述导流系统，不仅排料顺畅，使用效率及使用寿命较高，而且整体一次动平衡，不存在导流叶片拆装问题。

Description

一种立式连续流离心机的导流系统

技术领域

本实用新型属于固液分离技术领域，尤其涉及一种立式连续流离心机的导流系统。

背景技术

立式连续流离心机是一种高效连续的固液分离设备。该设备由进料装置、分离系统、过滤仓、出料仓、传动系统、洗涤装置以及电控装置组成，其分离系统巧妙的应用了离心力与重力的双重作用实现了设备的连续工作，是离心机的核心部件。分离系统主要由滤网支撑架、滤网及导流系统组成，滤网在滤网支撑架及导流系统之间固定，其工作原理主轴带动分离系统高速旋转，液体在离心力的作用下通过滤网排出，固体通过导流通道排出，从而达到固液分离，所以说导流系统排料是否顺畅对生产效率有着直接的影响。

目前导流系统由转子及规格不同的导流叶片组成，规格不同的导流叶片压装在转子上，导流系统非易损件，不需要更换。现有的导流系统存在以下缺陷：

1、由于导流叶片为分体加工，导流叶片之间会存在台阶或死角，会存在积料或排料不畅，积料或排料不畅会影响设备实际运行平衡精度及生产效率，平衡精度降低会导致设备振动增大，降低设备使用寿命；

2、导流叶片的安装复杂，安装效率低；

3、动平衡次数较多，安装后会存在平衡精度达不到使用要求，需做二次动平衡；

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种立式连续流离心机的导流系统，不仅排料顺畅，使用效率及使用寿命较高，而且整体一次动平衡，不存在导流叶片拆装问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种立式连续流离心机的导流系统，包括底部为锥体结构的转子，所述转子的顶部开设有进料口，并在进料口的底部均设有多个导流缺口；转子的锥面在每个导流缺口的两侧分别固设有连续、光滑并一体形成的螺旋立筋；螺旋立筋与转子为一体化结构并沿圆周方向均匀分布，相邻两螺旋立筋之间形成导流通道；导流通道的上端部与导流缺口连通并一一对应。

进一步地，所述锥体结构的总高度为250-320mm，其自上而下依次包括A物料导入区、B脱水区和C排料区，所述A物料导入区、B脱水区和C排料区的高度比为1:3:1。

进一步地，所述锥体结构的锥角为2D，所述D为25°-35°。

进一步地，：B脱水区的螺旋立筋呈螺旋线，以锥体结构底面的圆心为坐标原点，所述的螺旋线方程表示为：

x＝60*t*cos(t)

y＝60*t*sin(t)

z＝47.7t

其中t为物料参数，其取值范围为1.5-3.1。

进一步地，A物料导入区的螺旋立筋和C排料区的螺旋立筋分别为与B脱水区的螺旋立筋一体形成的导流板，其连接处为圆滑连接。

进一步地，所述螺旋立筋与锥面通过半径为10-15mm的圆角连接；所述螺旋立筋的高度为14-15mm，其厚度为7-9mm。

进一步地，所述锥体结构自上而下壁厚逐渐减小，其内固设有环形加强筋，所述环形加强筋与锥体结构为一体化结构。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、由于采用连续、光滑并一体形成的螺旋立筋，使得导流通道连续光滑整齐无死角，不存在台阶及积料问题，排料顺畅，能够进一步提高设备使用效率及使用寿命；

2、通过螺旋立筋能够对导流通道进行分隔，其与转子为整体铸造加工的一体化结构，能够增强导流系统的整体刚性的同时，能有效避免加工过程中产生变形问题，减少生产成本；

3、通过螺旋立筋在满足强度和刚性前提下降低导流系统的总重量，减小设备负载，提高设备使用寿命；

4、不仅安装后通过整体一次动平衡即可达到使用要求，不存在导流叶片拆装问题，现场拆装不影响平衡精度，提高设备使用寿命及成本，而且安装方便，效率高。

附图说明

图1为本实用新型一种立式连续流离心机的导流系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种立式连续流离心机的导流系统的俯视图；

图3为物料在导流系统内的受力分析图；

图4为物料在导流通道内螺旋线上的受力分析图；

图5为本实用新型一种立式连续流离心机的导流系统的模拟受力分析图。

图中：1-转子、2-导流缺口、3-螺旋立筋、4-导流通道、5-环形加强筋、6-圆角、7-滤网支撑架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步阐述。

实施例

参考图1至图3，一种立式连续流离心机的导流系统，包括转子1，所述转子1的顶部开设有进料口，并在进料口的底部均设有多个导流缺口2；所述转子1的底部为锥体结构，其锥面在每个导流缺口2的两侧分别固设有连续、光滑并一体形成的螺旋立筋3；螺旋立筋3与转子1为一体化结构并沿圆周方向均匀分布，相邻两螺旋立筋3之间形成导流通道4；导流通道4的上端部与导流缺口2连通并一一对应；本实施例物料在离心力作用下通过导流缺口进入导流通道。

需要说明的是，本实施例所述导流系统采用材料选用316L的不锈钢材料，其具有优异的耐腐蚀性能，能适用于绝大部分的工况。本实施例所述螺旋立筋3优选10个厚度一致的螺旋立筋，10个螺旋立筋3沿圆周方向均匀分布转子1的底部的锥面上，且两两之间独立分割形成导流通道4，用于物料的分离。所述导流缺口2的开口长度与导流通道4的上端部相匹配，优选25mm。

本实用新型首先由于采用连续、光滑并一体形成的螺旋立筋，使得导流通道连续光滑整齐无死角，不存在台阶及积料问题，排料顺畅，能够进一步提高设备使用效率及使用寿命；其次通过螺旋立筋能够对导流通道进行分隔，其与转子为整体铸造加工的一体化结构，能够增强导流系统的整体刚性的同时，能有效避免加工过程中产生变形问题，减少生产成本；接着通过螺旋立筋在满足强度和刚性前提下降低导流系统的总重量，减小设备负载，提高设备使用寿命；最后本实用新型不仅安装后通过整体一次动平衡即可达到使用要求，不存在导流叶片拆装问题，现场拆装不影响平衡精度，提高设备使用寿命及成本，而且安装方便，效率高。

进一步地，参考图1和图3，导流系统的分离区的总高度(即锥体结构的总高度A+B+C)和锥角2D决定导流通道的长短，物料在导流通道4内需要停留足够长的时间，才能达到一个理想的分离状态(即最终物料的含液量)，所述锥体结构的总高度为250-320mm，其自上而下依次包括A物料导入区、B脱水区和C排料区，所述A物料导入区、B脱水区和C排料区的高度比为1:3:1；所述锥体结构的锥角为2D，所述D为25°-35°。

参考图1、图3和图4，对物料B脱水区的受力进行分析，物料在分离时在离心力和重力的双重作用下，实现连续工作，受力情况参考图3和图4，物料在导流通道高速旋转产生的离心力Fa，根据离心力计算公式：

Fa＝mw²r (1)

其中m为物料质量，w为旋转角速度，r为旋转半径；

物料在通过导流通道时，角速度w不变，旋转半径r增大，离心力Fa增大，离心产生的分力Fb和Fc，Fb是对滤网支撑架7的压力，Fc为沿锥体方向的力；

其中：Fb＝Fa×sinD (2)

Fc＝Fa×cosD (3)

物料需要在导流通道内停留一段时间，所以B脱水区的螺旋立筋3为螺旋形，导流通道为螺旋结构，参考图4，离心力分力Fc在螺旋槽上的压力分为Fd和Fe，Fe使物料沿螺旋方向运动，Fd为物料对螺旋立筋的压力，E为Fc和分力Fe的夹角；

其中Fe＝Fc×cosE (4)

Fd＝Fc×sinE (5)

整理得Fe＝cosD×cosE×m×w²×r (6)

其中夹角E,r为变量，通过B脱水区的螺旋立筋3的螺旋线优化设计，B脱水区获得大小基本相等的Fe，离心半径r增大，E角度增大。

进一步地，参考图1至图3，为了避免连接处积料和排料顺畅，A物料导入区的螺旋立筋3和C排料区的螺旋立筋3分别为与B脱水区的螺旋立筋3一体形成的导流板，其连接处为圆滑连接；所述导流板为具有对物料起导向作用的直线板。为了尽可能的延长导流通道的长度，使得物料在导流通道内停留足够长的时间，达到一个理想的分离状态，B脱水区的螺旋立筋3呈螺旋线，以锥体结构底面的圆心为坐标原点，所述的螺旋线方程表示为：

x＝60*t*cos(t) (7)

y＝60*t*sin(t) (8)

z＝47.7t (9)

其中t为物料参数，其取值范围为1.5-3.1，x、y和z分别表示螺旋线上某个点随着t的变化的相应的坐标值。

在上述的基础上，进一步地通过有限元对本实用新型导流系统做模拟受力分析，结果参考图5，结果表明螺旋立筋尺寸最优，在满足强度和刚性前提下降低导流系统的总重量。

进一步地，参考图1，所述螺旋立筋3的高度为14-15mm，其厚度为7-9mm。

进一步地，参考图1，为了避免连接处积料和排料顺畅，所述螺旋立筋3与锥面通过半径为10-15mm的圆角6连接。

进一步地，参考图1，所述锥体结构自上而下壁厚逐渐减小，其内固设有环形加强筋5，所述环形加强筋5与锥体结构为一体化结构，采用整体铸造加工，对锥体结构起到支撑的作用。

本实用新型所述导流系统采用整体铸造加工，导流通道连续且光滑，由于系统为连续工作，其进料和出料会达到动态平衡，出料速度越快其生产能力越高。

以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种立式连续流离心机的导流系统，其特征在于：包括底部为锥体结构的转子(1)，所述转子(1)的顶部开设有进料口，并在进料口的底部均设有多个导流缺口(2)；转子(1)的锥面在每个导流缺口(2)的两侧分别固设有连续、光滑并一体形成的螺旋立筋(3)；螺旋立筋(3)与转子(1)为一体化结构并沿圆周方向均匀分布，相邻两螺旋立筋(3)之间形成导流通道(4)；导流通道(4)的上端部与导流缺口(2)连通并一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种立式连续流离心机的导流系统，其特征在于：所述锥体结构的总高度为250-320mm，其自上而下依次包括A物料导入区、B脱水区和C排料区，所述A物料导入区、B脱水区和C排料区的高度比为1:3:1。

3.根据权利要求1或2所述的一种立式连续流离心机的导流系统，其特征在于：所述锥体结构的锥角为2D，所述D为25°-35°。

4.根据权利要求3所述的一种立式连续流离心机的导流系统，其特征在于：B脱水区的螺旋立筋(3)呈螺旋线，以锥体结构底面的圆心为坐标原点，所述的螺旋线方程表示为：

x＝60*t*cos(t)

y＝60*t*sin(t)

z＝47.7t

其中t为物料参数，其取值范围为1.5-3.1。

5.根据权利要求4所述的一种立式连续流离心机的导流系统，其特征在于：A物料导入区的螺旋立筋(3)和C排料区的螺旋立筋(3)分别为与B脱水区的螺旋立筋(3)一体形成的导流板，其连接处为圆滑连接。

6.根据权利要求1所述的一种立式连续流离心机的导流系统，其特征在于：所述螺旋立筋(3)与锥面通过半径为10-15mm的圆角(6)连接；所述螺旋立筋(3)的高度为14-15mm，其厚度为7-9mm。

7.根据权利要求1所述的一种立式连续流离心机的导流系统，其特征在于：所述锥体结构自上而下壁厚逐渐减小，其内固设有环形加强筋(5)，所述环形加强筋(5)与锥体结构为一体化结构。