CN216094213U - 一种钢砂筛选装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种钢砂筛选装置，所述钢砂筛选装置包括中空的承压壳体，所述承压壳体包括：设置有安装口的顶部，设置有排砂口的底部，以及位于所述顶部和所述底部之间的侧壁，所述侧壁上设置有旋流入射口，所述旋流入射口对接有用于将污水旋转输送进所述承压壳体内的进水加速导管；所述承压壳体内设有中心导流管，所述中心导流管与所述排砂口之间设有导流锥板，所述导流锥板上设有导流孔；本实用新型能够使污水产生旋流进而利用离心力分离钢砂，并且能够进一步去除钢砂中的悬浮杂质，其利用机械方法分离并回收污水中的钢砂，具有分离效率高、结构简单可靠、操作方便等优点。

Description

一种钢砂筛选装置

技术领域

本实用新型涉及固液分离设备技术领域，特别涉及一种钢砂筛选装置。

背景技术

在钢铁企业冷轧车间带钢无酸酸洗过程中，需要对钢板进行湿式钢砂除锈。湿式钢砂除锈就是利用液体带动钢砂高速喷射到带钢表面，进而清除带钢表面的锈蚀。湿式钢砂除锈过程会产生大量污水，污水中夹杂着钢砂以及除锈过程中产生的铁销、氧化铁粉等。为了减少钢砂消耗量，降低钢砂除锈成本，需要对污水中的钢砂进行回收再利用。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种钢砂筛选装置，能够使污水产生旋流进而利用离心力分离钢砂，并且能够进一步去除钢砂中的悬浮杂质，其利用机械方法分离并回收污水中的钢砂，具有分离效率高、结构简单可靠、操作方便等优点。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现，本实用新型提供了一种钢砂筛选装置，所述钢砂筛选装置包括中空的承压壳体，所述承压壳体包括：设置有安装口的顶部，设置有排砂口的底部，以及位于所述顶部和所述底部之间的侧壁，所述侧壁上设置有旋流入射口所述旋流入射口对接有用于将污水旋转输送进所述承压壳体内的进水加速导管；

所述承压壳体内设有中心导流管，所述中心导流管通过所述安装口至少部分安装在所述承压壳体内，所述中心导流管具有靠近所述底部的第一端和靠近所述顶部的第二端，所述第一端设置在所述排砂口的上方，所述第二端设有出水口，所述中心导流管与所述排砂口之间设有导流锥板，所述导流锥板上设有导流孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述进水加速导管包括与所述旋流入射口相接的第一管段，所述第一管段沿所述侧壁的切线方向纵长延伸。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一管段内设有至少一个竖向隔板，所述竖向隔板的纵长延伸方向与所述第一管段的延伸方向相同，所述第一管段通过所述竖向隔板被分隔为两个或多个独立的层流通道。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述竖向隔板设置有多个，多个所述竖向隔板在同一高度上均匀间隔设置在所述第一管段内形成多个独立的层流通道。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一管段的横截面呈矩形。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述层流通道与所述侧壁的轴线以及所述切线方向相平行。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一管段具有与所述旋流入射口相接的第一端，以及与所述第一端相对的第二端，所述第二端依次连接有变径加速段、第二管段和进水端口，所述变径加速段的管段由所述第二管段向所述第一管段呈收窄设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述顶部包括上部封头、所述侧壁包括中部旋流筒，所述底部包括下部锥筒，所述安装口设置在所述上部封头上，所述旋流入射口设置在所述中部旋流筒上，所述排砂口设置在所述下部锥筒上，所述下部锥筒内设有储砂室，所述排砂口与所述储砂室相连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述承压壳体内设有稳流板，所述稳流板上设有多个稳流通孔，所述稳流板设置在所述旋流入射口的上方，所述承压壳体通过所述稳流板被划分为上部静水区和下部旋流分离区。

在本实用新型的一较佳实施方式中，多个所述稳流通孔均匀间隔排列设置在所述稳流板上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导流孔的孔径为25mm-50mm。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：

在分离过程中，本实用新型的钢砂筛选装置利用进水加速导管能够将污水加速到设定流速，并且能够将污水旋转输送进承压壳体内，旋转的污水在承压壳体内通过离心力使污水中的钢砂沿承压壳体的内壁滑落到储砂室内，然后通过排砂口排出回收。

在排水过程中，分离后的污水沿中心导流管从下至上排出，在此过程中，通过导流锥板能够使得导流锥板两侧的污水产生压力差，利用这种压差能够使储砂室内污水及其悬浮杂质沿导流孔流入中心导流管，通过导流锥板的锥形结构能够放大对悬浮杂质的捕获效果，进一步提高储砂室内的沉淀钢砂的纯度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型的主视剖视结构示意图；

图2为本实用新型的侧视剖视结构示意图；

图3为图1中A-A剖视结构示意图；

图4为进水加速导管结构示意图；

图5为图4中B-B剖视结构示意图；

图6为图5中C-C剖视结构示意图；

图7为导流锥板安装结构示意图；

图8为导流锥板安装俯视结构示意图；

图9为导流锥板剖视结构示意图；

图10为稳流板俯视结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、承压壳体；11、上部封头；111、安装口；12、中部旋流筒；121、旋流入射口；13、下部锥筒；131、排砂口；132、储砂室；

2、进水加速导管；21、第一管段；22、变径加速段；23、第二管段；231、进水端口；24、竖向隔板；25、层流通道；

3、中心导流管；31、出水口；

4、导流锥板；41、导流孔；

5、固定钢板；

6、稳流板；61、稳流通孔；62、上部静水区；63、下部旋流分离区。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

湿式钢砂除锈过程中会产生大量夹杂钢砂的污水，这些污水中的钢砂收集后能够再次利用。本申请主要采用机械分离的原理对污水中的钢砂进行收集。

本申请实施方式中提供了一种钢砂筛选装置，所述钢砂筛选装置包括中空的承压壳体1，所述承压壳体1包括：设置有安装口111的顶部，设置有排砂口131的底部，以及位于所述顶部和所述底部之间的侧壁，所述侧壁上设置有旋流入射口121，所述旋流入射口121对接有用于将污水旋转输送进所述承压壳体1内的进水加速导管2。所述承压壳体1内设有中心导流管3，所述中心导流管3通过所述安装口111至少部分安装在所述承压壳体1内，所述中心导流管3具有靠近所述底部的第一端和靠近所述顶部的第二端，所述第一端设置在所述排砂口131的上方，所述第二端设有出水口31，所述中心导流管3与所述排砂口131之间设有导流锥板4，所述导流锥板4上设有导流孔41。

整体上，本申请所提供的钢砂筛选装置，主要通过旋流产生离心力分离出污水中的钢砂，其能够快速地处理污水得到较高纯度的钢砂，这些钢砂可再次用于湿式钢砂除锈过程。

本申请说明书中，将结合具体的实施方式和附图详细展开阐述。

具体的，请结合参阅图1至图10，该钢砂筛选装置可以包括：承压壳体1；进水加速导管2；中心导流管3；导流锥板4；固定钢板5；稳流板6。

其中，所述承压壳体1在使用前其内部要预装一部分水体，预装的水体至少需要超过旋流入射口121，预装的水体能够增强承压壳体1内的旋流稳定性，减少空气造成的扰流。

此外，承压壳体1在使用时，进水加速导管2向承压壳体1内加压输送待处理污水时，会将承压壳体1内分离出钢砂的流体通过中心导流管3自下而上克服重力压出，因此承压壳体1内需要维持一定的压力。

具体的，所述承压壳体1包括：设置有安装口111的顶部，设置有排砂口131的底部，以及位于所述顶部和所述底部之间的侧壁。所述顶部包括上部封头11，所述安装口111设置在所述上部封头11上。上部封头11采用圆弧过渡结构，这种圆弧结构相较于板形结构具有更好的承压性能。

所述侧壁包括中部旋流筒12，所述旋流入射口121可以设置在所述中部旋流筒12上。具体的，所述承压壳体1的侧壁需要设置成有利于旋流的形状，例如，在本实施例中所述侧壁为中部旋流筒12的内壁。将侧壁的横截面形状设置为圆形，这样能够减少旋流阻力。当然，作为侧壁的其他变形实施方式，还可以将在所述侧壁上设置为螺旋形，或将所述侧壁设置为具有平滑过渡曲线的其他形状，本实施例中主要以圆形为例，侧壁形状的设置方式不以此作为限制。

所述底部包括下部锥筒13，所述排砂口131设置在所述下部锥筒13上。所述下部锥筒13内设有储砂室132，所述排砂口131与所述储砂室132相连通。

下部锥筒13相较于横截面不变的圆柱形结构，当它们具有相同液位的情况下，下部锥筒13的底部压力与筒形结构的底部压力相同，但下部锥筒13相较于筒形结构具有更小的表面积，因此能够减少承压壳体1的重量。且下部锥筒13的锥形结构能够更加方便地聚集钢砂。

所述进水加速导管2用于将污水旋转输送进所述承压壳体1内。所述进水加速导管2对接在旋流入射口121上。其中，进水加速导管2与旋流入射口121具体的对接方式可以为焊接、也可以为一体成型，此外还可以为卡接，或者为螺纹连接等，当采用卡接、螺纹连接等可拆卸连接方式时，为了保证连接位置的密封性，可以在对接位置增设密封件。当然，该对接的方式并不限于上述举例，本领域技术人员可根据实际需要进行合理选择，本申请在此不作具体的限定。

例如，在本实施例中进水加速导管2与旋流入射口121之间采用焊接连接，通过焊接连接使进水加速导管2具有更强地稳定性，能够将水稳定地旋转输送进承压壳体1内。

进水加速导管2可以包括与所述旋流入射口121相接的第一管段21，所述第一管段21沿所述侧壁的切线方向纵长延伸。其中，所述第一管段21具有与所述旋流入射口121相接的第一端，以及与所述第一端相对的第二端。第一端与旋流入射口121的相对位置：完全匹配，或者第一端通过旋流入射口121伸入承压壳体1内。

所述第二端依次连接有变径加速段22、第二管段23和进水端口231，所述变径加速段22的管段由所述第二管段23向所述第一管段21呈收窄设置。

通过使第二管段23向第一管段21呈收窄设置，使得第二管段23的管径大于第一管段21的管径，进而水流由第二管段23流入第一管段21时被加速。因此，通过变径加速段22与进水端口231的进水速度相配合能够使污水达到设定的流速。

所述旋流入射口121设置在靠近顶部的位置，这样能够在所述侧壁内获得更长的旋流分离距离，使得钢砂在离心力作用下能够从污水中充分地分离出。

具体使用时，利用进水加速导管2能够将污水加速到设定流速，并且能够将污水旋转输送进承压壳体1内，旋转的污水在承压壳体1内通过离心力使污水中的钢砂沿承压壳体1的内壁滑落到储砂室132内，然后通过排砂口131排出回收。其中，达到设定的流速的目的是：利用不同流速产生不同的离心力，进行通过不同的离心力分离出不同粒径的钢砂。当流速快时，能够产生更大的离心力，进而能够分离出较小粒径钢砂；当流速慢时，产生的离心力小，能够分离出较大粒径的钢砂。通过预先设定钢砂粒径与进水速度之间的对应关系，使用时可根据目标钢砂的粒径，直接调节进水速度进而对目标钢砂进行分离。

并且，为了使污水在承压壳体1内绕中心导流管3旋转时达到更加稳定地流动状态，进一步提高离心效果。所述第一管段21内设有至少一个竖向隔板24，所述竖向隔板24的纵长延伸方向与所述第一管段21的延伸方向相同，所述第一管段21通过所述竖向隔板24被分隔为两个或多个独立的层流通道25。具体的，所述层流通道25与所述侧壁的轴线以及所述切线方向相平行。

为了使层流通道25更加贴合所述侧壁起到更好地稳流效果，所述第一管段21的横截面呈矩形。第一管段21采用矩形横截面的设置方式能够使层流通道25与所述侧壁的切线方向相平行，使污水能够贴合所述侧壁进入承压壳体1中，减少污水流动过程中的扰动，进一步提高污水在承压壳体1内的流动稳定性，使得固液分离效果更好。

其中，至少一个竖向隔板24是指：可以为一个，可以为两个，或者更多个，具体的竖向隔板24的个数可以更具实际的管径尺寸等进行确定。当所述竖向隔板24设置有多个时，多个所述竖向隔板24在同一高度上均匀间隔设置在所述第一管段21内形成多个独立的层流通道25。例如，当竖向隔板24设置有2个时，2个竖向隔板24在同一高度上均匀间隔设置在第一管段21内形成3个独立的层流通道25，通过独立的层流通道25能够使污水以层流状态进入承压壳体1内，有利于污水在承压壳体1内绕中心导流管3旋转时达到更加稳定地流动状态。

所述中心导流管3包括靠近所述底部的第一端和靠近所述顶部的第二端，所述第二端设有出水口31，通过该出水口31能够将承压壳体1内处理后的污水排出。具体的，安装口111设置在承压壳体1的顶部，安装口111的大小与中心导流管3的管径相匹配，通过安装口111能够将中心导流管3至少部分安装在承压壳体1内。

其中，中心导流管3至少部分安装在承压壳体1内是指：中心导流管3部分安装在承压壳体1内，使中心导流管3的第二端位于承压壳体1上方。或中心导流管3全部安装在承压壳体1内，使中心导流管3的第二端与承压壳体1的顶部相接。例如，在本实施例中，中心导流管3部分安装在承压壳体1内，使中心导流管3的轴线与所述侧壁的轴线共线设置，在中心导流管3的第二端设置法兰，通过法兰能够更加方便地与排水管相接，有利于将处理后的污水排出。

所述导流锥板4设置在中心导流管3的下方并位于储砂室132的上部，导流锥板4呈锥形结构，导流孔41的孔径可设置为25mm-50mm，设计人员可根据需求合理设置导流孔41的大小，这里不做限制。

固定钢板5设置有多个，用于固定安装导流锥板4。具体的，导流锥板4可通过多个呈辐射状布置的固定钢板5固定连接在中心导流管3上。例如，在本实施例中使用4个固定钢板5，4个固定钢板5环形间隔排列设置，固定钢板5的一端与导流锥板4相连，固定钢板5的另一端与中心导流管3相连。当然，设计人员也可合理选用其他固定安装方式，这里不做限制。

具体使用时，中心导流管3排水时会在导流锥板4的两侧产生液压差，通过这种液压差能够使储砂室132内的污水沿导流锥板4上升进入中心导流管3排出，在这个过程中，储砂室132内的悬浮杂质被水流夹带上升并沿导流锥板4被引入中心导流管3排出，防止了悬浮杂质混入分离出的钢砂中或因扰流重新回到污水中。

所述稳流板6设置在所述承压壳体1内，该稳流板6设置在所述旋流入射口121的上方，所述承压壳体1通过该稳流板6被划分为上部静水区62和下部旋流分离区63，该稳流板6上设有多个稳流通孔61。具体的，可将该稳流板6设置在上部封头11与中部旋流筒12之间，多个所述稳流通孔61均匀间隔排列设置在所述稳流板6上。通过稳流通孔61使得上部静水区62与下部旋流分离区63相连通。其中，当设有稳流板6时，使稳流板6下侧的中心导流管3的长度约为中部旋流筒12的长度的75％。当然，设计人员可根据实际使用情况设置稳流通孔61的孔径和稳流通孔61的数量，这里不做限制。

具体使用时，通过稳流板6能够减少旋流入射口121处的水流阻力，使进入承压壳体1内的污水形成稳流状态。通过稳流板6上的稳流通孔61使得稳流板6上下两侧受压平衡，能够减少稳流板6设置的厚度。

本实施例工作时：

在分离过程中，本申请的钢砂筛选装置利用进水加速导管2能够将污水加速到设定流速，并且能够将污水旋转输送进承压壳体1内，旋转的污水在承压壳体1内通过离心力使污水中的钢砂沿承压壳体1的内壁滑落到储砂室132内，然后通过排砂口131排出回收。

在排水过程中，分离后的污水沿中心导流管3从下至上排出，在此过程中，通过导流锥板4能够使得导流锥板4两侧的污水产生压力差，利用这种压差能够使储砂室132内污水及其悬浮杂质沿导流孔41流入中心导流管3，通过导流锥板4的锥形结构能够放大对悬浮杂质的捕获效果，进一步提高储砂室132内的沉淀钢砂的纯度。

当然，本实用新型的钢砂筛选装置还能够设置多个，一个钢砂筛选装置排出的污水可输送进另一个钢砂筛选装置中再进行一遍旋流分离，第二遍旋流分离可采用更高的旋转速度以分离更细小的钢砂，这样串联运行可以筛选分离出不同规格粒径的钢砂。设计人员可根据实际需要使用多个钢砂筛选装置，这里不做限制。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (11)

1.一种钢砂筛选装置，其特征在于，所述钢砂筛选装置包括中空的承压壳体，所述承压壳体包括：设置有安装口的顶部，设置有排砂口的底部，以及位于所述顶部和所述底部之间的侧壁，所述侧壁上设置有旋流入射口，所述旋流入射口对接有用于将污水旋转输送进所述承压壳体内的进水加速导管；

所述承压壳体内设有中心导流管，所述中心导流管通过所述安装口至少部分安装在所述承压壳体内，所述中心导流管具有靠近所述底部的第一端和靠近所述顶部的第二端，所述第一端设置在所述排砂口的上方，所述第二端设有出水口，所述中心导流管与所述排砂口之间设有导流锥板，所述导流锥板上设有导流孔。

2.如权利要求1所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述进水加速导管包括与所述旋流入射口相接的第一管段，所述第一管段沿所述侧壁的切线方向纵长延伸。

3.如权利要求2所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述第一管段内设有至少一个竖向隔板，所述竖向隔板的纵长延伸方向与所述第一管段的延伸方向相同，所述第一管段通过所述竖向隔板被分隔为两个或多个独立的层流通道。

4.如权利要求3所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述竖向隔板设置有多个，多个所述竖向隔板在同一高度上均匀间隔设置在所述第一管段内形成多个独立的层流通道。

5.如权利要求2-4中任一项所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述第一管段的横截面呈矩形。

6.如权利要求3-4中任一项所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述层流通道与所述侧壁的轴线以及所述切线方向相平行。

7.如权利要求2-4中任一项所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述第一管段具有与所述旋流入射口相接的第一端，以及与所述第一端相对的第二端，所述第二端依次连接有变径加速段、第二管段和进水端口，所述变径加速段的管段由所述第二管段向所述第一管段呈收窄设置。

8.如权利要求1-4中任一项所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述顶部包括上部封头、所述侧壁包括中部旋流筒，所述底部包括下部锥筒，所述安装口设置在所述上部封头上，所述旋流入射口设置在所述中部旋流筒上，所述排砂口设置在所述下部锥筒上，所述下部锥筒内设有储砂室，所述排砂口与所述储砂室相连通。

9.如权利要求1-4中任一项所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述承压壳体内设有稳流板，所述稳流板上设有多个稳流通孔，所述稳流板设置在所述旋流入射口的上方，所述承压壳体通过所述稳流板被划分为上部静水区和下部旋流分离区。

10.如权利要求9所述的钢砂筛选装置，其特征在于，多个所述稳流通孔均匀间隔排列设置在所述稳流板上。

11.如权利要求1所述的钢砂筛选装置，其特征在于，所述导流孔的孔径为25mm-50mm。

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