CN218250885U - 扰动模拟试验颗粒物回收旋流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，包括：物料进口管道，安装在圆柱体腔上部侧面，并与圆柱体腔连通，用于混合物送至圆柱体腔内；圆柱体，其内腔中形成混合物的高速旋转流场，锥体腔，安装在圆柱体腔底部，通过锥体细分混合物以及捕获颗粒物，并由锥体腔的底流接口排出，从而实现扰动模拟试验中的颗粒物分离。利用下锥体中的沟纹结构设计加速捕获分离过程中的颗粒物，提高分离效率；旋流器底流口设计成可拆卸式，方便更换新的零部件，保证旋流器实现长时间的高效率分离。

Description

扰动模拟试验颗粒物回收旋流器

技术领域

本实用新型涉及一种扰动模拟试验颗粒物回收器，尤其是一种能够回收扰动模拟试验颗粒物的水利旋流分离器。

背景技术

目前扰动试验颗粒物的处理方式主要包括两种。一是通过静置沉降，让颗粒物在水中利用重力自然沉入容器底部或在液体中添加絮凝剂等化学试剂加速颗粒物沉降，之后再将上层清液排除，收集底部沉降的颗粒物。该方法需要添加化学试剂，并在处理几十微米级颗粒时耗时过长。二是通过旋流分离器等设备，利用离心力将固体与液体分离，并分开收集。该方法效率高，耗时短，可以根据不同细度级别颗粒物选择分离器，满足试验室连续扰动模拟试验的需求，是目前较为理想的方法。

为了减少扰动模拟试验对环境造成的破环，降低扰动模拟试验的成本，实现资源的可利用、再利用，需要设计一套以水力旋流器为核心的清洗回收系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，利用下锥体中的沟纹结构设计加速捕获分离过程中的颗粒物，提高分离效率；同时考虑到，旋流器底流口为整个旋流器结构中磨损最多的地方，将其设计成可拆卸式，方便更换新的零部件，保证旋流器实现长时间的高效率分离。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，包括：

物料进口管道，安装在圆柱体腔上部侧面，并与圆柱体腔连通，用于混合物送至圆柱体腔内；

圆柱体，其内腔中形成混合物的高速旋转流场，

锥体腔，安装在圆柱体腔底部，通过锥体细分混合物以及捕获颗粒物，并由锥体腔的底流接口排出，从而实现扰动模拟试验中的颗粒物分离。

进一步，所述物料进口管道由一段直线引流管道和一段渐开线型导流管道组成，所述渐开线型导流管道内部为方形通孔，一端出口相切于圆柱体内壁。

进一步，所述圆柱体由上圆柱体、下圆柱体组成，上圆柱体与下圆柱体之间采用焊接方式连接。

进一步，所述上圆柱体顶部设有溢流接口。

进一步，所述锥体腔由上锥体、下锥体通过法兰方式连接而成，通过六个螺栓固定位置并达到密封效果。

进一步，所述上锥体和下锥体的锥角为10°，且上锥体和下锥体的高度比为7:5，适用于细介质颗粒物的分离。

进一步，所述下锥体内壁上设有多条均匀排列的沟纹，沟纹沿内锥面向下延伸，最终交汇于下锥体底端出口处。

进一步，所述沟纹的数量为10～20条，包含10、15、20条，且沟纹之间相互不干涉。

进一步，所述沟纹形状为方形、矩形、梯形。

进一步，所述底流接口为可拆卸式，内圈与下锥体相接，外圈与其它设备、管道相接，便于更换和维修。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器通过渐开线型引流管道将混合物送至上圆柱体内，在圆柱腔内产生高速旋转的流场。试验颗粒物在旋转流场的作用下同时沿轴向下运动、沿径向向外运动，到达锥体段沿器壁向下运动，在下锥体段由沟纹加速捕获颗粒物，并由底流口排出。相对密度较小的液体则向中心轴线方向运动，形成向上的内旋涡，然后由溢流口排出，从而实现试验颗粒物的加速分离与回收。

附图说明

图1为扰动模拟试验颗粒物回收旋流器正三轴测图；

图2为扰动模拟试验颗粒物回收旋流器结构侧视图；

图3为图2中沿G-G的剖视图；

图4为下锥体正三轴测图；

图5上圆柱体与导流管道正三轴测图；

图6上圆柱体与溢流接口装配演示图；

图中零部件、部位及编号：1.引流管道,2.导流管道,3.上圆柱体,4.下圆柱体,5.上锥体,6.下锥体,7.溢流接口，8.底流接口，9.螺栓固定件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施方式做进一步的阐述。

如图1至图6所示，本实用新型的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，包含引流管道1、导流管道2、上圆柱体3、下圆柱体4、上锥体5、下锥体6、溢流接口7、底流接口8、多个螺栓固定件9等。

上锥体5、下锥体6通过法兰方式连接，通过六个螺栓固定位置并达到密封效果。下锥体6底部设有底流接口8。上锥体5、下锥体6的锥角均为10°，且上锥体5、下锥体6的高度比为7:5，适用于细介质颗粒物的分离。上锥体5上端通过法兰及螺栓固定连接下圆柱体4，下圆柱体4上端连接上圆柱体3，上圆柱体3侧面连接由导流管道2和引流管道1组成的物料进口的管道。上圆柱体3顶部设有溢流接口7。

优选地，物料进口的管道由一段直线引流管道1和一段渐开线型导流管道2组成。导流管道2内部为方形通孔，一端出口相切于上圆柱体3内壁。下锥体6内壁有20条均匀排列的沟纹，沟纹沿内锥面向下延伸，最终交汇于下锥体6底端出口处。

优选地，下锥体6内壁包含多条均匀排列的沟纹，沟纹形状不限于方形、还可以是矩形、梯形等其它形状。

优选地，下锥体6内壁包含多条均匀排列的沟纹，沟纹数量不限于20条，还可以是15条或10条，但沟纹之间不能相互干涉；

优选地，底流接口8为可拆卸式，内圈与下锥体相接，外圈与其它设备、管道相接，便于更换和维修。

使用时，直线型引流管道1和渐开线导流管道2将混合物送至上圆柱体3内。在上圆柱体3和下圆柱体4腔内形成高速旋转流场。由于上锥体5和下锥体6的锥体同为10°的小锥角，因此能够实现细分级，满足扰动模拟试验中的颗粒物分离。当混合物到达上锥体5和下锥体6段沿器壁乡下运动，并由下锥体6中的沟纹加速捕获颗粒物，然后由底流接口8排出。液体向中心轴线方向运动，形成向上运动的内旋涡，然后由溢流接口7排出，从而实现试验颗粒物的加速分离与回收。

对于颗粒物浓度小的混合物，可以通过扰动模拟试验颗粒物回收旋流器进行预浓缩，将多余的液体先排出一部分再进行旋流器分离。也可以将多个旋流器串联，提高分离效率。

如图2，3所示，扰动模拟试验颗粒物回收旋流器的上锥体5和下锥体6采用螺栓固定件9进行固定和连接，方便日后的维修和更换。底流接口8作为旋流器中容易磨损的零件，同样设计成可拆卸式，方便维修和更换，也可以实现与外部设备的灵活连接。本实用新型通过扰动模拟试验颗粒物回收旋流器内部高速旋转的流场以及下锥体中的沟纹设计加速捕获需要分离的试验颗粒物，实现扰动试验颗粒物的回收再利用。从而减少河底(海底)扰动模拟试验对环境的污染破坏，并有效减少扰动模拟试验的成本。

Claims (10)

1.一种扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于，包括：

物料进口管道，安装在圆柱体腔上部侧面，并与圆柱体腔连通，用于混合物送至圆柱体腔内；

圆柱体，其内腔中形成混合物的高速旋转流场，

锥体腔，安装在圆柱体腔底部，通过锥体细分混合物以及捕获颗粒物，并由锥体腔的底流接口排出，从而实现扰动模拟试验中的颗粒物分离。

2.根据权利要求1所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述物料进口管道由一段直线引流管道和一段渐开线型导流管道组成，所述渐开线型导流管道内部为方形通孔，一端出口相切于圆柱体内壁。

3.根据权利要求1所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述圆柱体由上圆柱体、下圆柱体组成，上圆柱体与下圆柱体之间采用焊接方式连接。

4.根据权利要求3所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述上圆柱体顶部设有溢流接口。

5.根据权利要求1所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述锥体腔由上锥体、下锥体通过法兰方式连接而成，通过六个螺栓固定位置并达到密封效果。

6.根据权利要求5所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述上锥体和下锥体的锥角为10°，且上锥体和下锥体的高度比为7:5，适用于细介质颗粒物的分离。

7.根据权利要求5所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述下锥体内壁上设有多条均匀排列的沟纹，沟纹沿内锥面向下延伸，最终交汇于下锥体底端出口处。

8.根据权利要求7所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述沟纹的数量为10～20条，包含10、15、20条，且沟纹之间相互不干涉。

9.根据权利要求7所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述沟纹形状为方形、矩形或梯形。

10.根据权利要求1所述的扰动模拟试验颗粒物回收旋流器，其特征在于：所述底流接口为可拆卸式，内圈与下锥体相接，外圈与其它设备、管道相接，便于更换和维修。

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