一种高效多锥体旋流器 |
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| 申请号 | CN202110605705.6 | 申请日 | 2021-05-31 | 公开(公告)号 | CN113198625B | 公开(公告)日 | 2022-05-27 |
| 申请人 | 江西理工大学; | 发明人 | 鄂殿玉; 崔佳鑫; 李政权; 苏中方; 范海瀚; 匡世波; 唐叶辰; 邹瑞萍; 余艾冰; 张思钊; 熊仕显; 任洪燕; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提出一种高效多锥体旋流器，包括旋流锥筒，固定于旋流锥筒顶端进 水 端的进水管、固定于溢流端的出水管、固定于旋流锥筒底端集尘端的压缩锥筒，以及固定于压缩锥筒出水端的输送筒，旋流锥筒包括通过 法兰 依次连接且直径逐渐减小的一级锥体、二级锥体以及三级锥体，压缩锥筒包括通过法兰固定于旋流锥筒出水端的压缩室，固定于压缩室的内腔底端的动 力 室，通过 轴承 与动力室顶端壳体转动连接的旋 转轴 ，固定于 旋转轴 外周面的动压缩板，以及固定于压缩室顶端内壁上的静压缩板。本发明能够 对流 体进行多次离心处理，且能够对压缩锥筒处理后的物料进行再次处理，减少压缩锥筒二次处理次数，提高旋流器的分离能力。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高效多锥体旋流器，其特征在于，包括旋流锥筒(10)，固定于所述旋流锥筒(10)顶端进水端的进水管(30)、固定于所述旋流锥筒(10)溢流端的出水管(20)、固定于所述旋流锥筒(10)底端集尘端的压缩锥筒(50)，以及固定于所述压缩锥筒(50)出水端的输送筒(40)； |
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| 说明书全文 | 一种高效多锥体旋流器技术领域[0001] 本发明涉及旋流器设备技术领域，特别涉及一种高效多锥体旋流器。 背景技术[0003] 现有专利(申请号为：200820002125.8)提出一种高效分级旋流器，该产品采用三维螺旋线型给料形式，待分离的物料进入旋流器后首先沿给料箱柱体内设置的内导流道做旋转运动，不同粒级的物料在此过程中初步分层，产生预分离效果。同时内流道的流体与旋流器内流体旋转运动之间的流速差和流动角度差大幅减小，从而降低入料口处的湍流和旋流器内的紊流程度，提高分离效果。与现有技术相比，分级效率大幅提高。此外，现有另一专利(申请号为：201320091060.X)的专利文献提出一种新型锥体角度渐变的水力旋流器，该产品包括中空的圆柱体和与圆柱体相通的倒锥体组成的筒体，筒体上分别设有进料管和溢流管，倒锥体上设有底流口，倒锥体的锥面上设有弧形凸面，弧形凸面沿轴向由中间向两端逐渐减小并与倒锥体的锥面光滑过渡，该产品中的倒锥体内壁角度渐变的水力旋流器，从而使旋流器内部流场产生变化，改变了物料在旋流器内的停留时间，提高流体的切向速度，提高离心力，调节旋流器的分离粒度，提高旋流器的分离效率。 [0004] 上述旋流器虽然具有调节旋流器的分离粒度，以及提高旋流分离效率的优点。然而，传统的旋流器往往采用旋流器锥筒作为一个整体的施工工段，未对旋流器工作进行精确划分，从而影响旋流器的使用寿命以及工作效率。 发明内容[0005] 基于此，本发明的目的在于提供一种高效多锥体旋流器用以解决上述背景技术中提出的技术问题。 [0006] 本发明提出一种高效多锥体旋流器，包括旋流锥筒，固定于所述旋流锥筒顶端进水端的进水管、固定于所述溢流端的出水管、固定于所述旋流锥筒底端集尘端的压缩锥筒，以及固定于所述压缩锥筒出水端的输送筒； [0007] 所述旋流锥筒包括通过法兰依次连接且直径逐渐减小的一级锥体、二级锥体以及三级锥体，位于顶端的一级锥体通过法兰与进水管相连接，位于底端的三级锥体通过法兰与压缩锥筒相连接； [0008] 所述压缩锥筒包括通过法兰固定于所述旋流锥筒出水端与输送筒进水端之间的压缩室，固定于所述压缩室的内腔底端的动力室，通过轴承与所述动力室顶端壳体转动连接的旋转轴，固定于所述旋转轴外周面的动压缩板，以及固定于所述压缩室顶端内壁上且与所述动压缩板交错设置的静压缩板，所述旋转轴用于带动所述动压缩板进行旋转，以压缩所述动压缩板与所述静压缩板之间的物料。 [0009] 进一步的，所述压缩室包括固定于所述旋流锥筒出水端的筒形室以及固定于所述输送筒进水端的锥形室，所述筒形室与所述锥形室之间为相互焊接。在本优选实施例中，该设置可使得流体沿压缩室的弧形面进行再一次离心分离，以提高旋流器工作效率。 [0010] 进一步的，所述旋转轴靠近所述动力室的一端外表面固定设有偏心挤压盘，所述偏心挤压盘位于所述锥形室的内腔。在本优选实施例中，利用偏心挤压盘挤压锥形室内部的流体中的固装物，以挤压该固装物中的水分，从而提高水与固体之间的分离效果。 [0011] 进一步的，所述旋转轴的驱动端与驱动组件相连接，所述驱动组件包括固定于所述旋转轴并延伸至动力室一端外周面的第一锥齿轮、与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，固定于所述第二锥齿轮径向平面的中轴线处且依次贯穿动力室、锥形室并延伸至外部的驱动轴。在本优选实施例中，该设置可防止电机与该旋转轴直连而占用过多压缩室内部空间，从而提高压缩室内的承载能力。 [0012] 进一步的，所述偏心挤压盘的外表面涂覆有耐磨层。在本优选实施例中，利用耐磨层提升偏心挤压盘的耐磨能力。 [0013] 进一步的，所述出水管出水端以及进水管进水端均固定有扩容管，所述扩容管的内腔均为阶梯状。在本优选实施例中，该设置可对初入出水管和进水管内流体进行缓冲。 [0014] 进一步的，所述输送筒的内部通过转轴转动连接有绞龙，所述输送筒的出水端连接有用于间歇出料的定量出料组件。在本优选实施例中，该设置可使得输送筒通过其内部绞龙的转动对其内部流体进行输送，从而提高输送筒的输送能力。 [0015] 进一步的，所述定量出料组件包括固定于所述输送筒出水端的出料箱、与所述出料箱内壁转动连接的转动轴，固定于所述转动轴外周面且环绕所述转动轴径向平面中轴线设置的出料板。在本优选实施例中，该设置可防止因输送筒出料过于迅速而无法与其他处理设备相对接的问题。 [0016] 进一步的，所述定量出料组件的驱动端与动力组件连接，所述动力组件包括与所述转动轴延伸至外部的一端相连接的减速机，所述减速机的输入轴连接有电机。在本优选实施例中，该设置可提高转动轴的输出扭矩。 [0017] 进一步的，所述输送筒的外部套设有夹套。在本优选实施例中，该设置可方便旋流器通过泵体将该污水重新送入内部进行二次处理。 [0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果为： [0019] (1)、本发明提出的一种高效多锥体旋流器，能够对流体进行多次离心处理，从而提高旋流器的分离能力。具体为：流体通过进水管进入至压缩锥筒内，由于压缩锥筒通过一级锥体、二级锥体和三级锥体构成；又由于一级锥体、二级锥体和三级锥体内部均设有弧面，使得依次流入一级锥体、二级锥体和三级锥体的流体能够进行多次旋流离心。 [0020] (2)、本发明提出的一种高效多锥体旋流器，能够对压缩锥筒处理后的物料进行再次处理，减少压缩锥筒二次处理次数，具体为：当进入压缩室内的流体固体颗粒较少时，该流体能够沿压缩室的弧形面进行再一次离心分离，提高旋流器工作效率；当进入压缩室内流体固体颗粒较多时，由于压缩室内壁上固定有静压缩板，使得不断进行周期性角位移的动压缩板能够不断挤压动压缩板与静压缩板之间的物料，使得该物料进行不断压缩，从而挤出该物料中的水分，以提高旋流器分离效果。 附图说明[0023] 图1为本发明提出的高效多锥体旋流器的整体结构示意图； [0024] 图2为本发明提出的高效多锥体旋流器的剖视图； [0025] 图3为本发明图2中“A”部分的结构放大图； [0026] 图4为本发明图2中“B”部分的结构放大图； [0027] 图5为本发明提出的高效多锥体旋流器中压缩锥筒的内部结构示意图； [0028] 图6为本发明提出的高效多锥体旋流器中旋流锥筒的内部结构示意图； [0029] 图7为本发明提出的高效多锥体旋流器中出水管与进水管的结构示意图； [0030] 图8为本发明提出的高效多锥体旋流器的轴测图； [0031] 图9为本发明提出的高效多锥体旋流器中夹套的结构示意图。 [0032] 主要符号说明： [0033] [0034] 具体实施方式[0035] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。 [0036] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。 [0037] 请参阅图1至图9，本发明提出一种高效多锥体旋流器，包括旋流锥筒10，固定于旋流锥筒10顶端进水端的进水管30、固定于溢流端的出水管20、固定于旋流锥筒10底端集尘端的压缩锥筒50，以及固定于压缩锥筒50出水端的输送筒40。 [0038] 具体的，旋流锥筒10包括通过法兰依次连接且直径逐渐减小的一级锥体11、二级锥体12以及三级锥体13。其中，一级锥体11、二级锥体12以及三级锥体13的内腔均为阶梯状。位于顶端的一级锥体11通过法兰与进水管30相连接，位于底端的三级锥体13通过法兰与压缩锥筒50相连接。 [0039] 上述的压缩锥筒50包括通过法兰固定于旋流锥筒10出水端与输送筒40进水端之间的压缩室51，固定于压缩室51的内腔底端的动力室55，通过轴承与动力室55顶端壳体转动连接的旋转轴52，固定于旋转轴52外周面的动压缩板56，以及固定于压缩室51顶端内壁上且与动压缩板56交错设置的静压缩板57。当进行分离时，旋转轴52带动动压缩板56进行旋转，以压缩动压缩板56与静压缩板57之间的物料。 [0040] 需要说明的是，在本实施例中，由于一级锥体11、二级锥体12和三级锥体13的内部均设有弧面，使得依次流入一级锥体11、二级锥体12和三级锥体13的流体能够进行多次旋流离心。另外还需要指出的是，该设置可使得三级锥体13底端压缩室51内的旋转轴52带动其上动压缩板56进行旋转时，由于压缩室51内壁上固定有静压缩板57，使得不断进行周期性角位移的动压缩板56能够不断挤压动压缩板56与静压缩板57之间的物料，使得该物料进行不断压缩，从而挤出该物料中的水分，以提高旋流器分离效果。 [0041] 对上述的压缩室51而言，该压缩室51包括固定于三级锥体13出水端的筒形室511以及固定于输送筒40进水端的锥形室512。其中，筒形室511与锥形室512之间为相互焊接。 [0042] 需要说明的是，在本实施例中，上述结构设置可使得由筒形室511与锥形室512相互连接而形成的压缩室51，能够形成大小头结构，使得流体沿压缩室51的弧形面进行再一次离心分离，提高旋流器工作效率。旋转轴52靠近动力室55的一端外表面固定有偏心挤压盘53，偏心挤压盘53位于锥形室512内腔。 [0043] 进一步的，由于偏心挤压盘53套设在旋转轴52上，且偏心挤压盘53径向平面的中轴线与旋转轴52径向平面的中轴线不重合，使得偏心挤压盘53跟随旋转轴52进行旋转时，偏心挤压盘53能够围绕旋转轴52进行偏心旋转，从而利用偏心挤压盘53挤压锥形室512内部的流体中的固装物，挤压该固装物中的水分，提高水与固体之间的分离效果。 [0044] 在本发明中，旋转轴52的驱动端与驱动组件54相连接，驱动组件54包括固定于旋转轴52并延伸至动力室55一端外周面的第一锥齿轮541、与第一锥齿轮541相啮合的第二锥齿轮542，固定于第二锥齿轮542径向平面的中轴线处且依次贯穿动力室55、锥形室512并延伸至外部的驱动轴543。 [0045] 需要说明的是，在本实施例中，上述结构设置可使得第二锥齿轮542在驱动轴543的带动下进行旋转时，由于第二锥齿轮542与第一锥齿轮541相互啮合，从而带动第一锥齿轮541上的旋转轴52进行旋转，防止电机与该旋转轴52直连而占用过多压缩室51内部空间，从而提高压缩室51内的承载能力。 [0046] 在本发明中，偏心挤压盘53的外表面涂覆有耐磨层。需要说明的是，在本实施例中，利用耐磨层可提升偏心挤压盘53的耐磨性能。出水管20出水端以及进水管30进水端均固定有扩容管21，扩容管21的内腔均为阶梯状。在本实施例中，上述设置可使得出水管20和进水管30能够通过与其连接的扩容管21进行扩容，从而对初入出水管20和进水管30内流体进行缓冲。 [0047] 与此同时，输送筒40的内部通过转轴转动连接有绞龙41，输送筒40的出水端连接有用以间歇出料的定量出料组件42。具体的，定量出料组件42包括固定于输送筒40出水端的出料箱421、与出料箱421内壁转动连接的转动轴422，固定于转动轴422外周面且环绕所述转动轴422径向平面中轴线设置的出料板423。 [0048] 在本实施例中，定量出料组件42的驱动端与动力组件43连接。其中，动力组件43包括与转动轴422延伸至外部的一端相连接的减速机431，减速机431的输入轴与电机432连接，输送筒40的外部套设有夹套44。可以理解的，上述设置可使得输送筒40通过其内部绞龙41的转动对其内部的流体进行输送，从而提高输送筒40的输送能力。 [0049] 在实际应用中，出料板423在其上转动轴422的转动下进行旋转时，由于多个出料板423环绕转动轴422径向平面的中轴线设置，且出料板423的长度恰好可以对输送筒40出水端进行封堵，使得输送筒40内部的流体仅能在出料板423转动时进行出料，从而对输送筒40进行定量出料，防止因输送筒40出料过于迅速而无法与其他处理设备相对接的问题。 [0050] 进一步的，该结构设置可使得电机432带动与其连接的减速机431进行旋转时，由于减速机431输出轴与转动轴422相连接，从而带动该转动轴422进行旋转，且通过减速机431的设置，提高转动轴422的输出扭矩，从而利用输送筒40外部套设的夹套44承载输送筒 40外部阀体流出的污水，方便旋流器通过泵体将该污水重新送入内部进行二次处理。 [0051] 本发明的具体操作方式如下： [0052] 在使用旋流器进行离心分离时，首先引导流体通过进水管30进入至压缩锥筒50内，由于压缩锥筒50通过一级锥体11、二级锥体12和三级锥体13构成，又由于一级锥体11、二级锥体12和三级锥体13内部均设有弧面，使得依次流入一级锥体11、二级锥体12和三级锥体13的流体能够进行多次旋流离心； [0053] 三级锥体13底端压缩室51内的旋转轴52带动其上动压缩板56进行旋转时，由于压缩室51内壁上固定有静压缩板57，使得不断进行周期性角位移的动压缩板56能够不断挤压动压缩板56与静压缩板57之间的物料，使得该物料进行不断压缩，从而挤出该物料中的水分，提高旋流器分离效果； [0054] 经过压缩室51压缩的物料借助重力进入至输送筒40内部后，输送筒40通过其内部绞龙41的转动对其内部的流体进行输送，直至物料输送到输送筒40出水端进行出料；在此过程中，输送筒40通过其外部套设的夹套44承载输送筒40外部阀体流出的污水，再利用泵体将该污水重新送入内部进行二次处理。 [0055] 最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 |
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