[发明专利]离心机喷嘴以及用于将所述喷嘴插入离心机转鼓的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2004年9月8日提交的、序列号为60/608,002以及2005 年6月4日提交的、序列号为60/687,002的美国临时专利申请的权益，于此上 述申请全部被援引以作参考。

技术领域

本发明主要涉及离心分离设备，并且更确切地涉及一种离心机喷嘴以及用 于将喷嘴插入离心机转鼓和从中拔出的用具。

背景技术

离心机通常用于通过施加离心力使悬浮液分离成其组成成分。悬浮液通常 包括各自具有互不相同的密度的至少两相。这些相通常是液体、固体、和/或 气体的混合物。为了产生用于将悬浮液分离成其组分所需的离心力，离心机通 常包括将悬浮液输送入其中的高速旋转的容器。本发明所涉及的容器被所属领 域技术人员称作“转鼓”。当悬浮液进入转鼓后，被带动旋转，并且离心力作 用于悬浮液使其分离成其组成成分。出口通常沿转鼓的外缘设置，以使残留的 至少一种分离出的成分从转鼓中排出。

通常用于完成上述分离过程的一类离心机被所属领域技术人员称作碟式喷 嘴离心机。在这类机器中，转鼓包括多个沿转鼓的最外缘圆周分布的喷嘴。各 喷嘴包括与转鼓限定出的内部区域相连通的进口部以及容许分离出的物料从转 鼓中排出的出口。在操作过程中，悬浮液通常输送入转鼓，并由离心力作用于 其上，从而使悬浮液中比重较大的相沉降在转鼓内壁上并进入喷嘴，进而从转 鼓中排出。喷嘴也可不设置在转鼓的最外缘，而沿其外表面设置。当喷嘴距旋 转轴以较小半径设置时，只需较小的功率操作离心机。

有时，由于磨损或其他的维修问题，有必要将喷嘴从转鼓上取下。由于喷 嘴通常借助喷嘴的一部分与转鼓的一部分之间的摩擦啮合安装在转鼓上，故而 这一操作可能会产生问题。过去，喷嘴被设置成具有槽以容许使用螺丝刀将其 从摩擦配合中转动。当摩擦配合解除，喷嘴即可从转鼓中拔出。然而，由于用 于转动喷嘴的螺丝刀不能向喷嘴施加拉力，通常很难从转鼓中取下喷嘴。为了 将喷嘴从转鼓中取下所采取的手段往往导致喷嘴和转鼓其中之一或双方的损 坏。

在将喷嘴插入转鼓中时有时还会出现另一个问题。为了使离心机正常运 转，必须使喷嘴相对转鼓准确校直。在利用上述的槽和螺丝刀将喷嘴旋入摩擦 配合中时，可能出现喷嘴相对转鼓的不完全旋转，从而导致喷嘴的不当定位。

由于喷嘴一端的材料不足以提供用于螺丝刀的槽也造成与上述现有技术的 喷嘴相关的另外一个问题。这导致喷嘴排放管不能以最佳位置和朝向(也就是 说，更接近喷嘴的进口，以使进口和排放管的喷嘴出口之间的流道具有相对小 的半径或者使流体基本沿径向从喷嘴排出)进行设置。根据喷嘴排放管的朝向， 需要相当可观的或多或少用于操作离心机的功率。

甚至当上述现有技术的喷嘴在正常设置的情况下，也需要相当大的功率以 便驱动离心机。由于喷嘴的操作和设置产生了巨大的功率需求。使喷嘴排放管 正确定位可对驱动离心机所需的功率值产生显著的影响。上述喷嘴的缺陷在 于，所述槽使得喷嘴排放管不能与喷嘴的最外表面更接近地设置。这进而导致 相对转鼓外缘不甚理想的喷嘴排放管角度。

基于以上所述，本发明的主要目的在于提供能够改进或者克服现有技术的 各种问题和缺陷的离心机喷嘴以及喷嘴插入和拔出用具。

发明内容

本发明一方面涉及具有喷嘴主体的离心机喷嘴，所述喷嘴主体限定出与喷 嘴出口流体连通的进口。所述喷嘴适于可释放地放置在离心机转鼓限定出的孔 当中。凸轮部从喷嘴主体向外突伸并限定出一表面，所述表面与转鼓的一个部 分摩擦啮合。喷嘴主体限定一凸形安装部，所述凸形安装部用于与喷嘴插入和 拔出用具限定出的形状相配的凹形槽可滑动地啮合。

优选地，离心机喷嘴的凸形安装部和喷嘴插入和拔出用具限定出的凹形槽 各自呈燕尾形。另外，在本发明的优选实施例中，喷嘴限定出在第一坐标方向 上沿其轴向延伸的纵轴。喷嘴出口关于一中心线对称，并且优选地以相对于第 二坐标方向大致成10度的角度定位，所述第二坐标方向大致垂直于第一坐标 方向。

在本发明的离心机喷嘴的一个实施例中，插芯放置在喷嘴主体内并由适宜 的耐磨材料制成，例如但并不限于碳化钨。插芯包括与喷嘴主体进口流体连通 的进口，以及与喷嘴主体出口流体连通并且优选地与之同轴的出口。