[实用新型]可调式高速螺旋流发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速螺旋流发生装置的改进，特别是一种可调式高速螺旋流发生装置。

背景技术

高速螺旋流发生装置主要应用于深海采矿矿浆提升，目前的导叶式螺旋流发生装置在管段内壁加设具有一定安放角的若干个固定的导流叶片，当来流通过该管段时，来流不仅沿轴向向前运动，而且产生周向运动，二者的合运动便形成了圆管螺旋流，这就是导叶式螺旋流发生装置。这种装置由于安装了多片导流叶片，增加了管内的局部阻力，在高速提升下，能耗较大，并且高速浆体流会与叶片碰撞，导致碰撞损失，必将加速导流叶片的磨损，使用寿命较短；另外，有时还会堵管，影响正常深海采矿作业。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种克服上述缺陷的可调式高速螺旋流发生装置。

本实用新型技术方案：一种可调式高速螺旋流发生装置，包括上筒体、下筒体，上筒体与下筒体通过螺纹连接在一起，在下筒体同一圆周的切向均布三个筒体喷嘴，同时位于上筒体上的筒体出口横截面积为位于下筒体上的筒体进口的横截面积的0.25倍。

一种可调式高速螺旋流发生装置，所述的上筒体与下筒体之间连接螺纹为梯形螺纹。

本实用新型筒体高度可调，即可以调整采矿浆体螺旋强度，满足不同提升速度的需要；同时，进出口截面变化较大，可以提高提升矿浆的速度，通常可以将出口速度提高到入口速度的4倍；由于高速螺旋流的存在，在提升管内压力分布沿径向逐渐增加的，即管心处压力较小，管壁处压力较大，形成了一定的压力梯度，致使矿石颗粒在压差的作用下向管心附近移动聚集，使得管壁处浆体颗粒的浓度较低，减小了颗粒的碰撞同时也减轻了管壁的磨损，起到节能减排的作用，同时提高了筒体的使用寿命，使得生产成本大幅降低；同时筒体不会发生堵塞，保证了深海采矿作业的顺利进行。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1的仰视图。

图中：1筒体出口，2上筒体，3梯形螺纹，4筒体喷嘴，5下筒体，6筒体进口。

具体实施方式

如附图所示，本实用新型是一种能够在垂直管内产生高强度高速螺旋流发生装置，包括下筒体、上筒体、筒体喷嘴，上下筒体之间通过梯形螺纹连接，使采矿浆体螺旋强度可以通过连接高度调节；在下筒体同一圆周的切向均布三个筒体喷嘴，同时筒体出口截面为筒体进口的0.25倍。

使用时筒体进口处与浆体泵通过法兰连接，实现泵送；下筒体上三个互成120°的高速射流筒体喷嘴沿下筒体周向（切向）同时射流，喷射流在管壁的作用下快速旋转，同时三股射流叠加，并与泵送轴向流叠加形成强螺旋流；筒体出口处通过法兰与多级浆体抽吸泵连接，多级泵强烈抽吸，由于筒体出口截面为筒体进口的0.25倍，致使浆体流提升速度骤升，大约为筒体进口处速度的4倍左右，高速螺旋流就这样在提升管内产生了。

根据生产需要，本实用新型可单台独立工作，浆体被提升一定高度后，螺旋强度衰减，可加继旋器联合使用，或者再次使用该装置实现接力输送。

本实用新型可实现自动化控制，即当工控机检测到筒体出口螺旋强度不够时，控制器发出信号增加射流速度，或者提高抽吸泵压，或者给出指令调整筒体高度。

总之本实用新型不仅可节能减排，还能提高提升管的使用寿命，同时生产成本大幅降低，值得推广应用。