[发明专利]水力旋流器

说明书

描述了一种用作水力旋流器(10)的分离腔室(14)的部分的部分圆锥形区段(20、22)。所述部分圆锥形区段包括：上部末端，其限定内径和外径并且包含上安装件(44、48)；下部末端，其限定比所述上部末端小的内径和外径，并且包含下安装件(46、50)；以及侧壁(26)，其限定沿着流体输送轴线(30)的内部通路(28)和外部表面。所述内部通路从所述上部末端延伸到所述下部末端，并且限定相对于所述流体输送轴线的径向向内渐缩部分和相对于所述流体输送轴线的非向内渐缩部分。所述渐缩部分从所述上部末端延伸到所述非向内渐缩部分，并且所述非向内渐缩部分从所述渐缩部分的窄端延伸到所述下部末端。还描述了一种沉砂口(24)和一种水力旋流器(10)。

技术领域

本发明涉及水力旋流器中的改进或涉及水力旋流器，并且具体来说，但非排他地，涉及水力旋流器的部分。

背景技术

水力旋流器用于通过在流动液体从中穿过时在水力旋流器内产生离心力而将所述液体中携带的矿物浆料等悬浮物质分离到两个排放流中。

典型水力旋流器包括限定上部腔室的主体和从上部腔室延伸的截头圆锥形分离腔室。上部腔室通常具有水力旋流器部分的最大横截面尺寸，并且在其内部上包含螺旋构造。截头圆锥形分离腔室可包括多个截头圆锥形区段，所述多个截头圆锥形区段端对端耦合且终止于下溢出口处的沉砂口(spigot)。截头圆锥形区段和沉砂口通常限定具有连续变窄直径的从圆柱形腔室到下溢出口的通路。

馈送入口通常与分离腔室的轴线相切，并且安置在上部腔室处。上溢出口居中位于上部腔室的上部末端处。

馈送入口被配置成将浆料(含悬浮物质的液体)递送到上部腔室中的螺旋构造中，并且从中流入水力旋流器分离腔室，此布置使得重的(例如，较稠密和较粗的)的物质倾向于朝向腔室外壁迁移，并朝向且穿过位于中心的下溢出口向外迁移。较轻(不大稠密或颗粒大小较细的)材料朝向腔室的中心轴线迁移且穿过上溢出口向外迁移。水力旋流器可用于按大小或按颗粒密度分离悬浮固体颗粒。典型实例包含开采和工业应用中的固体分类任务。

水力旋流器中因浆料被分离而最易磨损的部分是包括截头圆锥形分离腔室(即，截头圆锥形区段和沉砂口)的那些部分。期望通过减小这些部件容易发生的磨损的量来增加所述部件的使用寿命。

发明内容

根据第一方面，提供一种用作水力旋流器的分离腔室的部分的部分圆锥形区段，所述部分圆锥形区段包括：上部末端，其限定内径和外径，并且包含上安装件；下部末端，其限定比上部末端小的内径和外径，并且包含下安装件；侧壁，其限定沿着流体输送轴线的内部通路和外部表面，所述上部末端处的侧壁厚度比所述下部末端处的侧壁厚度窄小；其中所述内部通路从所述上部末端延伸到所述下部末端，并限定相对于所述流体输送轴线的径向向内渐缩部分和相对于所述流体输送轴线的非向内渐缩部分，所述渐缩部分从所述上部末端延伸到所述非向内渐缩部分，并且所述非向内渐缩部分从所述渐缩部分的窄端延伸到所述下部末端。

所述上安装件可用于将所述部分圆锥形区段耦合到水力旋流器的另一部分圆锥形区段或流体输入部分。

所述下安装件可用于将所述部分圆锥形区段耦合到水力旋流器的另一部分圆锥形区段或沉砂口。

所述非向内渐缩部分可包括大体上均一的直径，例如圆柱形部分。

在一些实施例中，所述非向内渐缩部分包括沿着流体输送轴线的所述内部通路的长度的至少3％。在其它实施例中，所述非向内渐缩部分包括沿着流体输送轴线的所述内部通路的长度的至少4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％。

所述上部末端是指所述末端在用作水力旋流器的部分时的取向。在使用时，上部末端为水力旋流器提供入口，而下部末端提供下溢出口或到另一部分圆锥形区段的耦合。