[发明专利]一种幂函数形锥形旋流器

说明书

本发明涉及固液气三相分离分选设备技术领域，具体地说是一种幂函数形锥形旋流器，该旋流器由入料管、圆柱形筒体、溢流管、锥形管和底流管组成，所述的入料管以切线、渐开线、螺旋线型或其他线型的进料方式与圆柱形筒体外壁相接，所述的圆柱形筒体的上端中部设有溢流管，溢流管的下端伸进圆柱形筒体内部，所述的圆柱形筒体的下端设有锥形管，其特征在于所述的锥形管设为垂直截面呈幂函数形的圆管体，所述的幂函数形的圆管体的上端与圆柱形筒体下端相连接，幂函数形的圆管体的下端设有底流口，底流口与底流管相连接，具有提高旋流器锥体下部分选空间，优化零速包络面区间，降低旋流器内部物料粗细颗粒错配概率，改善旋流器溢流粒度组成等优点。

技术领域

本发明涉及固液气三相分离分选设备技术领域，具体地说是一种利用锥体渐变曲率结构实现旋流器内部物料粗细颗粒错配抑制，增加溢流可选粒级含量的幂函数形锥形旋流器。

背景技术

众所周知，旋流器是一种分离非均匀相混合物的分离设备，具体可用于固液分离、液气分离、固固分离、液液分离及液气固分离等范畴。旋流器通常由圆筒和圆锥筒连结而成,包括溢流管、底流管、进料管等主要组成部件。根据旋流器的用途不同旋流器的结构也会有所差异，如锥体部分根据需要可分为标准锥角（20度）、大锥角（大于20度）、小锥角（小于20度）。

由于传统旋流器锥体为直锥，曲率是定值，在运行时各个粒级分级指标“一刀切”，无论是通过调整排口比、锥体角度、压力还是入料浓度，均无法保证整体细度指标不变的前提下单一改变某一粒级进入沉砂或溢流的概率。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种利用锥体渐变曲率结构实现旋流器内部物料粗细颗粒错配抑制，增加溢流可选粒级含量的幂函数形锥形旋流器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种幂函数形锥形旋流器，该旋流器由入料管、圆柱形筒体、溢流管、锥形管和底流管组成，所述的入料管以切线、渐开线、螺旋线型或其他线型的进料方式与圆柱形筒体外壁相接，所述的圆柱形筒体的上端中部设有溢流管，溢流管的下端伸进圆柱形筒体内部，所述的圆柱形筒体的下端设有锥形管，其特征在于所述的锥形管设为垂直截面呈幂函数形的圆管体，所述的幂函数形的圆管体的上端与圆柱形筒体下端相连接，幂函数形的圆管体的下端设有底流口，底流口与底流管相连接。

本发明所述的幂函数形的圆管体是基于幂函数方程为建立而成，其中：Z为幂函数锥圆截面轴向位置，Z∈（0-H）；r为幂函数锥圆截面径向位置,r∈（0.5 D_c-0.5D_u）；Dc为幂函数锥上锥口直径；Du为幂函数锥下锥口直径；H---幂函数锥体高度，n为幂函数的幂值，n＜1时为“内凹型”锥面，n＞1时为“外凸型”锥面，n=1时为直锥面。

本发明所述的幂值n∈（0-1）∪（1-4]。

本发明所述的幂函数方程以锥体下口中心为坐标原点，其幂函数曲线在一定区间内作轴对称所形成的图形即为幂函数锥体轴向剖面图形。

本发明由于所述的锥形管设为垂直截面呈幂函数形的圆管体，所述的幂函数形的圆管体的上端与圆柱形筒体下端相连接，幂函数形的圆管体的下端设有底流口，底流口与底流管相连接，具有提高旋流器锥体下部分选空间，优化零速包络面区间，降低旋流器内部物料粗细颗粒错配概率，改善旋流器溢流粒度组成等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：