專利名稱：用于處理各種液體或泥漿的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體或泥漿的處理，特別是(但不限于)一種用于消滅液體中的細(xì)菌，以及用于減小泥漿中不溶物顆粒尺寸的方法和裝置。
相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的描述在美國專利第4,261,521號中揭示了一個渦旋噴嘴對，通過改變穿過它的任何液體的分子布局，以便脫去(disentrain)各種氣體和成塊的固體。這些渦旋噴嘴相對設(shè)置，對通過它的液體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。該渦旋噴嘴以高速將旋轉(zhuǎn)的液體流排出，以便在所述各渦旋噴嘴之間的大約一半位置使兩股液體流相撞。在這些旋轉(zhuǎn)的流體之間的相撞，形成的壓力波遍及整個液體，并與高速旋轉(zhuǎn)的流體耦合，對液體分子、液體中被裹入的氣體、以及在液體中溶解的礦物質(zhì)產(chǎn)生大量的動能。另外，該壓力波產(chǎn)生的剪切作用有助于撕開液體的分子結(jié)構(gòu)。因此，壓力波和動能的增加，對破壞單個液體分子之間、液體分子和裹入氣體之間、以及液體分子和溶解的礦物質(zhì)之間的結(jié)合力起到了促進(jìn)作用。
美國專利US 5,318,702試圖在美國專利第4,261,521上做一些改進(jìn)，在每一個渦旋噴嘴上，提供了沿該渦旋噴嘴的整個壁面延伸的至少一對槽。每一個單獨的槽依次與圍繞在渦旋噴嘴周圍的腔室連通，并借助導(dǎo)管與渦旋噴嘴的出口流連通。這些在渦旋噴嘴上附加的槽，在被排出之前，圍繞渦旋噴嘴回轉(zhuǎn)時，通過從該旋流中去除一小部分液體，增強了裹入氣體和大塊的礦物質(zhì)的釋放。在從兩股圍繞著渦旋噴嘴旋轉(zhuǎn)的流體中去除一小部分液體的過程中，同由兩股反向旋流相撞產(chǎn)生的許多自由電子和基本離子一樣，該槽除去了一些液體分子。該槽通過從兩股旋流中去除液體分子、自由電子和各種離子，從而提高了壓力波的能力，以便進(jìn)一步將液體分解成其組成部分，這是由于這些物質(zhì)的去除減弱了存留在各旋流中的分子鍵。
美國專利第4,261,521和5,318,702都能有效地釋放被裹入的氣體和在懸浮液中聚集的礦物質(zhì)?？梢悦鞔_的是旋流速度的增加將提高渦旋噴嘴釋放裹入氣體和聚集的礦物質(zhì)的效率。此外，旋流速度的提高促使液體中細(xì)菌的毀滅。旋流速度的增加，加大了旋流在突然擴(kuò)張位置處的壓力波，并與細(xì)菌接觸，這種迅速的擴(kuò)張和收縮，撕裂了細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而消滅它們。
美國專利第5,435,913號是在美國專利第4,261,521和5,318,702上的改進(jìn)，提供了增加旋流速度的渦旋噴嘴單元，該渦旋噴嘴單元是由包括了與第二渦旋噴嘴級聯(lián)的第一渦旋噴嘴的第一渦旋噴嘴對，以及與第四渦旋噴嘴級聯(lián)的第三渦旋噴嘴的第二渦旋噴嘴對。四個渦旋噴嘴中的每一個，通過入口接受液體，并在液體通過其時，使液體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。第一和第二渦旋噴嘴的旋轉(zhuǎn)液體流，在第二渦旋噴嘴中匯合，產(chǎn)生單一的高速液體流。類似地，第三和第四渦旋噴嘴的旋轉(zhuǎn)液體流在第四渦旋噴嘴中匯合，產(chǎn)生單一的高速液體流，第一和第二級聯(lián)的渦旋噴嘴對設(shè)置在相對的位置上，以便使這些高速液體流在安裝這些級聯(lián)的渦旋噴嘴對的腔室的大約中點位置發(fā)生撞擊。以增加了速度后的液體流的撞擊，形成增加的壓力波幅度貫穿整個液體，更有效地釋放氣體、以及大塊固體，同時進(jìn)一步破壞液體中的細(xì)菌。盡管級聯(lián)的渦旋噴嘴對破壞液體中的細(xì)菌，但已經(jīng)明確的是進(jìn)一步地增加液體流的速度，同時相應(yīng)增加壓力波的幅度對有效地從液體中去除細(xì)菌是必要的。
所述用于處理液體或泥漿流的裝置可以進(jìn)一步包括第三和第四噴嘴，它們中的每一個都帶有與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口。第三渦旋噴嘴使來自第三噴嘴的第三液體或泥漿流旋轉(zhuǎn)，再將第三旋轉(zhuǎn)的液體或泥漿流導(dǎo)入第一渦旋噴嘴；第四渦旋噴嘴使來自第四噴嘴的第四液體或泥漿流旋轉(zhuǎn)，再將第四旋轉(zhuǎn)的液體或泥漿流導(dǎo)入第二渦旋噴嘴。
用于減小泥漿中不溶物顆粒尺寸的、處理泥漿的方法，包括將第一泥漿流導(dǎo)入第一渦旋噴嘴，旋轉(zhuǎn)該第一泥漿流利用第一渦旋噴嘴產(chǎn)生第一旋轉(zhuǎn)的泥漿流，再將該第一旋轉(zhuǎn)的泥漿流導(dǎo)入腔室。該方法還包括，將第二泥漿流導(dǎo)入與第一渦旋噴嘴相對設(shè)置的第二渦旋噴嘴中，旋轉(zhuǎn)該第二泥漿流利用第一渦旋噴嘴產(chǎn)生第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流，再將該第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流導(dǎo)入上述腔室，以便使該第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流與所述的第一旋轉(zhuǎn)的泥漿流相撞。
因此，本發(fā)明的一個發(fā)明目的在于提供了一種對通過它的液體流產(chǎn)生足夠的速度，以便將液體中的細(xì)菌摧毀的渦旋噴嘴單元。
本發(fā)明的另一個目的在于提供了一種對通過它的液體流產(chǎn)生足夠的速度，以便減小在泥漿中的不溶物的顆粒尺寸的渦旋噴嘴單元。
本發(fā)明其它的發(fā)明目的、特征和改進(jìn)結(jié)合隨后的說明，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得更加明了。
圖2是描述

圖1的渦旋噴嘴單元第一實施方案沿線2-2方向的截面示意圖。
圖3是描述渦旋噴嘴單元第二實施方案的側(cè)視斷面示意圖。
圖4是描述圖3的渦旋噴嘴單元第二實施方案沿線4-4方向的截面示意圖。
本發(fā)明優(yōu)選實施方案的詳細(xì)描述如圖1和圖2所示，渦旋噴嘴單元10包括殼體部分11和12，以及由任何標(biāo)準(zhǔn)的機器或模具加工而成的噴嘴16和17，該噴嘴16和17利用任何已知的方式(諸如，壓緊配合)連接在殼體部分11和12之間。殼體部分12定義了腔室13，同時包括入口14，該入口14可以掛接到任何適當(dāng)?shù)囊后w源上(例如，井泉、公共水源、或盛有液體的桶或圓筒等)。泵(未示出)通過壓力將液體從該液體源導(dǎo)入所述入口14。噴嘴16和17將所述液體導(dǎo)入殼體部分11，該殼體部分11定義了腔室，并包括可以掛接到任何適當(dāng)?shù)膬λ鼗蛞后w輸送裝置(諸如龍頭、噴林管或?qū)Ч?上的出口15。為了說明和有助于理解本發(fā)明的目的，即使該渦旋噴嘴單元10可以用于任何液體的脫氣(disentrains)、去除大塊的固體物質(zhì)以及消滅細(xì)菌，但(在這里)將只對渦旋噴嘴單元10在清除水中的細(xì)菌方面的操作進(jìn)行描述。
殼體部分11在其腔室中裝有渦旋噴嘴組件塊18至21，另外，該殼體部分11包括借助各自的噴嘴16和17與殼體部分12的腔室13連通的入口22和23。該渦旋噴嘴組件塊18至21的結(jié)構(gòu)與在美國專利第4,261,521、4,957,626、5,318,702以及5,435,913號所描述的類似，在此將其所揭示的這些內(nèi)容通過參考被并入。這些渦旋噴嘴組件塊18至21中的每一個是利用任何標(biāo)準(zhǔn)的機器或模具加工定型的，以便定義渦旋噴嘴24和25的部分。
所述的渦旋噴嘴組件塊18和19，被插入到由所述殼體部分11定義的腔室中，直到其內(nèi)緣接觸到突起26至29，這些突起26至29阻止渦旋噴嘴組件塊1 8和19完全插入到由殼體部分11定義的腔室的中心。渦旋噴嘴組件塊18和19駐留在由殼體部分11定義的腔室中，致使它們定義了與出口15連通的腔室30，該渦旋噴嘴組件塊18和19包括各自的“O”形圈31和32，以便在該渦旋噴嘴組件塊18、19和所述殼體部分11的內(nèi)表面之間形成液密封。
在將渦旋噴嘴組件塊18和19插入到圖2所示的位置后，該渦旋噴嘴組件塊20和21被插入，直到它們各自與渦旋噴嘴組件塊18和19的后部鄰接，該渦旋噴嘴組件塊20和21包括各自的“O”形圈33和34，從而在該渦旋噴嘴組件塊20、21和殼體部分11的內(nèi)表面之間形成流體密封。
隨著渦旋噴嘴組件塊18至21被定位和安裝在由殼體部分11所定義的腔室中，該渦旋噴嘴組件塊18至21定義了渦旋噴嘴24和25。該渦旋噴嘴24和25定位在相對的方向上，以便使從它們各自的出口35和36流出的水流將在所述腔室30的大約中點位置相撞。該渦旋噴嘴組件塊18和19定義了渦旋噴嘴24和25各自的截頭圓錐形(frustro-conical)內(nèi)表面37和38。在渦旋噴嘴組件塊18和20的接界之間，定義了與入口22連通的環(huán)形部分40；類似地，在渦旋噴嘴組件塊19和21的接界之間，定義了與入口23連通的環(huán)形部分42。
如此，工作中，泵(未示出)通過入口14將水泵入腔室13中，水以泵的尺寸所決定的速度進(jìn)入腔室13中，水從腔室13流入殼體部分10的噴嘴16和17中。該噴嘴16包括截頭圓錐形(frustro-conical)內(nèi)表面43，該內(nèi)表面從入口44到出口45向中心逐漸變細(xì)。類似地，噴嘴17包括截頭圓錐形(frustro-conical)內(nèi)表面46，該內(nèi)表面從入口47到出口48向中心逐漸變細(xì)。噴嘴16和17的截頭圓錐形向中心變細(xì)的部分，導(dǎo)致流經(jīng)噴嘴16和17的水流壓力升高，從而，排出噴嘴16和17的水流速度，由于流經(jīng)噴嘴16和17的水流壓力的提高而增大。噴嘴16和17，因此可以無須增加泵的尺寸，就可提高進(jìn)入渦旋噴嘴24和25的水流速度。在這一優(yōu)選的實施方案中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識到由于噴嘴16和17的目的是為了增加進(jìn)入渦旋噴嘴24和25的水流速度，因而可以用能進(jìn)一步提高從噴嘴16和17進(jìn)入渦旋噴嘴24和25的水流速度的渦旋噴嘴代替噴嘴16和17。
水流分別通過噴嘴16和17進(jìn)入各自的入口22和23，從而將水流導(dǎo)入渦旋噴嘴24和25各自的環(huán)形部分40和42，該環(huán)形部分40和42對水流產(chǎn)生環(huán)形旋轉(zhuǎn)，并將該環(huán)形旋轉(zhuǎn)的水流導(dǎo)入各自的截頭圓錐形內(nèi)表面37和38。該截頭圓錐形的內(nèi)表面37和38在其各自的水流中保持環(huán)形旋轉(zhuǎn)，并將該環(huán)形旋轉(zhuǎn)的水流從渦旋噴嘴24和25輸送到各自的出口35和36。盡管在渦旋噴嘴24和25中的水流是環(huán)形旋轉(zhuǎn)的，但它們實際從各自的出口35和36以線性排出渦旋噴嘴24和25。
環(huán)形旋轉(zhuǎn)的水流各自從出口35和36處排出渦旋噴嘴24和25，在腔室30的大約中點位置處相撞。當(dāng)排出的水流相撞時，在旋轉(zhuǎn)的水流中產(chǎn)生壓力波，在該旋轉(zhuǎn)水流中的壓力波迅速擴(kuò)張并接觸水中的細(xì)菌，在細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)處破壞并導(dǎo)致殺滅細(xì)菌。
如圖3和圖4所示，渦旋噴嘴單元50包括殼體部分51和53，以及利用任何標(biāo)準(zhǔn)的機器或模具加工制成的噴嘴56至59，這些噴嘴56至59利用任何已知的方式(例如，壓緊配合)被連接在殼體部分51和53之間。所述殼體部分51定義了腔室54，還包括可以掛接到任何適當(dāng)?shù)囊后w源(例如井泉、公共水源、或盛有液體的桶或圓筒等)上的入口55。泵(未示出)通過壓力將液體從該液體源傳輸?shù)剿鋈肟?5。噴嘴56至59將所述液體導(dǎo)入殼體部分53，該殼體部分53定義了腔室，并包括可以掛接到任何適當(dāng)?shù)膬λ鼗蛞后w輸送裝置(諸如龍頭、噴林管或?qū)Ч?上的出口60。為了說明和有助于理解本發(fā)明的目的，盡管該渦旋噴嘴50可以用于任何液體的脫氣(disentrains)、清除聚集的固體物質(zhì)以及消滅細(xì)菌，但(在這里)只是對渦旋噴嘴50清除水中細(xì)菌的操作進(jìn)行描述。
殼體部分53在其腔室中裝有渦旋噴嘴組件塊61至66，另外，該殼體部分53包括借助與殼體部分52各自的噴嘴56至59連通的入口67至70。該渦旋噴嘴組件塊61至66與在美國專利第4,261,521、4,957,626、5,318,702以及5,435,913號所描述的類似，在此將其所揭示的這些內(nèi)容通過參考被并入。這些渦旋噴嘴組件塊61至66中的每一個是利用任何標(biāo)準(zhǔn)的機器或模具加工定型而成的，以便定義渦旋噴嘴71至74的部分。
所述的渦旋噴嘴組件塊61和62被插入到由所述殼體部分53定義的腔室中，直到其內(nèi)緣接觸到各突起75至78，這些突起75至78阻止渦旋噴嘴組件塊61和62完全插入到由殼體部分53定義的腔室的中心。渦旋噴嘴組件塊61和62駐留在由殼體部分53定義的腔室中，致使它們定義了與出口60連通的腔室79，該渦旋噴嘴組件塊61和62包括各自的“O”形圈80和81，以便在該渦旋噴嘴組件塊61、62和所述殼體部分53的內(nèi)表面之間形成液密封。
在將渦旋噴嘴組件塊61和62插入到圖4所示的位置后，該渦旋噴嘴組件塊63和64被插入，直到它們各自與渦旋噴嘴組件塊61和62的后部鄰接。最后，渦旋噴嘴組件塊65和66被插入，直到它們各自與渦旋噴嘴組件塊63和64的后部鄰接。該渦旋噴嘴組件塊65和66包括各自的“O”形圈82和83，從而在該渦旋噴嘴組件塊65、66和所述殼體部分53的內(nèi)表面之間形成液密封。
渦旋噴嘴組件塊61至66在由其殼體部分53定義的腔室中所在的位置，定義了渦旋噴嘴71至74。該渦旋噴嘴71和72定位在相對的方向上，以便使從它們各自的出口84和85排出的水流在所述腔室79的大約中點位置相撞。該渦旋噴嘴組件塊61和62定義了渦旋噴嘴71和72各自的截頭圓錐形(frustro-conical)內(nèi)表面86和87。在渦旋噴嘴組件塊63與渦旋噴嘴組件塊61的接界之間，定義了與入口68連通的通道88，以及環(huán)形部分89；另外，渦旋噴嘴73的出口90與渦旋噴嘴71的環(huán)形部分89連通。類似地，渦旋噴嘴塊62和64定義了與入口69連通的通道91，以及環(huán)形部分92，同時，渦旋噴嘴74的出口93與渦旋噴嘴72的環(huán)形部分92連通。
渦旋噴嘴組件塊63定義了截頭圓錐形內(nèi)表面94，同時，在渦旋噴嘴組件塊63和65之間的接界處，定義了與入口67連通的通道95，以及環(huán)形部分96。該渦旋噴嘴組件塊64定義了截頭圓錐形內(nèi)表面97，而在渦旋噴嘴組件塊64和66之間的接界處定義了與入口70連通的通道98，以及環(huán)形部分99。
因此，工況下，泵(未示出)將水從入口55泵送到腔室54中。水以由泵的尺寸決定的速度進(jìn)入腔室54。該水流從腔室54進(jìn)入殼體部分52的噴嘴56至59。噴嘴56至59中的每一個包括各自的截頭圓錐形內(nèi)表面100至103，從其各自的入口104至107到各自的出口108至111，向中心逐漸變細(xì)。噴嘴56至59的截頭圓錐形向中心變細(xì)的部分，導(dǎo)致流經(jīng)噴嘴56至59的水流壓力升高，從而，由噴嘴56至59排出的水流的速度，由于流經(jīng)噴嘴56至59的水流壓力的升高而得到增強。噴嘴56至59因此無須增加泵的尺寸，就可提高進(jìn)入渦旋噴嘴71至74的水流速度。在這一優(yōu)選的實施方案中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠認(rèn)識到由于噴嘴56至59的目的是為了增加進(jìn)入渦旋噴嘴71至74的水流速度，因而可以用能進(jìn)一步提高從噴嘴56至59進(jìn)入渦旋噴嘴71至74的水流速度的渦旋噴嘴代替噴嘴56至59。
水流分別通過噴嘴56至59，經(jīng)入口67至70進(jìn)入通道88、91、95和98，這些通道88、91、95和98將水流導(dǎo)入渦旋噴嘴71至74各自相應(yīng)的環(huán)形部分89、92、96和99，這些環(huán)形部分89、92、96、和99使水流產(chǎn)生環(huán)形旋轉(zhuǎn)，并將該環(huán)形旋轉(zhuǎn)的水流導(dǎo)入各自的截頭圓錐形內(nèi)表面86、87、94和97。這些截頭圓錐形的內(nèi)表面86、87、94、以及97在其各自的水流中保持環(huán)形旋轉(zhuǎn)，并將這些環(huán)形旋轉(zhuǎn)的水流從渦旋噴嘴71至74輸送到各自的出口84、85、90和93。盡管在渦旋噴嘴71至74中的水流是環(huán)形旋轉(zhuǎn)的，但它們實際從各自的出口84、85、90、93以線性排出渦旋噴嘴71至74。
由于渦旋噴嘴73和74的級聯(lián)結(jié)構(gòu)，水流分別從它們的出口90和93進(jìn)入渦旋噴嘴71和72，這些環(huán)形旋轉(zhuǎn)的水流與在渦旋噴嘴71和72中的環(huán)形旋轉(zhuǎn)的水流匯合，增加了在其中的環(huán)形旋轉(zhuǎn)水流的速度。因此，排出渦旋噴嘴73和74的環(huán)形旋轉(zhuǎn)水流各自與在渦旋噴嘴71和72中的環(huán)形旋轉(zhuǎn)水流接觸，以便在其中形成壓力波。
由來自渦旋噴嘴71和73的匯合后的環(huán)形旋轉(zhuǎn)水流，以及來自渦旋噴嘴72和74的匯合后的環(huán)形旋轉(zhuǎn)水流，從各自的出口84和85排出渦旋噴嘴71和72，同時在所述腔室79的大約中點位置相撞。當(dāng)水流排出渦旋噴嘴71和72時，產(chǎn)生撞擊和附帶的壓力波，并與先前形成的壓力波匯合，從而形成了比原有的壓力波幅度更大的壓力波，這一在旋轉(zhuǎn)水流中增加了幅度的壓力波，迅速地擴(kuò)展并與水中的細(xì)菌接觸，在其細(xì)胞結(jié)構(gòu)的位置撕裂細(xì)菌，導(dǎo)致細(xì)菌的毀滅。
在減小不溶物顆粒尺寸的方法中，最少所需的設(shè)備是一對相向的、直接與泥漿源連通的渦旋噴嘴，然而，任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到本實施方案的渦旋噴嘴單元10和50將產(chǎn)生更好的效果。例如，泥漿可能包括與適當(dāng)?shù)牟糠炙旌系乃?，隨后被處理成減小了顆粒尺寸的水泥顆粒，從而形成微小的水泥顆粒。
包含渦旋噴嘴單元10的該方法包括，將泥漿通過入口14泵送入腔室13中，泥漿以泵的尺寸所確定的速度進(jìn)入腔室13。該泥漿流從腔室13流入殼體部分10的噴嘴16和17。該噴嘴16和17在將該泥漿流導(dǎo)入到相應(yīng)的渦旋噴嘴24和25之前，增加了流過其的泥漿流的壓力。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到由于渦旋噴嘴16和17的目的是為了提高進(jìn)入渦旋噴嘴24和25的泥漿流的速度，因而，渦旋噴嘴16和17可以用能進(jìn)一步提高進(jìn)入渦旋噴嘴24和25的泥漿流的速度的其它渦旋噴嘴代替噴嘴16和17。
泥漿流從噴嘴16和17分別進(jìn)入各自的入口22和23，這些入口將泥漿流導(dǎo)入渦旋噴嘴24和25各自的環(huán)形部分40和42，環(huán)形部分40和42使泥漿流產(chǎn)生環(huán)形旋轉(zhuǎn)，并將環(huán)形旋轉(zhuǎn)的泥漿流導(dǎo)入相應(yīng)的截頭圓錐形內(nèi)表面37和38，這些截頭圓錐形內(nèi)表面37和38保持它們各自的泥漿流中的環(huán)形旋轉(zhuǎn)，并將該環(huán)形旋轉(zhuǎn)的泥漿流從渦旋噴嘴24和25傳輸?shù)礁髯缘某隹?5和36。盡管在渦旋噴嘴24和25中的水流是環(huán)形旋轉(zhuǎn)的，但它們實際從各自的出口35和36以線性排出渦旋噴嘴24和25。環(huán)形旋轉(zhuǎn)的泥漿流從渦旋噴嘴24和25排出到達(dá)各自的出口35和36，在腔室30的大約中點位置相撞，以減小泥漿中的不溶物的顆粒尺寸。
包含渦旋噴嘴單元50的該方法包括，將泥漿通過入口55泵送入腔室54中，泥漿以泵的尺寸所確定的速度進(jìn)入腔室54。該泥漿流從腔室54流入殼體部分52的噴嘴56至59。該噴嘴56至59在將該泥漿流導(dǎo)入到相應(yīng)的渦旋噴嘴71至74之前，增加了流過其的泥漿流的壓力。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到由于渦旋噴嘴56至59的目的是為了提高進(jìn)入渦旋噴嘴71至74的泥漿流的速度，因而，渦旋噴嘴56至59可以用能進(jìn)一步提高通過渦旋噴嘴56至59進(jìn)入渦旋噴嘴71至74的泥漿流的速度的其它渦旋噴嘴代替。
泥漿流從噴嘴56至59分別通過入口67至70進(jìn)入各自的通道88、91、95和98，這些通道88、91、95和98將泥漿流導(dǎo)入各自的渦旋噴嘴71至74的環(huán)形部分89、92、96和99，環(huán)形部分89、92、96、和99使泥漿流產(chǎn)生環(huán)形旋轉(zhuǎn)，并將環(huán)形旋轉(zhuǎn)的泥漿流導(dǎo)入相應(yīng)的截頭圓錐形內(nèi)表面86、87、94和97，這些截頭圓錐形內(nèi)表面86、87、94和97保持它們各自在泥漿流中的環(huán)形旋轉(zhuǎn)，并將該環(huán)形旋轉(zhuǎn)的泥漿流從渦旋噴嘴71至74傳輸?shù)礁髯缘某隹?4、85、90、和93。盡管在渦旋噴嘴71至74中的水流是環(huán)形旋轉(zhuǎn)的，但它們實際從各自的出口84、85、90和93以線性排出渦旋噴嘴71至74。
由于渦旋噴嘴73和74的級聯(lián)結(jié)構(gòu)，泥漿流分別從它們的出口90和93進(jìn)入渦旋噴嘴71和72，這些環(huán)形旋轉(zhuǎn)的泥漿流與在渦旋噴嘴71和72中的環(huán)形旋轉(zhuǎn)的泥漿流匯合，增加了在其中的環(huán)形旋轉(zhuǎn)泥漿流的速度。因此，排出渦旋噴嘴73和74的環(huán)形旋轉(zhuǎn)泥漿流各自與在渦旋噴嘴71和72中的環(huán)形旋轉(zhuǎn)泥漿流接觸，以便減小泥漿流中的不溶物顆粒尺寸。來自渦旋噴嘴71和73的匯合后的環(huán)形旋轉(zhuǎn)泥漿流，與來自渦旋噴嘴72和74的匯合后的環(huán)形旋轉(zhuǎn)泥漿流，從各自的出口84和84排除渦旋噴嘴71和72，在腔室79的大約中點位置相撞，以進(jìn)一步減小泥漿中不溶物的顆粒尺寸。
盡管已經(jīng)對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進(jìn)行了描述，但這種描述只是為了模仿的目的，并且對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，諸多替代物、等同物、以及各種不同程度的變體將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，這一范圍的任何方面都并不是由前面的描述所限定的，而只是由權(quán)利要求書所定義的。
權(quán)利要求
1.一種用于處理各種液體或泥漿的裝置，包括第一噴嘴，該噴嘴包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；第一渦旋噴嘴，該噴嘴包括與第一噴嘴的出口耦合的入口，以及將第一旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流連通到某個腔室的出口；第二噴嘴，包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；以及第二渦旋噴嘴，該第二渦旋噴嘴設(shè)置在與第一渦旋噴嘴相對的一側(cè)，其中該第二渦旋噴嘴包括與第二噴嘴的出口耦合的入口，以及將第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流連通到上述腔室的出口，以便使第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流與第一旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流相撞。
2.一種用于處理各種液體或泥漿的裝置，包括第一噴嘴，包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；第二噴嘴，包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；第一級聯(lián)的渦旋噴嘴對，包括與第一和第二噴嘴中各自的一個耦合的入口，以及將第一旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流連通到某個腔室的出口；第三噴嘴，包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；第四噴嘴，包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；以及設(shè)置在與第一級聯(lián)的渦旋噴嘴對相對一側(cè)的第二級聯(lián)的渦旋噴嘴對，其中該第二級聯(lián)的渦旋噴嘴對包括與第三和第四噴嘴中各自的一個耦合的各入口，以及將第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流連通到上述腔室的出口，以便使該第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流與第一旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流相撞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的第一級聯(lián)的渦旋噴嘴對包括第一渦旋噴嘴和第三渦旋噴嘴，其中從第三渦旋噴嘴的出口將旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流導(dǎo)入第一渦旋噴嘴的入口，以便與在第一渦旋噴嘴中的旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流匯合，形成第一旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中的第二級聯(lián)的渦旋噴嘴對包括第二渦旋噴嘴和第四渦旋噴嘴，其中從第四渦旋噴嘴的出口將旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流導(dǎo)入第二渦旋噴嘴的入口，以便與在第二渦旋噴嘴中的旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流匯合，形成第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流。
5.一種用于處理各種液體或泥漿的裝置，包括第一噴嘴，該噴嘴包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；第一渦旋噴嘴，該噴嘴包括與第一噴嘴的出口耦合的入口，以及與腔室連通的出口，其中該第一渦旋噴嘴使第一液體或泥漿流旋轉(zhuǎn)通過；第二噴嘴，包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；第二渦旋噴嘴，該噴嘴包括與第二噴嘴的出口耦合的入口，以及連通到所述腔室的出口，其中該第二渦旋噴嘴使第二液體或泥漿流旋轉(zhuǎn)流過；第三噴嘴，包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；與第一渦旋噴嘴級聯(lián)的第三渦旋噴嘴，該第三渦旋噴嘴包括與第三噴嘴的出口耦合的入口，以及與第一渦旋噴嘴的入口連通的出口，其中第三渦旋噴嘴使第三液體或泥漿流旋轉(zhuǎn)流過，隨后進(jìn)入第一渦旋噴嘴，同時與第一旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流匯合；第四噴嘴，包括與液體或泥漿源耦合的入口，以及出口；與第二渦旋噴嘴級聯(lián)的第四渦旋噴嘴，該第四渦旋噴嘴包括與第四噴嘴的出口耦合的入口，以及與第二渦旋噴嘴的入口連通的出口，其中第四渦旋噴嘴使第四液體或泥漿流旋轉(zhuǎn)流過，進(jìn)入第二渦旋噴嘴，同時與第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流匯合；以及相對設(shè)置的第一和第二渦旋噴嘴，以便使在所述腔室中匯合的第一旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流與匯合的第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流相撞。
6.一種用于處理泥漿、從而減小其中不溶物的顆粒尺寸的方法，該方法包括如下步驟將第一泥漿流導(dǎo)入第一渦旋噴嘴；旋轉(zhuǎn)第一泥漿流，利用第一渦旋噴嘴產(chǎn)生第一旋轉(zhuǎn)的泥漿流；將第一旋轉(zhuǎn)的泥漿流導(dǎo)入某個腔室；將第二泥漿流導(dǎo)入設(shè)置在與第一渦旋噴嘴相對的第二渦旋噴嘴；旋轉(zhuǎn)第二泥漿流，利用第一渦旋噴嘴產(chǎn)生第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流；以及將第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流導(dǎo)入上述腔室中，以便使所述第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流與第一旋轉(zhuǎn)的泥漿流相撞。
7.一種用于處理泥漿、從而減小其中不溶物的顆粒尺寸的方法，該方法包括如下步驟將第一泥漿流導(dǎo)入第一渦旋噴嘴；旋轉(zhuǎn)第一泥漿流，利用第一渦旋噴嘴產(chǎn)生第一旋轉(zhuǎn)的泥漿流；將第二泥漿流導(dǎo)入設(shè)置在與第一渦旋噴嘴相對的第二渦旋噴嘴；旋轉(zhuǎn)該第二泥漿流，利用第二渦旋噴嘴產(chǎn)生第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流；將第三泥漿流導(dǎo)入與第一渦旋噴嘴級聯(lián)的第三渦旋噴嘴；旋轉(zhuǎn)該第三泥漿流，利用第三渦旋噴嘴產(chǎn)生第三旋轉(zhuǎn)的泥漿流；將第三旋轉(zhuǎn)泥漿流導(dǎo)入第一渦旋噴嘴，以產(chǎn)生匯合的第一旋轉(zhuǎn)泥漿流；將第四泥漿流導(dǎo)入與第二渦旋噴嘴級聯(lián)的第四渦旋噴嘴；旋轉(zhuǎn)該第四泥漿流，利用第四渦旋噴嘴產(chǎn)生第四旋轉(zhuǎn)的泥漿流；將該第四旋轉(zhuǎn)的泥漿流導(dǎo)入第二渦旋噴嘴，以產(chǎn)生匯合的第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流；以及在某個腔室中，使匯合后的第一旋轉(zhuǎn)的泥漿流與匯合后的第二旋轉(zhuǎn)的泥漿流相撞。
全文摘要
一種用于處理液體或泥漿的方法和裝置,包括:第一和第二噴嘴(57,58),其中的每一個,各自帶有與液體或泥漿源(54)耦合的入口(105,106)和出口(109,110)。第一渦旋噴嘴(71)使來自第一噴嘴(57)的第一液體或泥漿流旋轉(zhuǎn);第二渦旋噴嘴(72)傳輸來自第二噴嘴(58)的第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流,然后將第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流輸送到腔室(79)中。第一和第二渦旋噴嘴(71,72)設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流與第二旋轉(zhuǎn)液體或泥漿流相互撞擊的相對兩側(cè)。
文檔編號B01F5/00GK1281417SQ98812202
公開日2001年1月24日 申請日期1998年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月16日
發(fā)明者克利福德·L·阿什布魯克 申請人:克利福德·L·阿什布魯克