專利名稱：帶有中心空氣導管的旋流除砂器的制作方法
技術領域：
本實用新型旋流除砂器屬于一種固液分離裝置，特別涉及一種適用于細顆粒分離 用的高除砂效率及較低能耗和底流產(chǎn)率的旋流除砂器。
背景技術：
水力旋流除砂器是一種利用壓力的作用將流體的直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動的裝 置，依靠離心沉降進行分離。其內(nèi)部沒有運動部件、占地面積小、安裝方便、可連續(xù)操作、維 護簡單，被作為水源熱泵系統(tǒng)中除砂的理想水處理設備。針對含有微細沙量較高的水源水選擇旋流除砂器時，通常采用小直徑、小錐角旋 流除砂器，有研究采用雙錐段的形式來提高細顆粒泥沙的去除效率。小直徑旋流除砂器對 細顆粒泥沙有較好的去除效果，但其操作壓力也相對較大，能耗損失較高?？諝庵枪桃悍蛛x水力旋流器工作中的一種特有現(xiàn)象，凡是底流口敞開的旋流器 在正常工作的時候都要出現(xiàn)空氣柱?？諝庵拇嬖趯е乱缌鞒鏊泻写罅康目諝?，這樣 的帶有大量空氣的溢流進入水源熱泵機組后，會降低熱泵機組的熱傳遞效率，影響水源熱 泵系統(tǒng)的整體節(jié)能指標。研究表明，空氣柱內(nèi)部不發(fā)生任何分離過程，其內(nèi)部消耗的能量只用于維持空氣 柱的存在，對水力旋流器的工作并不起任何正面的直接作用。但空氣柱內(nèi)消耗的能量約占 旋流器整個內(nèi)部損失的一半左右。取消空氣柱以后的旋流器，可改變內(nèi)部能量的分配，提高 溢流的出口壓力，并降低內(nèi)部壓力損失。以前的研究中科研人員主要從防止底流吸入空氣著手，常采用封閉底流或在底流 口上接上足夠長的管路等方法，這些方式由于破壞了旋流器正常分離過程，在實際生產(chǎn)中 都不能采用。而且即使采用，若旋流器的進料中含有足夠量的氣體，則同樣難以完全避免空 氣柱的出現(xiàn)?，F(xiàn)階段對消除水力旋流器內(nèi)空氣柱的方式主要有固體棒和中心插入部件結(jié)構(gòu) (特別是中心翅片)等。這兩種結(jié)構(gòu)可有效降低旋流除砂器的運行能耗，提高分離效率，但是 中心固棒占據(jù)了旋流除砂器的內(nèi)部空間，導致處理能力降低；中心翅片置于除砂器內(nèi)部，不 適合除砂器的設備化應用。發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種改進的旋流除砂器，以降低運行能耗， 提高處理能力。本實用新型的技術方案是一種中心帶空氣導管的旋流除砂器，其包括腔體、進料管、溢流管和底流管，所述 腔體由上段的圓柱腔體、中段的大圓錐腔體和下段的小圓錐腔體組成，所述進料管由上段 的圓柱腔體的側(cè)壁切向接入，下段的小圓錐腔體的底部接底流管，溢流管則從上段的圓柱 腔體的中心向上接出；其特征在于在旋流除砂器腔體的中心軸線位置增設一中心空氣導管，所述中心空氣導管下端開口并設置于底流管上緣與溢流管下緣之間，其上端穿過溢流管，向外導出 旋流除砂器吸入的中心空氣柱。在所述溢流管上還接有一段溢流導出管，中心空氣導管為中空圓管，下部距底流 管上緣的距離可以調(diào)節(jié)。本實用新型有如下優(yōu)點1.本旋流除砂器采用中心空氣導管占據(jù)空氣柱的位置，破壞了空氣柱的形成，將 空氣由中心空氣導管導出，可降低能耗20%左右，旋流除砂器的處理能力可提高30%左右；2.旋流除砂器的中心空氣導管下緣距底流管上邊緣的距離可以調(diào)節(jié)，有利于調(diào)節(jié) 旋流除砂器的運行工況適應不同的運行條件；3.對于地表水水源熱泵系統(tǒng)來說，使用通用旋流除砂器時會吸入空氣，從而改變 進水的流體狀態(tài)，本旋流除砂器通過采用中心空氣導管將中間空氣柱導出，所以能夠避免 旋流除砂器之后的流體變?yōu)楣?、液、氣三相流，維持水源熱泵機組進水基本上為固、液兩相 流，從而不降低流體的傳熱性能，對于地表水水源熱泵系統(tǒng)的運行具有重要意義。本結(jié)構(gòu)專門針對微細沙含量較高的水源水。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖進行說明，但本實用新型的保護范圍不限于附圖及以下具體實施例。如圖1所示，本旋流除砂器包括腔體、進料管1、溢流管8和底流管7。其中腔體由 上段的圓柱腔體4、中段的大圓錐腔體5和下段的小圓錐腔體6組成。進料管1由上段的圓 柱腔體4的側(cè)壁切向接入，下段的小圓錐腔體7的底部接底流管7，溢流管8則從上段的圓 柱腔體4的中心向上接出。以上為現(xiàn)有通常結(jié)構(gòu)的旋流器。本結(jié)構(gòu)的改進在于增加了中心 空氣導管3，其為一中空圓管，其下端開口與本旋流除砂器內(nèi)流體相連通，并設置于底流管 7的上端與溢流管2的下端之間，中心空氣導管3的上端從溢流管2穿過，并從溢流管2上 端連接的溢流管引出管8的管壁向外穿出，向外導出旋流除砂器吸入的中心空氣柱。
權(quán)利要求1.一種中心帶空氣導管的旋流除砂器，其包括腔體、進料管、溢流管和底流管，所述腔 體由上段的圓柱腔體、中段的大圓錐腔體和下段的小圓錐腔體組成，所述進料管由上段的 圓柱腔體的側(cè)壁切向接入，下段的小圓錐腔體的底部接底流管，溢流管則從上段的圓柱腔 體的中心向上接出；其特征在于在旋流除砂器腔體的中心軸線位置增設一中心空氣導管，所述中心空氣 導管下端開口并設置于底流管上緣與溢流管下緣之間，其上端穿過溢流管，向外導出旋流 除砂器吸入的中心空氣柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流除砂器，其特征在于所述溢流管上還接有一段溢流導出管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋流除砂器，其特征在于所述中心空氣導管為中空圓管。
專利摘要本實用新型旋流除砂器屬于一種固液分離裝置，是針對具有較高含沙量的江河水源水或其它水源的高效除砂而研發(fā)的一種改良型水力旋流除砂器，其包括腔體、進料管、溢流管和底流管，所述腔體由上段的圓柱腔體、中段的大圓錐腔體和下段的小圓錐腔體組成，所述進料管由上段的圓柱腔體的側(cè)壁切向接入，下段的小圓錐腔體的底部接底流管，溢流管則從上段的圓柱腔體的中心向上接出；在旋流除砂器腔體的中心軸線位置增設一中心空氣導管，所述中心空氣導管下端開口并設置于底流管上緣與溢流管下緣之間，其上端穿過溢流管，向外導出旋流除砂器吸入的中心空氣柱。本旋流除砂器通過設置空氣導管，處理能力較現(xiàn)有通用旋流除砂器可提高30%左右，能耗降低20%左右。
文檔編號B04C5/107GK201823617SQ20102057239
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者姜文超, 尹浩, 焦麗蓉, 趙玉靜, 魯旭萍, 龍?zhí)煊?申請人:重慶大學