沉降式離心的制造方法
【專利摘要】一種用來分離以輕相和重相供應的材料的沉降式離心機，包括：細長轉鼓；以及，螺旋輸送器(3)，其攜帶螺紋，螺紋具有一個或多個刮板(5)并且具有沿著縱向軸線(12)變化的螺距。螺旋輸送器包括三個部段，每個部段具有一個或多個刮板的恒定螺距，即：螺旋輸送器(3)在重相排放開口的端部(9)處的第一部段(18)；在轉鼓的柱形部分(17a)中的第二部段(19)；以及，在第一部段與第二部段中間的中間壓實部段(20)，其中，在中間壓實部段(20)中的螺距具有第一螺距值，并且在第一部段(18)和第二部段(19)中的螺距值大于第一螺距值。
【專利說明】沉降式離心機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用來分離以輕相和重相供應的材料的沉降式離心機，包括:細長轉鼓(bowl)，其被布置成繞其縱向軸線旋轉，所述轉鼓具有分離腔室；螺旋輸送器，其設置于分離腔室中并且與轉鼓同軸，所述螺旋輸送器包括主體，其攜帶螺紋，螺紋包括一個或多個刮板(flight)并且具有沿著縱向軸線變化的螺距(pitch);入口，其在螺旋輸送器的主體中具有至少一個入口開口用來供給待分離的材料；以及，在螺旋輸送器的一端處用于轉鼓中的重相的至少一個排放開口和在螺旋輸送器的相對端處的輕相排放口，其中，使螺旋器在操作期間相對于轉鼓旋轉，以便將重相朝向用于重相的排放開口輸送，分離腔室具有柱形部分和錐形部分，至少一個用于重相的排放開口定位于錐形部分中。
【背景技術】
[0002]這種沉降式離心機從W0-A-2003/089146中已知，其公開了:一種沉降式離心機，其具有螺旋輸送器，螺旋輸送器在入口開口與重相排放開口之間具有擋板，其中在入口開口與擋板之間的點處，刮板的螺距改變為在擋板處大于在入口開口處，以在擋板處提供比在入口開口處更大的用于螺旋輸送器的標稱運輸速度。在一個具體實施例中，螺距值的變化為40%至80%。
[0003]螺旋輸送器的刮板各繞主體纏繞數匝(turn)。刮板的螺距為在相關的刮板的相鄰匝之間的軸向距離。一般而言，螺旋輸送器的一個或多個刮板限定在相鄰匝之間的通道，在沉降式離心機運行期間，材料通過通道流動。擋板通常為在離轉鼓內壁一定距離處阻隔通道的截面的一部分的構件。如果僅設置一個刮板，則其形成繞螺旋輸送器的主體纏繞的單個通道，并且擋板將包括單個構件。如果設置若干刮板，類似數量的通道將限定于它們之間，并且擋板因此將在每個通道中包括構件。
[0004]在沉降式離心機中，重相與輕相的分離在分離部分中發生，其中輕相可以是水而重相可以是待排掉的污泥。在具有帶擋板的螺旋輸送器的沉降式離心機中，由螺紋輸送被排掉的污泥通過轉鼓到擋板，在擋板下，即在擋板與轉鼓的內壁之間，并且到排放開口，其中，相對干燥的污泥離開離心機，擋板防止水或輕相到達用于重相的排放開口。
[0005]應當提到的是，并非所有的沉降式離心機使用帶擋板的螺旋輸送器。替代地，并無擋板的這種沉降式離心機提供用于重相從螺旋輸送器的一端到另一端在一個或多個刮板的相鄰匝之間的自由通路。
[0006]在上文中提到的根據W0-A-2003/089146的已知設計被證實在其中排放固體中的高固體濃度具有高值的應用中對于具有高度可壓縮固體的污泥而言是最佳的，其中污泥帶有相當多含量的有機材料。
[0007]本發明的目的在于提供一種用于其中操作條件與上文所描述的條件不同的應用的解決方案。
【發明內容】
[0008]本發明提供一種沉降式離心機，其用來分離以輕相和重相供應的材料，沉降式離心機包括:細長轉鼓，其被布置成繞其縱向軸線旋轉，轉鼓具有分離腔室；螺旋輸送器，其設置于分離腔室中并且與轉鼓同軸，螺旋輸送器包括主體，主體攜帶螺紋，螺紋包括一個或多個刮板并且具有沿著縱向軸線變化的螺距；入口，其在螺旋輸送器的主體中具有至少一個入口開口用于供應待分離的材料；以及，在轉鼓中在螺旋輸送器的一端處用于重相的至少一個排放開口和在螺旋輸送器的相對端處的輕相排出口，其中，使螺旋輸送器在操作期間相對于轉鼓旋轉，以便將重相朝向用于重相的排放開口輸送，分離腔室具有柱形部分和錐形部分，用于重相的至少一個排放開口定位于錐形部分中，其中，螺旋輸送器包括三個部段，每個部段具有一個或多個刮板的恒定螺距，即在重相排放開口處的螺旋輸送器端部的第一部段；在分離腔室的柱形部分中的第二部段；以及在第一部段與第二部段中間的中間壓實部段，其中在中間壓實部段中的螺距具有第一螺距值，并且在第一部段和第二部段中的螺距值大于第一螺距值。已發現這種配置更有利于具有較少可壓縮固體的污泥。因此，這種配置被證明高效地用于維持清潔輕相或液體排放和能在沒有堵塞壓實區風險的情況下排放的一致的重相或塊濃度。對于不同的分離任務，可優化螺距轉變的軸向位置。
[0009]在一優選實施例中，在第一部段中的螺距值小于在第二部段中的螺距值。
[0010]在一優選實施例中，第一部段的螺距值為第一螺距值的1.1至1.2倍。
[0011]在一優選實施例中，第二部段的螺距值為第一螺距值的1.2至1.4倍。
[0012]在另一優選實施例中，第一部段的螺距值為第一螺距值的1.1至1.2倍，并且第二部段的螺距值為第一螺距值的1.2至1.4倍。
[0013]優選地，在分離腔室的柱形部分中的至少一個刮板的螺距角相對于切向方向顯著地小于45°。
[0014]在一優選實施例中，至少一個入口開口置于中間壓實部段中。
[0015]在一優選實施例中，至少一個入口開口定位于柱形部分中。
[0016]在一優選實施例中，中間壓實部段置于分離腔室的柱形部分中。
[0017]優選地，每個部段在至少一個刮板的至少一匝上延伸。
[0018]在一實施例中，用于重相的自由通路從螺旋輸送器的一端向另一端設置于至少一個刮板的相鄰匝之間。在另一優選的這種實施例中，錐形部分具有小于15°的錐角。
[0019]在另一實施例中，螺旋輸送器在第一部段中具備擋板。在另一優選的這種實施例中，錐形部分具有多于15°的錐角。
[0020]在第二進一步的優選實施例中，擋板被定位于離中間壓實部段至少1/3Χ1/η匝處的距離處，η等于刮板數。
[0021 ] 在再一實施例中，擋板具有軸向延伸部，并且從擋板的軸向延伸部的中點測量擋板離中間壓實部段的距離。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]現將在下文中以實施例為例并且參考示意圖詳細地解釋本發明，在附圖中:
[0023]圖1示出現有技術沉降式離心機的縱截面圖，其具有轉鼓，轉鼓具有帶擋板的螺旋輸送器；以及
[0024]圖2示出在本發明的第一實施例中的螺旋輸送器；
[0025]圖3示出根據第二實施例的螺旋輸送器。
【具體實施方式】
[0026]圖1示出了具有中空細長轉鼓2的沉降式離心機1，其中分離腔室容納螺旋輸送器3，螺旋輸送器3具有主體4，主體4承載螺紋，螺紋包括刮板5，刮板5繞主體4纏繞數匝。細長轉鼓2和因此分離腔室具有柱形部分2a和錐形部分2b，其中圓錐部分2b具有錐角a。主體4’的主要部分大致為柱形并且主體4在一端處具有與細長轉鼓2的形狀相對應的錐形或縮窄的部分6。螺旋輸送器3的主體4包括入口，入口具有入口開口 7用于使待分離的材料進入到分離腔室內。轉鼓2的錐形部分2b在螺旋輸送器的端部9包括排放開口 8用于排放分離的重相。在螺旋輸送器3和細長轉鼓2的相對端10,堰(weir) 11提供輕相排放口，因為液體輕相可流過堰以從細長轉鼓2和分離腔室排放。細長轉鼓2和螺旋輸送器3具有共同縱向軸線12并且在操作期間，細長轉鼓2和螺旋輸送器將圍繞縱向軸線12以略微不同的速度旋轉，如本領域技術人員所熟知的那樣。如在圖1中所示，在操作期間，輕相13將最靠近螺旋輸送器3的主體4集中，而重相14將集中在轉鼓2內側。雖然在操作期間輕相13將朝向堰11流動并且流過堰11以離開轉鼓2，但是重相在操作期間由螺旋輸送器3朝向轉鼓的錐形端部2b中的排放開口 8輸送。在它們之間，刮板5的相鄰匝提供螺旋通槽15，如在本領域中已知的那樣。圖1還示出了擋板16包括環形圓盤，其在垂直于縱向軸線12的徑向平面中延伸，從而阻擋或阻隔穿過通槽15的截面最靠近主體4的一部分的通路。
[0027]圖1中所示的螺旋輸送器為現有技術構造，而圖2示出了本發明的第一實施例中的螺旋輸送器，并且圖3示出了本發明的第二實施例中的螺旋輸送器。相對應的特征由相同的附圖標記來標注。
[0028]圖2示出了螺旋輸送器3，螺旋輸送器3包括主體4，主體4攜帶繞主體纏繞數匝的刮板5。入口開口 7設置于主體4中用于使待分離的材料進入到沉降式離心機的分離腔室內，螺旋輸送器3安裝于分離器腔室內。圖2示出了刮板5的螺旋匝的包絡表面17的虛線。包絡表面17包括柱形部分17a和錐形部分17b。包絡表面17以合適空隙對應于其中將安裝螺旋輸送器的轉鼓形狀，如本領域技術人員所熟知的那樣。因此，包絡表面的錐形部分17b具有轉鼓的錐角α，螺旋輸送器3計劃安裝于轉鼓中。在圖2所示的實施例中，入口開口 7定位于包絡表面17的柱形部分17a內。但也可能，入口開口定位于包絡表面的錐形部分內，特別是在錐角α較小的情況下，諸如小于15°。
[0029]圖2中所示的螺旋輸送器3在刮板5的相鄰匝之間設置螺旋通槽15。從螺旋輸送器3的一端到另一端，螺旋通槽15提供在具備螺旋輸送器3的沉降式離心機的轉鼓中分離的材料的重相的自由通路。因此，圖2中所示的螺旋輸送器3并不具備任何擋板或將阻擋或隔開通槽15的截面(重相在由螺旋輸送器3轉遞時原本將在該截面處流動)的類似物。
[0030]考慮到如下事實，即圖2為示意圖，應了解圖2中所示的實施例的錐角α優選地小于15°，例如10°。
[0031]刮板15具有沿著縱向軸線12變化的螺距，即在刮板5的相鄰匝之間的軸向距離。因此，螺旋輸送器3被分成由具有不同大致恒定值的螺距限定的三個部段。第一部段18設置于螺旋輸送器的重相排放端9，第二部段19設置于螺旋輸送器的輕相排放端10，并且中間壓實部段20設置于第一部段18與第二部段19之間。在中間壓實部段20中，螺距具有給定值P。在第一部段18中，螺距值優選地在P乘以1.1至1.2的區間，即以10%至20%大于P。在第二部分19中，螺距值優選地在P乘以1.2至1.4倍的區間，即以20%至40%大于Po應當指出的是，在圖2中示出的實施例中，入口開口 7定位于中間壓實部段20中，第一部段18部分地定位于錐形部分17b中并且部分地在柱形部分17a中，并且第二部段19定位于柱形部分17a中，但是，在不同部段之間的邊界可沿著縱向軸線12不同地定位以針對不同應用優化。
[0032]應當指出的是刮板5具有螺距角β，即相對于包絡表面的徑向平面中的周向方向的角度，該螺距角顯著地小于45°。這意味著螺距增加必然導致螺旋輸送器的運輸速度增加。
[0033]中間壓實部段20的相對較低的螺距值使得材料保持在此部段一段時間以向重相提供壓實。鄰近輕相排放口的第二部段19中的相對較高的螺距值使得重相材料從該部段相對較快地運輸到中間壓實部段20以提供清潔輕相排放口。在第一部段18中高于中間壓實部段20中的螺距值使得重相材料通過第一部段18以較高速率傳遞到用于重相的排放開口，以避免在第一部段18中的重相阻擋在中間壓實部段20中的重相材料。
[0034]圖3示出了在本發明的第二實施例中的螺旋輸送器3。類似于圖2的實施例，圖3的實施例包括主體4，主體4具有刮板5、入口開口 7、重相排放端9和輕相排放端10。類似于圖2，圖3以虛線示出了刮板5的螺旋匝的包絡表面17。包絡表面17包括柱形部分17a和具有錐角α的錐形部分17b。也考慮到圖3也為示意圖的事實，應了解圖3中所示的實施例的錐角α優選地大于15°，例如20°。而且，在圖3中所示的實施例中，入口開口 7被示出定位于包絡表面17的柱形部分17a內。
[0035]而且，在圖3的實施例中，螺旋輸送器3被分成由具有不同的大致恒定值的螺距限定的三個部段。第一部段18設置于螺旋輸送器的重相排放端9處，第二部段19設置于螺旋輸送器的輕相排放端10處，并且中間壓實部段20設置于第一部段18與第二部段19之間。在中間壓實部段20中，螺距具有給定值P。在第一部段18中，螺距值優選地在P乘以1.1至1.2的區間，即以10%至20%大于P。在第二部段19中，螺距值優選地在在P乘以1.2至1.4的區間，即以20%至40%大于P。還應當指出的是在圖3的實施例中，入口開口 7定位于中間壓實部段20中，第一部段18部分地定位于錐形部分17b中并且部分地在柱形部分17a中，并且第二部段19定位于柱形部分17a內。但是，在不同部段之間的邊界可沿著縱向軸線12不同地定位以針對不同應用優化。
[0036]應當指出的是在圖3的實施例中，刮板5具有螺距角β，其大致小于45°，表示螺距增加導致螺旋輸送器的運輸速度增加。
[0037]與圖2中的實施例不同，圖3的實施例在第一部段18中具備擋板16。擋板16被設置為在徑向平面中延伸的平坦圓盤，但本領域技術人員將認識到可使用本身已知的擋板的其它實施例，而不偏離本發明的范圍。擋板16定位于離中間壓實部段20為第一部段18螺距的至少約1/3處。擋板16具有阻隔螺旋通槽15最靠近螺旋輸送器3的主體4的一部分的通路的效果，其中，重相材料的特定積聚將出現在擋板16處以限制輕相從中間壓實部段20傳遞到用于重相的排放開口。
【權利要求】
1.一種沉降式離心機，其用來分離以輕相和重相供應的材料(14)，所述沉降式離心機包括:細長轉鼓(2)，其被布置成繞其縱向軸線(12)旋轉，所述轉鼓具有分離腔室；螺旋輸送器(3)，其設置于所述分離腔室中并且與所述轉鼓同軸，所述螺旋輸送器包括主體(4)，所述主體(4)攜帶螺紋，所述螺紋包括一個或多個刮板(5)并且具有沿著所述縱向軸線(12)變化的螺距；入口，其在所述螺旋輸送器的主體中具有至少一個入口開口(7)用于供應待分離的材料；以及，在轉鼓(2)中在所述螺旋輸送器的一端(9)處用于所述重相的至少一個排放開口(8)和在所述螺旋輸送器的相對端(10)處的輕相排出口，其中，使所述螺旋輸送器在操作期間相對于所述轉鼓(2)旋轉，以便將所述重相朝向用于所述重相的排放開口(8)輸送，所述分離腔室具有柱形部分(2a)和錐形部分(2b)，用于所述重相的至少一個排放開口(8)定位于所述錐形部分(2b)中，其特征在于，所述螺旋輸送器包括三個部段，每個部段具有一個或多個刮板的恒定螺距，即:螺旋輸送器(3)在所述重相的排放開口(8)的端部(9)處的第一部段(18);在所述分離腔室的柱形部分(2a)中的第二部段(19);以及，在所述第一部段與所述第二部段中間的中間壓實部段(20)，其中，在所述中間壓實部段(20)中的螺距具有第一螺距值，并且在所述第一部段(18)和所述第二部段(19)中的螺距值大于所述第一螺距值。
2.根據權利要求1所述的沉降式離心機，其特征在于，在所述第一部段(18)中的螺距值小于在所述第二部段(19)中的螺距值。
3.根據權利要求1所述的沉降式離心機，其特征在于，所述第一部段(18)的螺距值為所述第一螺距值的1.1至1.2倍。
4.根據權利要求1所述的沉降式離心機，其特征在于，所述第二部段(19)的螺距值為所述第一螺距值的1.2至1.4倍。
5.根據權利要求1所述的沉降式離心機，其特征在于，所述第一部段(18)的螺距值為所述第一螺距值的1.1至1.2倍，并且所述第二部段(19)的螺距值為所述第一螺距值的1.2 至 1.4 倍。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的沉降式離心機，其特征在于，在所述分離腔室的柱形部分(2a)中的至少一個刮板(5)的螺距角(β)相對于切向方向顯著地小于45°。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的沉降式離心機，其特征在于，所述至少一個入口開口(7)放置于所述中間壓實部段(20)中。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的沉降式離心機，其特征在于，所述至少一個入口開口(7)定位于所述柱形部分(2a)中。
9.根據權利要求1至5中任一項所述的沉降式離心機，其特征在于，所述中間壓實部段(29)放置于所述分離腔室的柱形部分(2a)中。
10.根據權利要求1至5中任一項所述的沉降式離心機，其特征在于，每個部段(18，19，20)在至少一個刮板(5)的至少一匝上延伸。
11.根據權利要求1至5中任一項所述的沉降式離心機，其特征在于，用于所述重相的自由通路從所述螺旋輸送器(3)的一端向另一端設置于至少一個刮板(5)的相鄰匝之間。
12.根據權利要求11所述的沉降式離心機，其特征在于，所述錐形部分(2b)具有小于15°的錐角。
13.根據權利要求1至5中任一項所述的沉降式離心機，其特征在于，所述螺旋輸送器在所述第一部段(18)中具備擋板(16)。
14.根據權利要求13所述的沉降式離心機，其特征在于，所述錐形部分(2b)具有大于15°的錐角。
15.根據權利要求13所述的沉降式離心機，其特征在于，所述擋板(16)定位于離所述中間壓實部段(20)至少1/3X I/η匝處，η等于所述刮板(5)數。
16.根據權利要求15所述的沉降式離心機，其特征在于，所述擋板(16)具有軸向延伸部，并且從所述擋板的軸向延伸部的中點測量所述擋板離所述中間壓實部段的距離。
【文檔編號】B04B1/20GK204194149SQ201420126380
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年3月20日 優先權日:2014年3月20日
【發明者】B.馬德森 申請人:阿爾法拉瓦爾有限公司