本實用新型屬于旋流固液分離或固固分級技術領域，尤其涉及一種具有階梯軸狀溢流管的旋流器。

背景技術：

目前固液分離或固固分級的主要設備為旋流器。待分離的混合漿料以一定的壓力由進料口以切線方向給入旋流器，由于粗顆粒與細顆粒之間存在粒度差，其受到離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同，在離心力作用下，小于分離粒度的細顆粒向中心聚集，進入溢流口排出，大于分離粒度的粗顆粒向器壁運動，經(jīng)底流口排出，從而達到分離分級目的。

但是，上述現(xiàn)有技術中旋流器由于固體邊界的存在，一部分流體形成邊界層，因為邊界層內(nèi)的切向速度很小，使得這部分流體所含的顆粒沿旋流器頂蓋邊界層流動，繞過溢流管外壁向下運動，之后未經(jīng)有效分離而直接進入溢流管形成短路流。短路流的存在嚴重降低旋流器分級精度和分級效率。

由此可見，現(xiàn)有技術有待于進一步的改進和提高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為避免上述現(xiàn)有技術存在的不足之處，提供了一種具有階梯軸狀溢流管的旋流器，該旋流器可現(xiàn)實或減小短路流。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種具有階梯軸狀溢流管的旋流器，包括柱體段和溢流管，溢流管的上部伸出至柱體段外側(cè)，溢流管的下部伸入至柱體段內(nèi)，溢流管的外輪廓呈階梯軸狀，且所述溢流管的外徑自上而下依次減小，溢流管的內(nèi)徑在軸向上保持不變。

所述溢流管與柱體段同軸配置。

所述溢流管的底部位于柱體段內(nèi)的下半部分。

所述柱體段的上部開設有切向的進料口，所述進料口的軸向與溢流管的軸向相互垂直。

所述旋流器還包括錐體段，錐體段的上部與柱體段相連，所述錐體段的內(nèi)部與柱體段的內(nèi)部共同配合形成供物料做旋轉(zhuǎn)運動的旋流腔，錐體段的下部開設有底流口。

所述錐體段與柱體段同軸配置。

所述柱體段的高度大于錐體段的高度。

由于采用了上述技術方案，本實用新型所取得的有益效果為：

1、本實用新型通過在旋流器柱體段內(nèi)部設置階梯軸狀的溢流管結(jié)構，且將溢流管的壁厚進行調(diào)整，即與進料口位置相對的溢流管部分壁厚較厚，可以減少或限制短路流，提高旋流器的分級精度。此外，溢流管伸入柱體段內(nèi)的部分較深，可以避免或減小原料未經(jīng)分離直接進入溢流管的概率，同時，在柱體段主分離區(qū)域的溢流管管壁較薄，不會影響柱體段主分離區(qū)域的分離空間，這樣既有利于提高分級精度，又可以在不降低分離效率的同時減少短路流，提高了分級精度和分級效率。

2、本實用新型中柱體段的高度較高，能有效增大分離區(qū)域，延長分離時間，提高分級效率。

3、本實用新型結(jié)構簡單，安裝維護方便，制作成本較低。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖。

其中，

1、柱體段 2、錐體段 3、底流口 4、進料口 5、溢流管

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型并不限于這些實施例。

如圖1所示，一種具有階梯軸狀溢流管的旋流器，包括柱體段1、錐體段2和溢流管5。所述柱體段1、錐體段2和溢流管5同軸配置。為增大分離區(qū)域，將所述柱體段1的高度設計為較高的高度。所述柱體段1的上部開設有切向的進料口4，所述進料口4的軸向與溢流管5的軸向相互垂直。所述錐體段2的上部與柱體段1相連，所述錐體段2的內(nèi)部與柱體段1的內(nèi)部共同配合形成供物料做旋轉(zhuǎn)運動的旋流腔，錐體段2的下部開設有底流口3。

所述溢流管5的上部伸出至柱體段1外側(cè)，溢流管5的下部伸入至柱體段1內(nèi)的下半部分。所述溢流管5的外輪廓呈階梯軸狀，且所述溢流管5的外徑自上而下依次減小，溢流管5的內(nèi)徑在軸向上保持不變。也就是說，溢流管5的壁厚自上而下分級減小，與進料口4正對的溢流管5部分壁厚較厚，溢流管5下部的壁厚較薄。被分離出的細小顆粒從溢流管5的底部進入并從溢流管5的頂部流出，作為主分離區(qū)域的柱體段1的下半部分因柱體段1的高度較高以及溢流管5的下部壁厚較薄而使得分離區(qū)域增大，延長了分離時間，提高了分離效率。

利用上述旋流器分離物料的工作過程大致為：待分離物料在一定壓力下以一定的速度從進料口4切向進入柱體段1內(nèi)，物料在柱體段1和錐體段2組成的旋流腔內(nèi)做高速離心旋轉(zhuǎn)運動。小于分離粒度的細小顆粒受到的離心力小，其向中心聚集并進入溢流管5排出。大于分離粒度的粗大顆粒受到的離心力大，其向柱體段1和錐體段2的內(nèi)壁移動，并經(jīng)底流口3排出。由于柱體段1內(nèi)設置有階梯軸狀的溢流管5，且溢流管5插入柱體段1內(nèi)的深度較深，與進料口4位置相對的溢流管5部分壁厚較厚，可以有效地限制短路流進入溢流管5的幾率。同時與柱體段1主分離區(qū)域位置相對的溢流管5部分壁厚較薄，有效增大了分離區(qū)域，延長了顆粒在分離區(qū)域的停留時間，有利于顆粒的分離。

本實用新型中未述及的部分采用或借鑒已有技術即可實現(xiàn)。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型的精神所作的舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。