CN106975575A - 卧螺离心机及结晶盐脱水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种卧螺离心机及结晶盐脱水系统，涉及固液分离设备技术领域。本发明提供的卧螺离心机，包括设置在排渣口外的刮料装置，转轴带动刮料部旋转，可不断地将堆积在机罩内腔位置的固相颗粒刮下并排出出渣口，能够保证在旋转部高速旋转时，始终与机罩的内壁保持足够大的空间，避免干渣与旋转部外表面发生高速磨损，节约成本；本发明提供的结晶盐脱水系统，应用了本发明提供的卧螺离心机，离心效率高，能够有效地节约时间和成本。
Description
技术领域
本发明涉及固液分离设备技术领域，尤其是涉及一种卧螺离心机及结晶盐脱水系统。
背景技术
离心机是利用离心力分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机有一个绕本身轴线高速旋转的圆筒，分离物料加入后，被迅速带动与圆筒同速旋转，在离心力作用下各组分分离，并分别排出。
通常对工业结晶盐的脱水采用活塞推料离心机，该类型离心机采用过滤网过滤的形式以进行固相和液相的分离。而工业结晶盐在结晶过程中，会产生很多的远小于过滤网孔隙的细小颗粒，这些固体颗粒无法被滤网截留，而随液体排出设备，造成固体回收率偏低，液体返回重复结晶，造成系统负荷增加。
卧螺离心机是一种高效率、自动化程度较高的固、液体分离设备，广泛用于化工、轻工、制药、食品、环保等行业。本类离心机工作原理为：在离心力场作用下，较重的固相物沉积在圆筒壁上形成沉渣层，并被排出机外；较轻的液相物则形成内层液环，经排液口排出机外。
但是，采用普通卧螺离心机，经脱水后工业结晶盐(含水量5％左右)，排出圆筒后，在高速旋转产生的巨大离心力作用下，具有很强的粘结性，极易在机罩的内腔位置堆积，随着干渣堆积量的增加，会引起罩壳内腔空间的减小，导致干渣与圆筒外表面发生高速磨损而出现故障。
因此，开发一种能够有效防止干渣在机罩内堆积，从而避免机械磨损的卧螺离心机尤为重要。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种卧螺离心机，以缓解现有技术中存在的干渣堆积在高速旋转时易造成转鼓磨损进而出现故障的技术问题。
本发明的第二个目的在于提供一种结晶盐脱水系统。
本发明提供的卧螺离心机，包括：
底座，设置于所述底座上的机罩；
所述机罩内部一侧设有离心装置，另一侧设有刮料装置；
所述机罩在设有所述离心装置的一端下部设有出液口，在设有所述刮料装置的一端下部设有出渣口；
所述离心装置包括：
旋转部，用于高速旋转以使固相和液相分离；所述旋转部的一端设有排液口，另一端设有排渣口；
输送部，设置于所述旋转部的内腔中，用于将沉积在所述旋转部的内壁上的固相颗粒刮下并推出所述排渣口；
进料部，一端设置于所述输送部内，另一端与所述卧螺离心机外部的供料机构连接；
所述刮料装置包括：
转轴，设于所述输送部排渣口外；
刮料部，设于所述转轴上，用于刮下从所述排渣口甩出至所述机罩内壁上的固相颗粒；
所述旋转部，所述输送部，所述进料部与所述转轴由同一主轴驱动，所述主轴与第一动力源连接。
进一步地，所述旋转部包括转鼓，所述转鼓包括设有所述排液口的柱端和设有所述排渣口的锥端。
进一步地，所述机罩为桶形，包括套设于所述柱端外的密封部，和套设于所述锥端及刮料装置外的挡板部，所述密封部与所述挡板部紧密连接；所述出液口设于所述密封部下部，所述出渣口设于所述挡板部下部。
进一步地，所述密封部包括热源入口和热源出口，用于使热源在所述机罩内壁与所述转鼓外壁形成的夹层中循环。
进一步地，所述刮料部包括垂直设于所述转轴上的刮料杆和垂直设于所述刮料杆两端的向所述离心装置方向突出的刮料棒，所述刮料杆与所述机罩的竖直内壁相接触，所述刮料棒与所述机罩的筒内壁相接触。
进一步地，所述输送部包括螺旋输送器，所述螺旋输送器包括轴体和设于所述轴体外的螺旋叶片，在所述轴体上设有与所述进料部相连通的物料入口，用于将物料送入所述转鼓内。
进一步地，所述卧螺离心机还包括差速器，所述差速器由第二动力源驱动；所述旋转部和所述输送部均与所述差速器连接，所述差速器能够在所述第二动力源的带动下，使所述旋转部和所述输送部以预设速度差同轴同向旋转。
进一步地，所述底座内填充有保温材料。
进一步地，所述机罩内还设有清洗系统。
另外，本发明还提供了一种结晶盐脱水系统，包括上述的卧螺离心机。
本发明提供的卧螺离心机，包括设置在排渣口外的刮料装置，转轴带动刮料部旋转，可不断地将堆积在机罩内腔位置的固相颗粒刮下并排出出渣口，能够保证在旋转部高速旋转时，始终与机罩的内壁保持足够大的空间，避免干渣与旋转部外表面发生高速磨损，节约成本；本发明提供的结晶盐脱水系统，离心效率高，能够有效地节约时间和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一种实施方式提供的卧螺离心机的整体示意图；
图2为本发明第一种实施方式提供的卧螺离心机的向视图A－A；
图3为表示图2的A－A剖视图；
图4为本发明第二种实施方式提供的卧螺离心机的刮料装置的示意图。
图标：1-底座；21-密封部；22-挡板部；3-第一动力源；4-排渣口；5-第二动力源；6-刮料杆；7-刮料棒；8-转鼓；91-热源入口；92-热源出口；101-轴体；102-螺旋叶片；11-物料入口；12-差速器；13-进料管；14-出液口；15-出渣口；16-减速器；17-传动带；18-刮料片。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
传统的利用卧螺离心机进行固液相的分离时，忽略了一个重要的问题，就是当所分离出的固相颗粒具有一定的黏度时，会堆积在机罩内腔，随着固相颗粒积累量的增加，机罩内腔的空间越来越小，导致固相颗粒堆积物与旋转部外表面发生高速磨损，进而引起机械故障或损坏。
本发明的两种实施方式，就是针对现有技术中的离心出的固相颗粒会堆积在机罩内腔，导致固相颗粒堆积物与旋转部外表面发生高速磨损，进而引起机械故障或损坏所作出的改进。下面分别对这两种具体实施方式作出详细说明。
如图1、图2和图3所示，在本发明的第一种实施方式中，本发明提供的卧螺离心机包括：
底座1，设置于底座1上的机罩；
机罩内部一侧设有转鼓8，另一侧设有刮料装置；
机罩在设有转鼓8的一端下部设有出液口14，在设有刮料装置的一端下部设有出渣口15；
其中，转鼓8包括设有排液口的柱端和设有排渣口4的锥端，且转鼓8中设有空腔。
在转鼓8内部的空腔中设有螺旋输送器，用于将沉积在转鼓8的内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口4。
在本发明的第一个实施方式中，螺旋输送器包括轴体101和设于轴体101外的螺旋叶片102。
其中，轴体101中也设有空腔，在轴体101上设有与进料管13相连通的物料入口11，用于将物料送入转鼓8内；螺旋叶片102可将转鼓8内壁上的固相颗粒刮下，并在旋转过程中推出排渣口4。
在本发明的第一个实施方式中，进料管13一端与设置于轴体101上的物料入口11相连通，另一端与卧螺离心机外部的供料机构连接。待离心的固液相混合物通过供料机构进入进料管13中，并通过物料入口11排入转鼓8内，进行离心处理。
在本发明的第一个实施方式中，机罩为桶形，包括套设于转鼓8柱端外的密封部21，和套设于转鼓8锥端及刮料装置外的挡板部22。
其中，密封部21与挡板部22为分体，密封部21与挡板部22紧密连接；作为一种替换方式，密封部21与挡板部22也可以为一体件。
出液口14设于密封部21下部，出渣口15设于挡板部22下部。
在本发明的第一个实施方式中，密封部21包括热源入口91和热源出口92，热源通过热源入口91进入密封部21内，并经过热源出口92排出密封部21，使得热源在机罩内壁与转鼓8外壁形成的夹层中循环。
其中，热源可以为热蒸汽或热水。
在操作环境温度远低于固液相混合物温度的情况下，通过热蒸汽或热水的加入，不会因为固液相混合物热量的散失而引起固液相混合物饱和溶液中固相颗粒的析出，进而富集在底座1内部。并且，加入与固液相混合物同样温度的热蒸汽或热水进行循环保温，成本低，保温效果不受外界气温的影响。
进一步地，底座1内还填充有保温材料，对本发明提供的卧螺离心机进行保温，避免因为固液相混合物热量的散失而引起固液相混合物饱和溶液中固相颗粒的析出，进而富集在底座1内部。
其中，保温材料可以为发泡聚氨酯。底座1内有足够大的空间填充发泡聚酯氨，成本低，保温效果好。
在本发明的第一个实施方式中，刮料部包括垂直设于转轴上的刮料杆6和垂直设于刮料杆6两端的向转鼓8方向突出的刮料棒7，刮料杆6与机罩的竖直内壁相接触，刮料棒7与机罩的筒内壁相接触。其中，刮料杆6与机罩竖直内壁的接触以及刮料棒7与机罩筒内壁的接触可以为紧密接触或间隙接触。
在本发明的第一个实施方式中，在转轴上还设有减速器16，能够避免使转轴与转鼓8进行不必要的同速的高速转动，而是进行20-30r/min的慢速转动，从而减缓刮料杆6和刮料棒7与机罩内壁的磨损，节约成本。
在转轴的带动下，刮料杆6进行匀速转动，刮下经排渣口4甩出至机罩竖直内壁上的固相颗粒，同时，刮料棒7在刮料杆6的带动下进行匀速转动，刮下经排渣口4甩出至机罩筒内壁上的固相颗粒，并将刮下的固相颗粒排出出渣口15，能够保证在旋转部高速旋转时，始终与机罩的内壁保持足够大的空间，避免干渣与旋转部外表面发生高速磨损，节约成本。
在本发明的第一个实施方式中，转鼓8、螺旋输送器的轴体101和刮料装置的转轴由同一主轴驱动，主轴与第一动力源3连接。
其中，第一动力源3为主电机。
主电机与主轴之前设置有机械传动组件，机械传动组件包括主动带轮、从动带轮和传动带17。
主电机包括有电机转轴，电机转轴上设置有主动带轮，主动带轮的轴线与电机转轴的轴线重合；主轴上设置有从动带轮；从动带轮与主动带轮上设置有传动带17。当电机转动时，带动主动带轮转动，通过主动带轮与传动带17之间的摩擦使传动带17运动，并通过传动带17与从动带轮之间的摩擦使从动带轮运动，从而带动主轴运动，主轴又带动转鼓8，螺旋输送器及刮料装置的转轴运动。
在本发明的第一个实施方式中，卧螺离心机还包括差速器12，差速器12由第二动力源5驱动；转鼓8和螺旋输送器均与差速器12连接，差速器12能够在第二动力源5的带动下，使转鼓8和螺旋输送器以预设速度差同轴同向旋转。
其中，第二动力源5为副电机。
差速器12可以设置在机罩内部，转鼓8柱端外，差速器12的外壳与转鼓8连接，差速器12的输出轴与螺旋输送器连接，输入轴与副电机连接；作为一种替换方式，差速器12还可以设置在机罩外部，转鼓8柱端一侧。
在本发明的第一个实施方式中，机罩内还设有清洗系统。
其中，清洗系统可以为CIP清洗系统。
CIP清洗系统在本发明提供的卧螺离心机运行的状态下，也可对机罩内部，转鼓8外表面及底座1进行全自动化的清洗，除去粘结与上述位置的固相颗粒。使得清洗达到自动化，程序化，无需人为干预，可避免机罩、底座1与转鼓8外表面发生高速磨损的问题。
在使用本发明第一种实施方式提供的卧螺离心机时，首先，待离心的固液混合物(如工业结晶盐溶液)经进料管13进入螺旋输送器的轴体101内，并通过设于螺旋输送器轴体101上的物料入口11进入转鼓8内，主电机通过主动带轮带动传动带17，传动带17带动从动带轮从而使主轴转动，驱动转鼓8高速旋转。在高速旋转所产生的巨大离心力作用下，比重较大的固相颗粒沉积在转鼓8内壁上，在差速器12的作用下，与转鼓8以预设速度差同轴同向旋转的螺旋输送器连续运转，其螺旋叶片102将将沉积在转鼓8内壁上的固相颗粒刮下并推出排渣口4，进入机罩的内腔，与此同时，刮料装置在减速器16的作用下进行慢速旋转，刮料杆6和刮料棒7刮下甩出至机罩内壁的固相颗粒并经出渣口15排出机罩内；离心分离后的清液相沿排液口流出转鼓8，并经出液口14排出卧螺离心机。在卧螺离心机工作时或工作完成后，还可以启动位于机罩内的CIP清洗系统，对机罩内部，转鼓8外表面及底座1进行全自动化的清洗，除去粘结与上述位置的固相颗粒。
图4为本发明第二种实施方式提供的卧螺离心机的刮料装置的示意图，本发明第二种实施方式提供的卧螺离心机是在本发明第一种实施方式基础上的改进，在本发明第一种实施方式中公开的技术内容在本实施方式中不再重复描述，在本发明第一种实施方式公开的内容也属于本实施方式公开的内容，在本发明第一种实施方式已描述的技术方案也属于本实施方式，本实施方式不再赘述。
如图4所示，在本发明的第二种实施方式中，刮料装置中的刮料棒7两侧还设有刮料片18，刮料片18的长度与刮料棒7相同，刮料片18可以为一端粗一端锐的楔形结构，其中，粗端与刮料棒7相连接，锐端位于刮料棒7两侧外部，能更好的与机罩的内壁相契合，从而使刮料效率进一步提高，并且，锐端能够减小刮料棒7在刮下粘结在机罩内壁上的固相颗粒时的阻力，在提高刮料效率的同时，减少机械性磨损，节约成本。
另外，本发明还提供了一种结晶盐脱水系统，包括供料装置，固相回收装置，液相回收装置以及本发明第一种实施方式或第二种实施方式提供的卧螺离心机。
其中，供料装置与本发明第一种实施方式或第二种实施方式提供的卧螺离心机的进料管13相连，用于提供待离心固液混合物料；固相回收装置设置于卧螺离心机出渣口15下方，用于回收离心出的固相颗粒；液相回收装置设置于卧螺离心机出液口14下方，用于回收离心出的清液相。
在使用本发明提供的结晶盐脱水系统时，待离心的固液混合物料首先由供料装置通过进料管13进入本发明第一种实施方式或第二种实施方式提供的卧螺离心机，在离心的过程中，固相回收装置负责收集离心出的固相颗粒，液相回收装置负责收集离心出的清液相，从而完成固相液相的分离。
本发明提供的结晶盐脱水系统，应用了本发明提供的卧螺离心机，离心效率高，能够有效地节约时间和成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种卧螺离心机，其特征在于，所述卧螺离心机包括：
底座(1)，设置于所述底座(1)上的机罩；
所述机罩内部一侧设有离心装置，另一侧设有刮料装置；
所述机罩在设有所述离心装置的一端下部设有出液口(14)，在设有所述刮料装置的一端下部设有出渣口(15)；
所述离心装置包括：
旋转部，用于高速旋转以使固相和液相分离；所述旋转部的一端设有排液口，另一端设有排渣口(4)；
输送部，设置于所述旋转部的内腔中，用于将沉积在所述旋转部的内壁上的固相颗粒刮下并推出所述排渣口(4)；
进料部，一端设置于所述输送部内，另一端与所述卧螺离心机外部的供料机构连接；
所述刮料装置包括：
转轴，设于所述输送部排渣口(4)外；
刮料部，设于所述转轴上，用于刮下从所述排渣口(4)甩出至所述机罩内壁上的固相颗粒；
所述旋转部，所述输送部，所述进料部与所述转轴由同一主轴驱动，所述主轴与第一动力源(3)连接。
2.根据权利要求1所述的卧螺离心机，其特征在于，所述旋转部包括转鼓(8)，所述转鼓(8)包括设有所述排液口的柱端和设有所述排渣口(4)的锥端。
3.根据权利要求2所述的卧螺离心机，其特征在于，所述机罩为桶形，包括套设于所述柱端外的密封部(21)，和套设于所述锥端及刮料装置外的挡板部(22)，所述密封部(21)与所述挡板部(22)紧密连接；所述出液口(14)设于所述密封部(21)下部，所述出渣口(15)设于所述挡板部(22)下部。
4.根据权利要求3所述的卧螺离心机，其特征在于，所述密封部(21)包括热源入口(91)和热源出口(92)，用于使热源在所述机罩内壁与所述转鼓(8)外壁形成的夹层中循环。
5.根据权利要求1所述的卧螺离心机，其特征在于，所述刮料部包括垂直设于所述转轴上的刮料杆(6)和垂直设于所述刮料杆(6)两端的向所述离心装置方向突出的刮料棒(7)，所述刮料杆(6)与所述机罩的竖直内壁相接触，所述刮料棒(7)与所述机罩的筒内壁相接触。
6.根据权利要求1所述的卧螺离心机，其特征在于，所述输送部包括螺旋输送器，所述螺旋输送器包括轴体(101)和设于所述轴体(101)外的螺旋叶片(102)，在所述轴体(101)上设有与所述进料部相连通的物料入口(11)，用于将物料送入所述旋转部内。
7.根据权利要求1所述的卧螺离心机，其特征在于，所述卧螺离心机还包括差速器(12)，所述差速器(12)由第二动力源(5)驱动；所述旋转部和所述输送部均与所述差速器(12)连接，所述差速器(12)能够在所述第二动力源(5)的带动下，使所述旋转部和所述输送部以预设速度差同轴同向旋转。
8.根据权利要求1所述的卧螺离心机，其特征在于，所述底座(1)内填充有保温材料。
9.根据权利要求1所述的卧螺离心机，其特征在于，所述机罩内还设有清洗系统。
10.一种结晶盐脱水系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的卧螺离心机。
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