權利要求書： 1.一種沉降過濾傾析式離心機，該類型的沉降過濾傾析式離心機包括能夠水平地旋轉的轉鼓，該轉鼓內同軸安裝有螺旋輸送器，用于以略微不同的速度旋轉，以將通過離心作用沉積在轉鼓的內表面上的固體朝向轉鼓的固體排放端輸送，轉鼓的另一端具有液體出口，該轉鼓具有：無孔截頭圓錐形部分，該無孔截頭圓錐形部分朝向固體排放端會聚并提供傾斜的斜坡，固體沿著該斜坡被輸送器牽引離開容納在轉鼓中的液體池；以及穿孔篩網(wǎng)部分，該穿孔篩網(wǎng)部分沿固體排放的方向位于無孔截頭圓錐形部分的下游，用于幫助固體脫水，其中，穿孔篩網(wǎng)部分包括第一部分和發(fā)散的第二部分，該第一部分在無孔截頭圓錐形部分的下游，相對于轉鼓的旋轉軸線以第一角度傾斜，該第二部分沿固體排放的方向位于第一部分的下游且相對于轉鼓的旋轉軸線以第二角度傾斜，并且其中，螺旋輸送器鄰近轉鼓的無孔部分和穿孔篩網(wǎng)部分兩者而定位。

2.如權利要求1所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，所述螺旋輸送器基本上延伸可旋轉的轉鼓的整個長度。

3.如權利要求1或2所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，第一穿孔篩網(wǎng)部分略微地會聚。

4.如權利要求3所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，相對于轉鼓的旋轉軸線，所述第一穿孔篩網(wǎng)部分的傾斜角度為從0°到5°。

5.如權利要求1或2所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，第一孔篩網(wǎng)部分略微地發(fā)散。

6.如權利要求5所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，相對于轉鼓的旋轉軸線，所述第一穿孔篩網(wǎng)部分的傾斜角度為從0°到5°。

7.如前述權利要求中任一項所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，所述第一穿孔篩網(wǎng)部分是圓柱形的。

8.如前述權利要求中任一項所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，所述第一穿孔篩網(wǎng)部分鄰近無孔截頭圓錐形轉鼓部分定位。

9.如前述權利要求中任一項所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，所述第二穿孔發(fā)散截頭圓錐形篩網(wǎng)部分鄰近第一穿孔圓柱形篩網(wǎng)部分定位。

10.如前述權利要求中任一項所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，所述第二發(fā)散可滲透篩網(wǎng)部段的角度小于以離心機一起使用的固體產品的摩擦角。

11.如權利要求1到10中任一項所述的沉降過濾傾析式離心機，其中，所述第二發(fā)散可滲透篩網(wǎng)部段的角度大于與離心機一起使用的固體產品的摩擦角。

說明書： 沉降過濾傾析式離心機技術領域[0001] 本發(fā)明涉及沉降過濾傾析式離心機(screenbowldecantercentrifuge)。背景技術[0002] 一種已知的沉降過濾傾析式離心機包括可水平旋轉的轉鼓(bowl)，該轉鼓內同軸安裝有螺旋輸送器，用于以略微不同的速度旋轉，以將通過離心作用沉積在轉鼓的內表面上的固體向轉鼓的固體排放端輸送。轉鼓的另一端具有液體出口。轉鼓的大部分通常是圓柱形的，但在固體排放端具有截頭圓錐形部分。該截頭圓錐形部分向排放端會聚并提供傾斜的斜坡。固體沿著該斜坡被輸送器從容納在轉鼓中的液體池中牽引出。因此，斜坡為這種被輸送出液體池的固體提供了干燥區(qū)域。在已知的沉降過濾式離心機中，截頭圓錐形斜坡部段由同軸設置的圓柱形篩網(wǎng)(screen)部段補充，該圓柱形篩網(wǎng)部段沿輸送方向位于斜坡下游。[0003] 因此，沉積在轉鼓的圓柱形/圓錐形部段中進行，但隨后輸送出液體池的固體被輸送通過篩網(wǎng)部段，從而改善脫水作用。[0004] 后一種機器結構特別適用于容易排水的材料。因此，它們在煤和其他礦物的脫水中得到了廣泛的應用。然而，在這種應用中，考慮到待處理產品的數(shù)量，使用超大型的機器非常有必要。然而，超大型離心機器的設計和制造上的嚴重限制是扭矩要求，即驅動輸送器所需的扭矩。許多因素導致了這種扭矩要求，但是被輸送通過篩網(wǎng)的產品的摩擦效應提供了主要的部分。如果能夠實現(xiàn)輸送扭矩的減少，這將具有雙重的益處，即消除影響與輸送器驅動關聯(lián)的齒輪箱的一些設計限制(因此減小它的尺寸和成本)，以及非常有效地減少總功耗。[0005] 沉降過濾傾析式離心機的替代結構公布在我們的早期申請GB2064997A中，該結構意在減少輸送器扭矩。該文獻公布了一種沉降過濾傾析式離心機，其中，從朝向固體出口端的方向考慮，轉鼓的篩網(wǎng)部段為發(fā)散的圓錐形的形式。[0006] 這種布置的明顯優(yōu)點是，因為固體上的離心力有助于它們沿著篩網(wǎng)部段通過，所以發(fā)散的篩網(wǎng)部段的設置顯著降低了輸送扭矩要求。然而，發(fā)散部段的角度應該小于離心機使用的固體產品的摩擦角度，以便確保在可忽略的行進時間固體不會簡單地在發(fā)散表面上向外流動。例如，在煤的情況下，摩擦角度通常在大約20°到25°的范圍內，例如大約22°。[0007] 一個額外的明顯優(yōu)點是，當固體被向著轉鼓的出口端輸送時，固體所遇到的篩網(wǎng)部段的較大直徑提供了較大的G因數(shù)，并因此改善了脫水。同時，篩網(wǎng)部段的發(fā)散特性意味著，隨著固體向排放端移動，越來越大的篩網(wǎng)區(qū)域變得可用，因此堆積在篩網(wǎng)上方的固體高度逐步降低，這進一步改善了排水設施。[0008] 然而，評估傾析器的性能的一個重要方面是它的功耗。由傾析器消耗的電能的很大一部分被用于將供給到傾析器的液體和固體混合物加速至傾析器固體轉鼓的高轉速。對于給定的轉鼓轉速(rpm)，當材料(固體或液體)從傾析器排放時，能量損失隨著材料排放的半徑(即距旋轉組件的中心線的距離)的平方而增加。動能損失為：[0009] 排放質量×(排放半徑×2π×rpm/60)2發(fā)明內容[0010] 本發(fā)明是考慮到上述情況而設計的。[0011] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種沉降過濾傾析式離心機，其包括可水平旋轉的轉鼓，該轉鼓內同軸安裝有螺旋輸送器，用于以略微不同的速度旋轉，以將通過離心作用沉積在轉鼓的內表面上的固體朝向轉鼓的固體排放端輸送。轉鼓的另一端具有液體出口。該轉鼓具有：無孔截頭圓錐形部分，該截頭圓錐形部分朝向固體排放端會聚并提供傾斜的斜坡，固體沿著該斜坡被輸送器牽引離開容納在轉鼓中的液體池；以及穿孔篩網(wǎng)部分，該穿孔篩網(wǎng)部分沿固體排放的方向位于無孔截頭圓錐形部分的下游，用于幫助固體脫水。其中，穿孔篩網(wǎng)部分包括：第一部分，該第一部分在無孔截頭圓錐形部分的下游，相對于轉鼓的旋轉軸線以第一角度傾斜；以及發(fā)散的第二部分，當在固體排放的方向上考慮時，該第二部分位于第一部分的下游且相對于轉鼓的旋轉軸線以第二角度傾斜。并且其中，螺旋輸送器鄰近轉鼓的無孔部分和穿孔篩網(wǎng)部分兩者。

[0012] 通過篩網(wǎng)部段排放的液體大部分出現(xiàn)在它行進經過篩網(wǎng)的初始部分期間。如果篩網(wǎng)最初僅以較小的角度傾斜(例如0°，使得第一穿孔篩網(wǎng)部分是圓柱形的)，隨后是發(fā)散部段，那么，與沒有較小(例如零)傾斜的上游部段的完全發(fā)散的篩網(wǎng)的能量損失相比，這種液體的初始損失導致的能量損失較低。這是因為對于本發(fā)明的組合而言，排放液體的平均半徑較小。[0013] 螺旋輸送器優(yōu)選基本上延伸可旋轉轉鼓的整個長度。[0014] 第一穿孔篩網(wǎng)部分可以略微會聚。例如，相對于轉鼓的旋轉軸線，第一穿孔篩網(wǎng)部分的傾斜角度可以從0°到5°。[0015] 第一穿孔篩網(wǎng)部分可以略微發(fā)散。例如，相對于轉鼓的旋轉軸線，第一穿孔篩網(wǎng)部分的傾斜角度可以從0°到5°。[0016] 在一種優(yōu)選的實施例中，第一穿孔篩網(wǎng)部分是圓柱形的。[0017] 在一種優(yōu)選的實施例中，穿孔圓柱形篩網(wǎng)部分鄰近無孔截頭圓錐形轉鼓部分定位。[0018] 在一種優(yōu)選的實施例中，穿孔發(fā)散截頭圓錐形篩網(wǎng)部分鄰近穿孔圓柱形篩網(wǎng)部分定位。[0019] 第二發(fā)散可滲透篩網(wǎng)部段的角度可以小于與離心機一起使用的固體產品的摩擦角。這確保在可忽略的行進時間固體不會簡單地在發(fā)散表面上向外流動。[0020] 可替代地，第二發(fā)散可滲透篩網(wǎng)部段的角度可以大于與離心機一起使用的固體產品的摩擦角。附圖說明[0021] 現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的具體實施例(僅作為示例)，附圖中：[0022] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的沉降過濾傾析式離心機的實施例的縱向橫截面；以及[0023] 圖2是圖1的橫截面的分解圖。具體實施方式[0024] 附圖中示出的離心機包括轉鼓10，該轉鼓支撐在軸承12、14中，用于圍繞水平軸線A-A旋轉。轉鼓10包括直徑相對較大的無孔第一圓柱形部分16、無孔截頭圓錐形部分18和篩網(wǎng)部分20。篩網(wǎng)部分20包括：第一圓柱形篩網(wǎng)部分22，該第一圓柱形篩網(wǎng)部分22的內直徑與截頭圓錐形轉鼓部分18的最小直徑相同；以及發(fā)散的截頭圓錐形篩網(wǎng)部分24，該截頭圓錐形篩網(wǎng)部分與圓柱形篩網(wǎng)部分22相鄰接。圓柱形壁部分16的左手端(如附圖中所看到的)被徑向壁26封閉。該徑向壁26通過穿過圓柱形部分16和壁26上的配合凸耳27a、27b中的對準孔的螺栓(未示出)固定到圓柱形部分16的外端。壁26包含用于限定用于確定建立在轉鼓中的環(huán)形液體池的深度的溢流堰的一個或更多個孔28。圖1中由點劃線30表示的該池的液位由可調節(jié)板29的徑向位置決定。該可調節(jié)板29延伸橫過孔并螺栓固定至壁26。并且將注意的是，液體池與無孔截頭圓錐形部分18沿其長度的大約三分之二相接觸。[0025] 篩網(wǎng)部分20就在無孔截頭圓錐形部分18的下游且由已知的薄篩網(wǎng)構件32形成。該薄篩網(wǎng)構件32由支撐框架34支撐。該支撐框架34具有更大的孔36。該孔36允許液體通過篩網(wǎng)32的不受限制地通過。篩網(wǎng)部分20的右手端(如在附圖中看到的)被另一徑向壁38封閉。無孔截頭圓錐形部分18和圓柱形篩網(wǎng)部分22的內部鄰接端通過穿過無孔截頭圓錐形部分

18和圓柱形篩網(wǎng)部分22上的配合凸耳35a、35b中的對準孔的螺栓(未示出)固定在一起。并且徑向壁38通過穿過篩網(wǎng)部分20和壁38上的配合凸耳37a、37b中的對準孔的螺栓(未示出)被固定到篩網(wǎng)部分20的外端。

[0026] 第一螺旋輸送器46在轉鼓10內同軸地支撐在軸承40、42、44中。該螺旋輸送器46包括從中空的滾筒50的外表面向外延伸的螺旋形翼板48。中空的滾筒50的左手端(如在附圖中看到的)附接到安裝在軸承40中的中空軸52，且滾筒的相對端附接到實心軸54。該實心軸54通過軸承40、42可旋轉地安裝在互補成形的套筒56中。該套筒56從徑向壁38向外延伸。該徑向壁38封閉篩網(wǎng)部分20。中空軸52允許將待處理的漿料引入滾筒50的內部。滾筒15具有在相鄰圈的輸送器翼板46之間的多個孔58，用于將漿料引入轉鼓的無孔圓柱形部分16和截頭圓錐形部分18中。

[0027] 如從附圖中可以看出的，第一螺旋輸送器46部分地延伸到圓柱形篩網(wǎng)部分22中，且在圓柱形篩網(wǎng)部分22和發(fā)散的截頭圓錐形篩網(wǎng)部分24的區(qū)域中與第二螺旋輸送器60相鄰接。第二螺旋輸送器60與第一螺旋輸送器46同軸對齊，并且包括可滑動地配裝在中空的滾筒50的端部上的套筒62和從套筒62的外表面向外延伸的螺旋形翼板64。第二螺旋輸送器60通過在于第一螺旋形翼板68的端部處焊接到滾筒50的外表面的帶66的外表面上滑動它的套筒62被徑向定位，并且在套筒62的縱向最外端處通過穿過徑向向內延伸的固定凸耳70的緊固螺栓68而被固定到第一螺旋輸送器。該固定凸耳70朝向套筒62的縱向外端定位且通過螺紋連接被接納在第一螺旋輸送器46的中空的滾筒50的端壁中。

[0028] 在使用中，以已知的方式通過馬達(未示出)旋轉轉鼓10，并且齒輪箱(也未示出)以與轉鼓10相同的方向旋轉第一螺旋輸送器46和第二螺旋輸送器60，但速度與轉鼓10略微不同。待分離的漿料通過中空軸52被引入到中空的滾筒50中，且經由滾筒的圓柱形壁中的孔58進入轉鼓10的內表面。[0029] 以已知的方式，選擇轉鼓10的旋轉速度使得漿料被離心地壓靠轉鼓10的內表面。漿料內的固體沉淀在轉鼓的壁上，并且因為第一螺旋輸送器46以與轉鼓10略微不同的速度旋轉，分離的固體沿著壁、朝向并沿著無孔截頭圓錐形壁圓錐部分18滾動。分離的液體從徑向壁26中的孔28中排放出。

[0030] 第一螺旋輸送器46對固體的滾動使固體縱向移動到篩網(wǎng)部分20上。固體首先遇到圓柱形篩網(wǎng)部分22，然后是發(fā)散的截頭圓錐形篩網(wǎng)部分24。其中，持續(xù)的旋轉導致更多量的液體將被徑向排放，這允許越來越干燥的固體被滾動到右側(如附圖中所示出的)，在那里，它們能夠以已知的方式通過固體排放端口(附圖中不可見)排出。[0031] 發(fā)散的部段的角度應該小于離心機正使用的固體產品的摩擦角度，以便確保在可忽略的行進時間固體不會簡單地在發(fā)散表面上向外流動。例如，在煤的情況下，摩擦角度通常在大約20°到25°的范圍內，例如大約22°。[0032] 由傾析式離心機消耗的電能的很大一部分被用于使供給到傾析器的液體和固體混合物加速至轉鼓的無孔圓柱形和截頭圓錐形部分的高轉速。對于給定的轉鼓轉速(rpm)，當材料(固體或液體)從傾析器排放時，能量損失隨著材料被排放的半徑(即距旋轉組件的中心線A-A的距離)的平方而增加。動能損失EL由以下等式給出：[0033] EL＝(排放質量)×(排放半徑×2π×rpm/60)2[0034] 因此，通過篩網(wǎng)部段排放的液體大部分出現(xiàn)在它經過篩網(wǎng)的初始部分期間。通過提供篩網(wǎng)，該篩網(wǎng)初始是圓柱形隨后是發(fā)散部段(在固體的滾動方向上)，因此，與沒有圓柱形部段的僅發(fā)散篩網(wǎng)的液體能量損失相比，液體的初始損失導致的液體能量損失較低，這是因為對于圓柱形/發(fā)散篩網(wǎng)的組合，在其上排放液體的平均半徑較小。[0035] 此外，本發(fā)明實現(xiàn)了與發(fā)散篩網(wǎng)相關聯(lián)的較低扭矩要求的優(yōu)點。[0036] 本發(fā)明不限于前述實施例的細節(jié)。[0037] 例如，雖然與無孔截頭圓錐形部分18相鄰的篩網(wǎng)部分22已經被描述為圓柱形的，但它可以略微會聚(例如，相對于轉鼓的旋轉軸線傾斜從0°到5°)或者可以略微發(fā)散(例如，相對于轉鼓的旋轉軸線傾斜從0°到5°)。