本發(fā)明涉及一種螺旋渦流慣性聚中浮渣快速清除裝置及操作方法，具體而言是涉及一種固體浮渣與液體進行快速分離的除渣設(shè)備，屬于生產(chǎn)過程中液固分離技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
在生產(chǎn)過程中，例如在制藥和火法冶金生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會遇到液體浮渣的清除問題，清除浮渣是工藝要求，如果不能干凈、快速地清除掉浮渣，則會對液體產(chǎn)品的品質(zhì)有較大的影響。例如，在冶金行業(yè)中，熔融的金屬液中會因為去除雜質(zhì)的工藝要求，會放入藥劑，通過一系列反應(yīng)后，將會在金屬液表面形成固態(tài)浮渣，這些浮渣如不去除干凈會嚴重影響金屬的品質(zhì)。此外，如果撈渣效率低，不僅降低生產(chǎn)效率，而且會增加不必要的能耗。目前，浮渣清除主要采用人工除渣或機器除渣兩種方式。人工除渣主要用于工作環(huán)境允許，撈渣工作量不大的條件下，但對于工作環(huán)境惡劣，撈渣工作強度高和工作量大的條件下，則只能使用除渣設(shè)備。從發(fā)展趨勢看，人工除渣會被機器除渣所取代。例如，鋼水包內(nèi)熔融的金屬液表面的浮渣需要清除，但現(xiàn)場溫度非常高，且浮渣量大，已不可能進行人工除渣，只能采用機器除渣。但傳統(tǒng)的機器除渣設(shè)備除渣效率和除渣率都不理想，由于作業(yè)時間長，也導(dǎo)致高能耗，生產(chǎn)成本得不到有效控制。為了克服現(xiàn)有機器除渣設(shè)備的不足，需要開發(fā)一種通用性較強，效率高，可靠性高的新型除渣裝備。能有效提高除渣效率和除渣率，降低液體損失，并進一步降低除渣過程的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出的是一種螺旋渦流慣性聚中浮渣快速清除裝置及操作方法，其目的旨在解決目前普遍應(yīng)用于浮渣型液固分離領(lǐng)域的除渣設(shè)備工作效率低，除渣率不高，液體及能量損失較大等問題。在聚渣-撈渣原理的基礎(chǔ)上提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的新型除渣裝置，以及與該裝置相配套的操作方法，該新型除渣裝置能大大提高除渣效率和除渣率，并能有效降低液體和能量損耗。本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種螺旋渦流慣性聚中浮渣快速清除裝置，其結(jié)構(gòu)主要包括半螺旋板（1）、螺旋板支架（2）、支座（3）、撈渣斗（4）、撈渣斗塞（5）、液包（6）、高架（7）和提塞器（8）；其中兩塊半螺旋板（1）按螺旋方向同向均勻布置形成雙螺旋板，該雙螺旋板的結(jié)構(gòu)是開放的，雙螺旋板上部與螺旋板支架（2）剛性連接在一起，雙螺旋板下部與撈渣斗（4）剛連接在一起；螺旋板支架（2）的下部分別與兩塊雙螺旋板（1）剛性連接，螺旋板支架（2）的上部為轉(zhuǎn)軸，與支座（3）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置剛性連接，雙螺旋板的下部與撈渣斗（4）剛連接在一起；螺旋板支架（2）中部的長孔內(nèi)是撈渣斗塞（5），撈渣斗塞（5）與提塞器（8）相接，支座（3）在高架（7）上，支座（3）處于柱狀容器（6）的正上方。本發(fā)明的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，近撈渣效率高，除渣干凈，液體損失小。整個操作過程風(fēng)險小，可靠性高，且整個裝置成本較低。附圖說明圖1是螺旋渦流慣性聚中浮渣快速清除裝置三維示意圖；圖2是開始聚渣時的裝置剖視圖；圖3是雙螺旋板形成渦流及慣性聚渣的原理圖；圖4是提塞器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是撈渣斗塞結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是撈渣斗結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是撈渣操作示意圖；圖8是卸渣操作示意圖；圖中的1是半螺旋、2是螺旋板支架、3是支座、4是撈渣斗、5是撈渣斗塞、6是柱狀容器、7是高架、8是提塞器、9是廢渣斗。具體實施方式如附圖所示，一種螺旋渦流慣性聚中浮渣快速清除裝置，其結(jié)構(gòu)包括半螺旋板（1）、螺旋板支架（2）、支座（3）、撈渣斗（4）、撈渣斗塞（5）、液包（6）、高架（7）和提塞器（8）；其中兩塊半螺旋板（1）按螺旋方向同向均勻布置形成雙螺旋板，該雙螺旋板的結(jié)構(gòu)是開放的，雙螺旋板上部與螺旋板支架（2）剛性連接在一起，雙螺旋板下部與撈渣斗（4）剛連接在一起；螺旋板支架（2）的下部分別與兩塊雙螺旋板（1）剛性連接，螺旋板支架（2）的上部為轉(zhuǎn)軸，與支座（3）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置剛性連接，雙螺旋板的下部與撈渣斗（4）剛連接在一起；螺旋板支架（2）中部的長孔內(nèi)是撈渣斗塞（5），撈渣斗塞（5）與提塞器（8）相接，支座（3）在高架（7）上，支座（3）處于柱狀容器（6）的正上方。所述半螺旋板（1）為一矩形板沿長邊方向彎成變徑螺旋面而成，為一投影為平面變徑螺旋線；兩塊半螺旋板（1）按螺旋方向同向均勻布置形成雙螺旋板，該雙螺旋板的結(jié)構(gòu)是開放的，雙螺旋板上部與螺旋板支架（2）剛性連接在一起，下部與撈渣斗（4）剛連接在一起。所述螺旋板支架（2）形如倒置的T形結(jié)構(gòu)，下部分別與兩塊雙螺旋板（1）剛性連接，上部為轉(zhuǎn)軸，與支座（3）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置剛性連接，螺旋板支架（2）中部有一長孔，撈渣斗塞（5）可沿長孔上下運動。所述支座（3）內(nèi)安裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器可以采用減速電機，也可采用旋轉(zhuǎn)液壓馬達作為驅(qū)動力來源，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器被安裝于支座（3）的底部，整個支座（3）可通過起重設(shè)備進行空間移動。所述撈渣斗（4）為一倒置的無底中空圓錐體，下部有圓形漏孔，其上部與雙螺旋板剛性連接。所述撈渣斗塞（5）被安裝于螺旋板支架（2）長孔內(nèi)，其下部為一短圓柱體，直徑略大于撈渣斗（4）下部漏孔，短圓柱體放下時可堵住撈渣斗漏孔，渣斗塞（5）上部有一用于舉升的短圓柱體。所述提塞器（8）為一可提升的側(cè)向叉結(jié)構(gòu)，該叉狀結(jié)構(gòu)可以叉入撈渣斗塞（5）上部的短圓柱體的下方，提塞器（8）上升或下降時，帶動撈渣斗塞（5）上升或下降。螺旋渦流慣性聚中浮渣快速清除裝置的操作方法，包括以下實施過程：1）聚渣，聚渣操作時，支座（3）被起重設(shè)備放置于高架（7）上，處于液包（6）的正上方，此時，雙螺旋板浸入液包（6）內(nèi)一定深度，撈渣斗（4）完全沒入液面之下，開動支座（3）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，使雙螺旋板順著螺旋的方向開始以預(yù)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，帶動液包內(nèi)液體開始旋轉(zhuǎn)，并逐漸形成穩(wěn)定的渦流，浮渣將向雙螺旋板周圍聚積，待液包壁附近已無浮渣后，斷開旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的動力，使雙螺旋板處于自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，渦流將繼續(xù)帶動雙螺旋板轉(zhuǎn)動，由于液體阻力的影響，雙螺旋板的轉(zhuǎn)速將逐漸慢下來，雙螺旋板周圍的渦流帶動浮渣的轉(zhuǎn)速將大于雙螺旋板的轉(zhuǎn)速，聚積在雙螺旋板周圍的浮渣將在慣性作用下，自行沿著雙螺旋板內(nèi)的螺旋通道向雙螺旋板中央聚積；2）撈渣，撈渣操作時，在浮渣基本進入雙螺旋板中央后，通過起重設(shè)備慢慢提升支座（3），從而使聚中的浮渣進入撈渣斗（4）內(nèi)，繼續(xù)提升撈渣斗（4）至完全脫離液面，并靜置一定時間，保證撈渣斗（4）內(nèi)的液體充分通過撈渣斗塞（5）與撈渣斗（4）所形成的空隙間流出；3）卸渣時，起重設(shè)備將支座（3）放在廢渣斗（9）上方的高架（7）上，拉塞器（8）的側(cè)向叉結(jié)構(gòu)移動到撈渣斗塞（5）上部的短圓柱下，并向中抬起撈渣斗塞（5），使撈渣斗（4）下部的漏孔暴露，其內(nèi)的廢渣在重力作用下會自然落向廢渣斗（9）內(nèi)，廢渣落盡后，移出拉塞器（8）。下面結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明的實施過程：如圖1所示，當開始整個近撈渣流程時，起重設(shè)備先將支座安置于高架的合適位置上，并固定。使撈渣斗的軸線和液包的軸線基本相重合。如圖2所示，安置好支座后，將使得撈渣斗完全沒入液體中，雙螺旋板的一部分亦會沒入液面之下。然后支座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器將帶動螺旋板支架開始旋轉(zhuǎn)，亦即使雙螺旋板和撈渣斗開始旋轉(zhuǎn)；如圖3所示，旋轉(zhuǎn)的方向是順著半螺旋的螺線方向的，由于雙螺旋板和撈渣斗的旋轉(zhuǎn)帶動了液包內(nèi)一定深度的液體表面層旋轉(zhuǎn)，并形成穩(wěn)定的渦流。在渦流作用下，分散于液面的浮渣將逐漸向雙螺旋板周圍聚積，使得液包壁附近無浮渣，從而完成第一次聚渣。隨后，斷開旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器與螺旋板支架間的扭矩傳遞，使螺旋板支架處于自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于液體摩擦力的存在，雙螺旋板將慢慢減速，而液面的浮渣還隨著旋轉(zhuǎn)液體基本維持著原有的速度，由于慣性的作用，原先聚積于雙螺旋板周圍的浮渣將順著兩個半螺旋所形成的螺旋通道進入到雙螺旋板的中間空間，并被這一空間所約束。當浮渣完全進入到中間空間后即完成第二次聚渣。如圖7所示，完成第二次聚渣后，起重設(shè)備將緩緩吊起支座，使得撈渣斗完全脫離液面。需要靜置片刻，待撈渣斗內(nèi)的殘留液體從撈渣斗與撈渣斗塞所形成的間隙基本漏盡后，即完成撈渣流程。如圖8所示，卸渣過程，在完成撈渣作業(yè)后，起重設(shè)備將支座轉(zhuǎn)移到廢渣斗上方的高架上。然后，提塞器移動到支座附近，將如圖4所示的側(cè)向叉結(jié)構(gòu)向如圖5所示的撈渣斗塞移動，并使得提塞器的柱體完全進入側(cè)向叉結(jié)構(gòu)內(nèi)，提起側(cè)向叉，由于撈渣斗塞上部的短圓柱體靠在側(cè)向叉結(jié)構(gòu)上部，使得提塞器也一同上升，從而暴露出撈渣斗下部如圖6所示的漏孔。近撈渣斗內(nèi)的廢渣將在重力作用下落入廢渣斗，廢渣完全卸除后，入下側(cè)向叉結(jié)構(gòu)，提塞器移出撈渣斗塞，從而完成卸渣過程。從以上實施過程可知，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，工作可靠，浮渣清理快，除渣干凈，液體損失小。非常適用于需要快速去除液體浮渣的生產(chǎn)領(lǐng)域。