全密封封闭异构螺旋式压力固液分离机的制作方法

本技术涉及固液分离，具体来说是全密封封闭异构螺旋式压力固液分离机。

背景技术：

1、在环境与市政工程、矿山工程、建筑工程及非粘滞性材料分选工艺工程等领域，对含有固体颗粒物的流体混合液进行固液分离是保障生产效率与环保要求的关键环节，尤其针对具有一定压力的流体混合液，常需在管路输送过程中同步完成分离作业，且需避免分离过程中液体、固体的外溢，同时适配管路起始、途中、末端等不同安装场景。

2、当前主流的固液分离设备在实际应用中仍存在较多技术短板。在核心的螺旋结构设计上，现有设备多采用单一类型的螺旋叶片，或为固定轴径与螺距的常规螺旋，或为结构简单的无轴螺旋，无法通过螺旋参数的梯度变化形成持续且递增的挤压力，导致物料在输送过程中固液分离不充分，难以满足高分离效率的需求。

3、在滤网配置方面，现有设备多采用单层滤网结构，且滤网与设备壳体、螺旋组件的密封衔接设计不完善，不仅无法实现多层次的精细分离，还易因密封失效出现漏液、漏渣问题，影响分离效果的同时造成物料浪费。

4、在设备整体密封性上，多数设备未采用全封闭外壳设计，分离与输送过程中易产生液、固外溢现象，既污染作业环境，又可能因物料接触空气引发二次污染，不符合环保与安全生产的严格要求。

5、此外，现有设备的排料结构缺乏有效的压力控制机制，排料组件与分离组件的协同性不足，易出现排料时物料回流或排料不畅的问题，且难以适配高压工况下的稳定排料需求，进一步限制了设备在高压力流体混合液分离场景中的应用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供全密封封闭异构螺旋式压力固液分离机，用以对含有固体颗粒物的流体混合液在管路输送中完成固液分离，实现物料在全密封环境内分离且无外溢，同时通过优化异构螺旋体、双重滤网及带压力封堵单向阀的排料结构提升分离效率与适配性，可灵活安装于管路任意位置。

2、为了实现上述目的，设计一种全密封封闭异构螺旋式压力固液分离机，包括：全密封的分离机壳体，一侧顶部设有进料口，另一侧端面贯穿设置有动力输入轴，分离机壳体上至少开设一个出液口，分离机壳体内设有螺旋异构体；异构螺旋体包括正向螺旋段和出料反向螺旋段，正向螺旋段包括一体式结构的无轴螺旋段和有轴螺旋段；无轴螺旋段设置在分离机壳体内靠近进料口一端，无轴螺旋段为沿动力输入轴中心轴线环绕的多层螺旋叶片结构，其内径处沿中心轴线设柱状空腔，若干平行于无轴螺旋段中心轴线的楔形体，以该中心轴线为对称中心呈放射状贯穿并固定于无轴螺旋段的多层叶片上；有轴螺旋段连接有动力输入轴；动力输入轴一端为异形端，依次包括圆台结构段、圆柱结构段、锥形结构段，有轴螺旋段环绕固定于异形端，依次包括与圆台结构段、圆柱结构段、锥形结构段配合的第一变径螺旋段、第二变径螺旋段、第三变径螺旋段；第一变径螺旋段叶片外径与无轴螺旋段相同且不变，内径随圆台结构段曲率减小；第二变径螺旋段叶片外径同无轴螺旋段且不变，内径与圆柱结构段相同且不变；第三变径螺旋段叶片外径和内径同程度减小，与锥形结构段曲率变化对应；外滤网套设在无轴螺旋段外沿周侧，内滤网容纳在无轴螺旋段的内侧柱状空腔内；外滤网和内滤网分别与分离机壳体固定连接且与无轴螺旋段配合形成第一排液通道和第二排液通道；第一有轴螺旋滤网配合套设在第一变径螺旋段、第二变径螺旋段外沿周侧，第二有轴螺旋滤网配合套设在第三变径螺旋段外沿周侧。

3、优选地，本实用新型还包括：所述楔形体的尖头朝向无轴螺旋段的旋进方向。

4、优选地，本实用新型还包括：所述内滤网远离进料口的一端设有密封端盖、靠近进料口的一端与内滤网密封法兰固定连接；所述内滤网密封法兰与分离机壳体固定连接，所述内滤网密封法兰内设有密封结构；内滤网出液口，设在内滤网密封法兰上，分别连通内滤网的内部腔体和分离机壳体外部的空间。

5、优选地，本实用新型还包括：进料口，设置在分离机壳体的顶部，且位于无轴螺旋段远离动力输入轴一端上方；外滤网出液口，设在分离机壳体的底部对应外滤网处，分别连通外滤网外壁与分离机壳体外部的空间；第一有轴螺旋出液口，设在分离机壳体的底部对应第一变径螺旋段和第二变径螺旋段处，分别连通第一有轴螺旋滤网外壁与分离机壳体外部的空间；第二有轴螺旋出液口，设在分离机壳体的底部对应第三变径螺旋段处，分别连通第二有轴螺旋滤网外壁与分离机壳体外部的空间。

6、优选地，本实用新型还包括：分离机壳体上设有若干密封法兰，包括：在进料口处的第一密封法兰，在无轴螺旋段和有轴螺旋段的连接处的第二密封法兰，在第二变径螺旋段和第三变径螺旋段处的第三密封法兰，在第三变径螺旋段的末端处的第四密封法兰；所述若干密封法兰上设有环形的密封件凹槽用于容纳密封件；外滤网的两端，分别与第一密封法兰和第二密封法兰的密封件凹槽配合连接；第一有轴螺旋滤网的两端，分别与第二密封法兰和第三密封法兰的密封件凹槽配合连接；第二有轴螺旋滤网的两端，分别与第三密封法兰和第四密封法兰的密封件凹槽配合连接。

7、优选地，本实用新型还包括：所述有轴螺旋段远离无轴螺旋段的一端还设有出料推料螺旋段，所述出料推料螺旋段绕设在动力输入轴上；所述的出料反向螺旋段设置在动力输入轴上远离无轴螺旋段的一端且与所述出料推料螺旋段旋进方向相反；在有轴螺旋段的出料推料螺旋段和出料反向螺旋段衔接处的下方设置有排料螺旋叶片，所述排料螺旋叶片水平设置，并且在投影面上与有轴螺旋段的出料推料螺旋段呈交叉设置；分离机壳体在排料螺旋叶片处设有排料壳体，所述排料壳体的一侧贯穿设置有排料螺旋叶片的旋转轴，另一侧设有压力封堵单向阀。

8、优选地，本实用新型还包括：动力输入轴通过输入轴密封法兰贯穿设置在分离机壳体的一端，动力输入轴与输入轴密封法兰之间设有旋转密封圈。

9、优选地，本实用新型还包括：所述第一有轴螺旋滤网为筒状结构，其内径与第一变径螺旋段、第二变径螺旋段的外径相匹配且留有间隙，第一有轴螺旋滤网与分离机壳体固定；第一有轴螺旋滤网与第一变径螺旋段、第二变径螺旋段形成内径不变的第一有轴螺旋段出液通道；所述第二有轴螺旋滤网为锥面结构，其锥面斜率与第三变径螺旋段的外径曲率变化相匹配；第二有轴螺旋滤网与第三变径螺旋段形成内径逐渐收窄的第二有轴螺旋段出液通道。

10、优选地，本实用新型还包括：所述异构螺旋体为两种材质组成的双层结构，异构螺旋体朝向动力输入轴的内侧为非金属材质层，远离动力输入轴的外侧为金属材质层。

11、优选地，本实用新型还包括：所述无轴螺旋段的叶片用于进送料，无轴螺旋段内的楔形体用于在旋转进送料的过程中向投入的物料施加朝向内滤网和外滤网的压力；液体在压力作用下从物料中挤出并流经第一排液通道和第二排液通道，固体被内滤网和外滤网截留；所述有轴螺旋段的叶片通过多个变径段与第一有轴螺旋滤网和第二有轴螺旋滤网及动力输入轴的异形端配合，对投入的物料施加朝向滤网方向的压力；液体在压力作用下从物料中挤出并流经第一有轴螺旋滤网和第二有轴螺旋滤网，固体被第一有轴螺旋滤网和第二有轴螺旋滤网截留。

12、本实用新型同现有技术相比，其优点在于：

13、本实用新型的全密封封闭异构螺旋式压力固液分离机，通过核心结构的协同设计，实现了分离效率、密封性、适配性等多维度的显著技术效果，完全满足环境与市政工程、矿山工程、建筑工程及非粘滞性材料分选工艺工程等行业的实际需求。在分离效率与精度方面，异构螺旋体采用一体式无轴螺旋段和有轴螺旋段结构，无轴螺旋段的多层叶片搭配放射状分布的楔形体，旋转时既能推送物料又能向内外滤网方向施压，促进物料与滤网充分接触；有轴螺旋段的三段变径结构与动力输入轴异形端精准适配，形成梯度收缩的容腔空间，使物料在输送过程中受到持续递增的挤压力，实现深度脱水。配合内滤网与外滤网构成的双重过滤结构，内外滤网通过密封法兰与壳体固定且端部密封，能精准拦截不同粒径的固体颗粒，大幅降低分离后液体中的残留固形物含量，提升分离精度。

14、在密封性与环保性方面，设备采用全密封分离机壳体设计，结合密封法兰、密封端盖、旋转密封圈等多重密封结构，使物料从进料、分离到排料的全过程均处于封闭空间内。分离后的液体通过专用出液口及密封管接头排出，固体物料通过带压力封堵单向阀的排料结构输出，单向阀仅在设定压力下开启，有效避免了分离过程中气体、液体、固体的外溢，既防止作业环境被污染，又避免物料接触空气产生二次污染，严格符合环保与安全生产要求。

15、在安装与工况适配性方面，设备可灵活安装于管路的起始、途中、末端任意位置，无需改造现有管路系统，适配性极强。针对具有一定压力的流体混合液，设备能借助物料自身动能与封闭腔体形成的滤网内外压差，直接在管路输送中完成分离，无需额外增设动力装置，显著降低能耗。同时，排料螺旋叶片与异构螺旋体形成高度落差和交叉布置，配合压力封堵单向阀，既保证了高压工况下排料的稳定性，又能防止物料回流，确保分离与排料过程连续顺畅，全面适配多行业、多工况的固液分离需求。