專利名稱：一種二相三元體系分離的離心機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固液相分離的分離裝置，特別涉及一種二相三元體系分離的離心分離裝置。
背景技術(shù)：
二相三元體系中的二相為固態(tài)、液態(tài)二相，三元為密度不同的三種物質(zhì)，其中兩種為不互溶的液體，一種為固態(tài)，為提純等目的的需要，常需要將其分離， 現(xiàn)有的用于二相分離的離心機(jī)有螺旋卸料沉降離心機(jī)及碟片式離心機(jī)等。
現(xiàn)有的螺旋卸料沉降離心機(jī)適合于進(jìn)料固相濃度2～70％，固相顆粒0.005～5mm的場(chǎng)合，它特點(diǎn)是分離因素中等(G＝1000-5000)，轉(zhuǎn)速2000～3000r/min，能夠很好的自動(dòng)排渣，但是，因?yàn)橛信旁菪龣C(jī)構(gòu)存在，將已經(jīng)分離沉淀的固相不斷攪動(dòng)，使得分離出的澄清液仍含有一定量的固相，并且消耗功率較大，分離出的固相與螺旋直接摩擦，使得螺旋磨損大，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因，在二相三元分離中間較少使用，一般使用在污泥脫水、化工產(chǎn)品的固液分離、鉆井泥漿的固液分離中間。
現(xiàn)有的碟片離心機(jī)經(jīng)常使用于油類脫水，乳化液分離中，其分離精度很高，在二相三元分離中間，分離出的輕液(一般為油類)中間含水量小于0.5％，分離后重液(一般為水)清澈，其結(jié)構(gòu)主要包括有分離筒，分離筒為兩碟形并可相互扣合的上筒和下筒組成，分離筒內(nèi)設(shè)有立軸，與立軸相對(duì)固定有若干分離碟片，進(jìn)出液口同軸設(shè)置在分離筒軸線上方并伸入分離筒內(nèi)，出油口設(shè)置有比重環(huán)，下筒下方設(shè)有配水盤和導(dǎo)水座，在筒體高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配水盤內(nèi)的水離心運(yùn)動(dòng)，將下筒頂起，與上筒相密封扣合，部分水從相應(yīng)的水孔進(jìn)入筒體內(nèi)，此時(shí)，向筒體內(nèi)進(jìn)油，由于油的比重小于水，則在離心作用下，油、水及固形物在筒體內(nèi)分層，油中的固相位于最外層，水位于中間層，油位于最內(nèi)層，通過(guò)相應(yīng)的出口可以將油、水分別引出該分離裝置，進(jìn)行排渣時(shí)，切斷配水盤進(jìn)水，并將配水盤內(nèi)的水放空，下筒與上筒相脫離，筒體內(nèi)的固相在離心作用下被甩出筒體，實(shí)現(xiàn)排渣。該分離裝置的特點(diǎn)是分離因素高(G＝5000-15000)，轉(zhuǎn)速4000～8000r/min，但是由于設(shè)備精密，價(jià)格昂貴，有許多需要碟片離心機(jī)分離場(chǎng)合，因?yàn)閮r(jià)格因素而不能采用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗少，除泥方便的二相三元體系分離的離心機(jī)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種二相三元體系分離的離心機(jī)，包括筒體，筒體上端設(shè)有軸承座，軸承座內(nèi)經(jīng)軸承固定有空心軸，空心軸直立設(shè)置，空心軸下端與空心軸同軸設(shè)置有分離筒，空心軸上端設(shè)有動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，空心軸內(nèi)設(shè)有與空心軸同軸設(shè)置的進(jìn)液管，進(jìn)液管下端設(shè)有同步器，同步器固定在分離筒內(nèi)，同步器上設(shè)有與進(jìn)液管連通的周向開口；分離筒內(nèi)上部設(shè)有碟形的隔離環(huán)，隔離環(huán)外側(cè)與分離筒密封連接，隔離環(huán)內(nèi)側(cè)向內(nèi)向下延伸，其內(nèi)邊緣形成圓形通孔，隔離環(huán)下方的分離筒內(nèi)壁上固定有碟形的泥斗，泥斗外邊緣設(shè)有重液排出通道，泥斗內(nèi)側(cè)設(shè)有輕液排出通道，輕液排出通道的內(nèi)徑小于隔離環(huán)的內(nèi)徑；分離筒內(nèi)位于泥斗下方水平設(shè)置有隔板，隔板外邊緣設(shè)有若干通孔，隔板中心設(shè)有與分離筒同軸的圓柱形輕液室，輕液室的上端開口與輕液排出通道相對(duì)應(yīng)，輕液室內(nèi)設(shè)有徑向輕液泵；隔板與分離筒的底部之間形成重液室，重液室內(nèi)設(shè)有徑向重液泵，所述徑向輕液泵和徑向重液泵的出口同軸向下穿過(guò)分離筒的底部并分別通向筒體外。
工作時(shí)，通過(guò)動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)經(jīng)空心軸給分離筒提供轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，使分離筒加速到一定轉(zhuǎn)速；再將所需要分離的液體經(jīng)進(jìn)液管輸入到分離筒內(nèi)，同步器與分離筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)，將從進(jìn)液管來(lái)的軸向流體改變?yōu)榕c分離筒同角速度的徑向流體，流體進(jìn)入分離筒內(nèi)，隨分離筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，固相因密度較大，會(huì)緊貼分離筒壁，形成固相沉積，密度大的重液位于固相沉積的內(nèi)層，密度小的輕液位于最內(nèi)層，這樣可以將二元三相體系進(jìn)行分離，固相沉積層位于隔離環(huán)的上方；重液越過(guò)隔離環(huán)的內(nèi)緣再?gòu)哪喽吠膺吘壍闹匾号懦鐾ǖ老蛳铝鲃?dòng)，然后經(jīng)過(guò)隔板邊緣的通孔進(jìn)入重液室，再經(jīng)徑向重液泵排出；輕液則直接從泥斗內(nèi)緣的輕液排出通道進(jìn)入輕液室內(nèi)，在徑向輕液泵的作用下排出筒體外；本發(fā)明提供了轉(zhuǎn)速相對(duì)較抵，分離效果好的離心分離裝置，特別適合低懸浮固相含量的油水分離，如含油量為0.1-60％，懸浮固相含量小于1000mg/L的水質(zhì)的分離；可應(yīng)用在油水分離的環(huán)保工程中。
為方便固相沉積物的排出，所述分離筒下方設(shè)有一可垂直上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)連接一與分離筒同軸設(shè)置的高壓水管，高壓水管穿過(guò)徑向輕液泵軸線上設(shè)置的孔伸入到隔離環(huán)上方的分離筒內(nèi)，伸入到隔離環(huán)上方的高壓水管的管壁上設(shè)有若干高壓水噴頭。在分離筒轉(zhuǎn)速降低到250r/min時(shí)，通過(guò)高壓水噴頭噴入高壓清洗水，升降機(jī)構(gòu)同時(shí)上下運(yùn)動(dòng)，沖擊沉積的固相沉積物，使之與筒體相脫離，沉積物隨水自流，從輕液泵與高壓水管之間的間隙流出于分離筒。
為進(jìn)一步方便固相沉積物排出，在分離筒下方傾斜設(shè)置有一擋板，擋板活動(dòng)套置在高壓水管上，擋板下邊緣與筒體相連，筒體側(cè)面設(shè)有一連通擋板上部空間的排污口。通過(guò)排污口可將沉積物隨水直接排出。
所述同步器可以由圓形的底板和若干流線形徑向葉片組成，所述若干徑向葉片沿底板的圓周方向均勻分布，葉片外端面與底板形成連通進(jìn)液管的周向開口。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片給待分離液體加速，使液體以與分離筒相同的角速度進(jìn)入分離筒內(nèi)，減少了液體對(duì)分離筒的沖擊。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A向局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的B-B向局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1的C-C向局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1中D的局部放大圖；圖6為圖1中F的局部放大圖；
圖7為本發(fā)明的工作原理圖；其中，1進(jìn)液管，2從動(dòng)帶輪，3軸承座，4傳動(dòng)帶，5主動(dòng)帶輪，6電機(jī)，7高壓水噴頭，8徑向輕液泵，9徑向重液泵，10筒體，11輕液出口，12排污口，13擋板，14升降機(jī)構(gòu)，15高壓水管，16重液室，17重液出口，18隔板，18a通孔，19輕液室，20泥斗，20a重液排出通道，20b輕液排出通道，21隔離環(huán)，22分離筒，23同步器，24空心軸，25葉片，26底板，27泵葉，28端面板。
具體實(shí)施例方式
如圖1-8，為二相三元體系分離的離心機(jī)，包括筒體10，筒體10上端設(shè)有軸承座3，軸承座3內(nèi)經(jīng)軸承固定有空心軸24，空心軸24直立設(shè)置，空心軸24下端與空心軸同軸設(shè)置有分離筒22，空心軸24上端設(shè)有動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，該動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)由設(shè)置在空心軸24上的從動(dòng)帶輪2、設(shè)置在電機(jī)6軸端的主動(dòng)帶輪5及連接在主動(dòng)帶輪5和從動(dòng)帶輪2之間的傳動(dòng)帶4組成，空心軸24內(nèi)設(shè)有與空心軸24同軸設(shè)置的進(jìn)液管1，進(jìn)液管1下端設(shè)有同步器23，同步器23固定在分離筒22內(nèi)，同步器23上設(shè)有與進(jìn)液管1連通的周向開口，同步器23由圓形的底板26和四個(gè)流線形徑向葉片25組成，徑向葉片25沿底板25的圓周方向均勻分布，葉片25外端面與底板26形成上述連通進(jìn)液管1的周向開口；分離筒22內(nèi)上部設(shè)有碟形的隔離環(huán)21，隔離環(huán)21外側(cè)與分離筒22密封連接，隔離環(huán)21內(nèi)側(cè)向內(nèi)向下延伸，其內(nèi)邊緣形成圓形通孔，隔離環(huán)21下方的分離筒22內(nèi)壁上固定有碟形的泥斗20，泥斗20外邊緣設(shè)有重液排出通道20a，泥斗20內(nèi)側(cè)設(shè)有輕液排出通道20b，輕液排出通道的內(nèi)徑小于隔離環(huán)21的內(nèi)徑；分離筒內(nèi)位于泥斗20下方水平設(shè)置有隔板18，隔板18外邊緣設(shè)有若干通孔18a，隔板18中心設(shè)有與分離筒22同軸的圓柱形輕液室19，輕液室19的上端開口與輕液排出通道20b相對(duì)應(yīng)，輕液室19內(nèi)設(shè)有徑向輕液泵8；隔板18與分離筒22的底部之間形成重液室16，重液室16內(nèi)設(shè)有徑向重液泵9，所述徑向輕液泵8和徑向重液泵9的出口同軸向下穿過(guò)分離筒22的底部并分別通向筒體10外，分別對(duì)應(yīng)于筒體上的輕液出口11和重液出口17，徑向輕液泵8及徑向重液泵9由上、下兩端面板28和夾持在端面板之間的流線形泵葉27組成，泵葉27將兩端面板28之間的空間分割成若干扇形空間，泵葉27外緣與離心筒旋轉(zhuǎn)切線方向有很小的迎角。分離筒22下方設(shè)有一可垂直上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)14，升降機(jī)構(gòu)14連接一與分離筒22同軸設(shè)置的高壓水管15，高壓水管15穿過(guò)徑向輕液泵8的軸線上設(shè)置的孔伸入到隔離環(huán)21上方的分離筒22內(nèi)，伸入到隔離環(huán)21上方的高壓水管15的管壁上設(shè)有若干高壓水噴頭。在分離筒22下方傾斜設(shè)置有一擋板13，擋板13活動(dòng)套置在高壓水管15上，擋板13下邊緣與筒體10相連，筒體10側(cè)面設(shè)有一連通擋板13上部空間的排污口12。
本發(fā)明工作時(shí)，通過(guò)動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)經(jīng)空心軸24給分離筒22提供轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，使分離筒22加速到3000-4000r/min；再將所需要分離的液體經(jīng)進(jìn)液管1輸入到分離筒22內(nèi)，同步器23與分離筒22同步轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片給待分離液體加速，使液體以與分離筒22相同的角速度進(jìn)入分離筒22內(nèi)，減少了液體對(duì)分離筒22的沖擊，流體在分離筒22內(nèi)，隨分離筒22一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力作用下，固相因密度較大，會(huì)緊貼分離筒22壁，形成固相沉積，密度大的重液位于固相沉積的內(nèi)層，密度小的輕液位于最內(nèi)層，這樣可以將二元三相體系進(jìn)行分離，固相沉積層位于隔離環(huán)21的上方；重液越過(guò)隔離環(huán)21的內(nèi)緣再?gòu)哪喽?0外邊緣的重液排出通道向下流動(dòng)，然后經(jīng)過(guò)隔板18邊緣的通孔進(jìn)入重液室16，再經(jīng)徑向重液泵9排出；輕液則直接從泥斗20內(nèi)緣的輕液排出通道進(jìn)入輕液室19內(nèi)，在徑向輕液泵8的作用下排出筒體10外，由于徑向輕液泵8和徑向重液泵9的泵葉27外緣與離心筒旋轉(zhuǎn)切線方向有很小的迎角，在離心筒22旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心筒內(nèi)的液體隨著旋轉(zhuǎn)，泵片27外緣就不斷切割旋轉(zhuǎn)的液體，將動(dòng)能轉(zhuǎn)變成壓頭，從泵葉27的內(nèi)緣將流體泵出。為方便固相沉積物的排出，所述在分離筒22轉(zhuǎn)速降低到250r/min時(shí)，通過(guò)高壓水噴頭噴入高壓清洗水，升降機(jī)構(gòu)14同時(shí)上下運(yùn)動(dòng)，沖擊沉積的固相沉積物，使之與筒體10相脫離，沉積物隨水自流，從徑向輕液泵與高壓水管15之間的間隙流出于分離筒22，通過(guò)排污口12可將沉積物隨水直接排出。
權(quán)利要求
1.一種二相三元體系分離的離心機(jī)，其特征在于包括筒體，筒體上端設(shè)有軸承座，軸承座內(nèi)經(jīng)軸承固定有空心軸，空心軸直立設(shè)置，空心軸下端與空心軸同軸設(shè)置有分離筒，空心軸上端設(shè)有動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，空心軸內(nèi)設(shè)有與空心軸同軸設(shè)置的進(jìn)液管，進(jìn)液管下端設(shè)有同步器，同步器固定在分離筒內(nèi)，同步器上設(shè)有與進(jìn)液管連通的周向開口；分離筒內(nèi)上部設(shè)有碟形的隔離環(huán)，隔離環(huán)外側(cè)與分離筒密封連接，隔離環(huán)內(nèi)側(cè)向內(nèi)向下延伸，其內(nèi)邊緣形成圓形通孔，隔離環(huán)下方的分離筒內(nèi)壁上固定有碟形的泥斗，泥斗外邊緣設(shè)有重液排出通道，泥斗內(nèi)側(cè)設(shè)有輕液排出通道，輕液排出通道的內(nèi)徑小于隔離環(huán)的內(nèi)徑；分離筒內(nèi)位于泥斗下方水平設(shè)置有隔板，隔板外邊緣設(shè)有若干通孔，隔板中心設(shè)有與分離筒同軸的圓柱形輕液室，輕液室的上端開口與輕液排出通道相對(duì)應(yīng)，輕液室內(nèi)設(shè)有徑向輕液泵；隔板與分離筒的底部之間形成重液室，重液室內(nèi)設(shè)有徑向重液泵，所述徑向輕液泵和徑向重液泵的出口同軸向下穿過(guò)分離筒的底部并分別通向筒體外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二相三元體系分離的離心機(jī)，其特征在于所述分離筒下方設(shè)有一可垂直上下運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)連接一與分離筒同軸設(shè)置的高壓水管，高壓水管穿過(guò)徑向輕液泵軸線上設(shè)置的孔伸入到隔離環(huán)上方的分離筒內(nèi)，伸入到隔離環(huán)上方的高壓水管的管壁上設(shè)有若干高壓水噴頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種二相三元體系分離的離心機(jī)，其特征在于所述分離筒下方傾斜設(shè)置有一擋板，擋板活動(dòng)套置在高壓水管上，擋板下邊緣與筒體相連，筒體側(cè)面設(shè)有一連通擋板上部空間的排污口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種二相三元體系分離的離心機(jī)，其特征在于所述同步器包括圓形的底板和若干流線形徑向葉片，所述若干徑向葉片沿底板的圓周方向均勻分布，葉片外端面與底板形成連通進(jìn)液管的周向開口。
全文摘要
本發(fā)明公開了離心分離裝置領(lǐng)域內(nèi)的一種二相三元體系分離的離心機(jī)，包括經(jīng)軸承座固定在筒體上的空心軸，空心軸下端設(shè)置有分離筒，空心軸上端設(shè)有動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，空心軸內(nèi)設(shè)進(jìn)液管，進(jìn)液管下端設(shè)有同步器，同步器上設(shè)有與進(jìn)液管連通的周向開口；分離筒內(nèi)上部設(shè)有碟形的隔離環(huán)，隔離環(huán)下方的分離筒內(nèi)壁上固定有碟形的泥斗，泥斗外邊緣設(shè)有重液排出通道，泥斗內(nèi)側(cè)設(shè)有輕液排出通道，輕液排出通道的內(nèi)徑小于隔離環(huán)的內(nèi)徑；泥斗下方水平設(shè)置有隔板，隔板外邊緣設(shè)有若干通孔，隔板中心設(shè)有輕液室，隔板下設(shè)有重液室，輕液室和重液室內(nèi)分別設(shè)有徑向泵。本發(fā)明利用分離筒高速轉(zhuǎn)動(dòng)，使固相、重液、輕液相分離，可應(yīng)用在油水分離的環(huán)保工程中。
文檔編號(hào)B04B1/06GK1718286SQ200510041178
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者虞榮松, 王亞力, 呂淑清 申請(qǐng)人:揚(yáng)州澄露環(huán)境工程有限公司