專利名稱：內(nèi)濾式旋流高效分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種內(nèi)濾式旋流高效分離器，適用于氣體與固體分離、液體與固體分離濃縮、氣體與液體分離以及不同密度的液體與液體的分離。
常用的氣體與固體(或液體與固體)顆粒分離有內(nèi)濾式和外濾式，前者是在過濾時兩者作反方向或不同方向運動的過濾方式，后者是兩者作同方向運動、過濾時固體顆粒被濾孔擋住、氣體或液體穿過濾孔的過濾方式。
干法分離中旋風(fēng)(離心)分離凈化效率低，只能作粗、中凈化，往往有粉塵與氣體一齊排出的現(xiàn)象，造成環(huán)境污染及浪費；袋式除塵器或者氣固過濾器雖可通過選擇濾料達到精凈化的要求，但部分濾孔常被固體顆粒堵塞，需要較大的過濾面積，長時間連續(xù)使用必須設(shè)置專門的清理裝置，造價高，體積大，前級需配備初步凈化裝置；靜電除塵造價高，使用條件苛刻，亦需在前級設(shè)置初步凈化裝置。
中國發(fā)明專利CN1033163A公開了一種“旋風(fēng)袋式除塵器”，該裝置雖將旋風(fēng)除塵與袋式除塵結(jié)合在一起，但其濾袋是靜止的，并沒有克服袋式除塵器的上述缺點。中國發(fā)明專利CN1045361A公開的“旋筒式離心除塵器”采用開孔的旋轉(zhuǎn)內(nèi)筒，但并未能克服旋流除塵器的主要缺陷，不能滿足精凈化的要求。濕法除塵中的湍流除塵和玻璃鋼除塵塔，其凈化效率尚可，但耗水量大，使用有局限性，成本高，且會造成二次污染。
在液－－固、液－－液分離中，沉淀法所需設(shè)備體積大，分離時間長，影響產(chǎn)品質(zhì)量；用外濾式靜濾法與離心分離(過濾)法進行液－－固分離時，濾孔會被固體顆粒堵塞，只能間歇使用，會影響產(chǎn)品質(zhì)量或回收率。
本實用新型的目的是避免現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，而提供一種集粗、精凈化、旋流分離和微孔過濾于一體、可進行氣－－固、液－－固、液－－液分離的內(nèi)濾式旋流高效分離器。該分離器分離速度快、分離效率和產(chǎn)品得率高、可靠性好。筒體直徑不受限制，高度(長)度小，減少設(shè)備占地面積以及設(shè)備品種。筒壁磨損小，可垂直或水平安裝。
本實用新型由進口、筒體、濾層、軸承、傳動裝置、兩個出口、排料裝置、流量控制器和機架組成，其特征是筒體內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上裝有曲折形濾層、漿葉和葉輪，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸兩端裝有軸承，轉(zhuǎn)子軸的一端與傳動裝置連接。
筒體可在機架上垂直或水平安裝。轉(zhuǎn)子的曲折形濾層的斷面可以是曲線形、梯形、斜齒形、三角形或其它折線形形式。
在筒體壁高(長)度上的任意位置設(shè)置至少一個以上的進口，可設(shè)置在壁高(長)度上的任意位置，也可設(shè)置在筒體的兩端，以適應(yīng)具體使用場合。筒體上設(shè)有兩個出口低密度物質(zhì)出口和高密度物質(zhì)出口，液液分離時，低密度液體出口上裝有流量控制器。高密度物質(zhì)出口裝在筒壁上。
液液分離時轉(zhuǎn)子上裝有漿葉，其作用是增加轉(zhuǎn)子對液體旋流分離的作用力。氣固分離時裝有葉輪用作防止不經(jīng)凈化的煙氣直接進入氣體出口，同時當(dāng)分離器垂直按裝時，可使底部的固體顆粒和液體不斷移向出口由排料裝置排出，防止底部堆積。
用于爐窯煙氣及允許收集濕的固體顆粒的氣固分離時轉(zhuǎn)子上裝有噴霧器，其作用是沿轉(zhuǎn)子整個高(長)度徑向噴灑霧狀的水或堿、酸性溶液，使筒體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的微小顆粒濕潤增加質(zhì)量，以及相互碰撞中更易凝聚成較大的顆粒，在離心力和霧狀溶液徑向力作用下，更快地到達筒壁和出口，以提高效率和減少排出氣體對環(huán)境的污染或降低再處理費用。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、本實用新型的分離原理是筒體內(nèi)帶有曲折形濾層的轉(zhuǎn)子在外界動力帶動下高速旋轉(zhuǎn)。氣體或液體因其粘性在轉(zhuǎn)子的帶動下在筒體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)。不同密度的物質(zhì)在不同向心力作用下形成分層，外層物質(zhì)沿筒壁運動至缺口時進入固體出口排出，完成分離過程。
本裝置的旋流分離向心力是依靠高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，不是依靠氣體或液體進入的初速度，氣體或液體旋轉(zhuǎn)速度比一般旋流分離的速度大得多，因此分離效率高，不受進口速度波動、氣流的擾動或固體出口漏氣等諸因素的影響，具有平穩(wěn)的工作特性。
本實用新型中的轉(zhuǎn)子上的曲折形濾層有曲線形、梯形、斜齒形、三角形等折線形形式、濾層裝設(shè)在梯形兩側(cè)(腰)上和斜齒形、三角形、折線形或曲線形兩邊上。當(dāng)氣體或液體進入兩側(cè)濾層間時，即使有固體顆粒，因?qū)娱g距離小，可以獲得接近轉(zhuǎn)子該半徑處的向心加速度，質(zhì)量比氣體或液體大得多的固體顆粒將逐步外移，離開濾層空間。在本裝置中，氣體或液體以較低速度改變方向才穿過濾孔進入轉(zhuǎn)子中，故不易將固體顆粒帶向濾層堵住濾孔。即使有固體粒子粘附到濾層上，也會因較大離心力和轉(zhuǎn)子微量不平衡造成的震動而逐漸離開濾孔，達到自清理的目的，毋須專門設(shè)置清理機構(gòu)，可以長時間連續(xù)工作，并且多數(shù)比濾孔小的固體顆粒因離心力的作用不能到達濾孔而從出口排出，具有較高的收得率，由此可見，本裝置過濾阻力較小，可以選用較大的濾孔，可減少過濾面積，加上固體物料不會壓在濾層上，甚至與濾層碰撞都較少，濾料使用壽命較長。
3、本實用新型不僅適用于氣固、液固和氣液，還適用于不同密度的液液分離。
液液分離的原理是混合液體進入筒體，在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的漿葉、斜齒形濾層及進口速度的作用下，液體在筒體和轉(zhuǎn)子中高速旋轉(zhuǎn)，密度較高的液體在旋轉(zhuǎn)中逐漸與密度較低的液體進行分層，前者在外層，后者在里層，轉(zhuǎn)子與筒壁為第一分離區(qū)，靠近筒壁的為高密度液體，靠近轉(zhuǎn)子的為低密度液體，轉(zhuǎn)子內(nèi)部為第二分離區(qū)，其中心部分是高純度低密度液體，靠近轉(zhuǎn)子外部也是低密度液體，但可能存在少量的高密度液體，所以第二分離區(qū)也是精選區(qū)，其作用類似離心機。
本裝置采用斜齒形濾層的轉(zhuǎn)子進行不同密度的液體與液體分離時，該濾層不起過濾作用，而是一種控制構(gòu)件，用以限止未經(jīng)分離的高密度液體進入轉(zhuǎn)子中的速度。當(dāng)要增強液體旋轉(zhuǎn)速度時，則在轉(zhuǎn)子上裝設(shè)漿葉。在低密度液體出口處裝設(shè)流量控制器對排出量進行控制，確保低密度液體中不含高密度液體。
附圖圖面說明


圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為斜齒形濾層。
以下本實用新型將(結(jié)合附圖)對實施例進行詳述。
實施例1，
圖1所示的本實用新型用于鍋爐煙氣除塵，它由煙氣進口1、筒體2、轉(zhuǎn)子4、固定在轉(zhuǎn)子4上的耐熱濾層3、轉(zhuǎn)子軸6、軸承7、軸6上的傳動裝置8、凈化后的煙氣出口9、固體顆粒出口10、固體顆粒排放裝置11、機架13、葉輪14和噴霧裝置15組成。
通風(fēng)機送來的鍋爐煙氣由進口1進入筒體2內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子4和進入速度以及噴霧裝置15噴灑霧狀堿性溶液的作用下，煙氣加速并高速旋轉(zhuǎn)，由于離心力的不同產(chǎn)生分層，質(zhì)量較大的顆粒在外層，轉(zhuǎn)子邊緣的顆粒較少。由于層間距離不大，進入梯形濾層3之間的煙氣，旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)子4接近，其中固體顆粒幾乎是垂直于軸線作螺旋運動，由內(nèi)向外移動，而氣體是以0.5m／s以下低速、改變方向近似軸線方向穿過濾孔，被氣體帶進濾孔的顆粒不多，少量顆粒到達濾層3表面與氣流中的顆粒發(fā)生碰撞凝聚，在離心力和轉(zhuǎn)子微量不平衡等因素造成的震動作用下而離開濾層3和轉(zhuǎn)子4，不會在濾層3上堆積，穿過濾孔的煙氣已經(jīng)凈化，由出口9排出。不同的凈化要求可通過選用相應(yīng)的濾料、濾孔、過濾速度和轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)速來保證。在筒壁與轉(zhuǎn)子4之間的顆粒，包括一些比濾孔小的顆粒，在不斷旋轉(zhuǎn)中逐步外移，最后運動至筒壁開口處時在慣性力作用下進入出口10，經(jīng)收集排料裝置11排出。
圖1所示的結(jié)構(gòu)亦可用于氣固分離、液固分離和氣液分離。
實施例2、圖2所示的結(jié)構(gòu)用于液液分離，其傳動裝置8裝在筒體2下部，出口9及流量控制器12裝于筒體2上部，轉(zhuǎn)子4上裝有斜齒形濾層3和漿葉5，轉(zhuǎn)子軸6為空心軸，其他部件與實施例1相同。
混合液體由切向進口1進入筒體2內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子4上的漿葉5、斜齒形濾層3及進口速度作用下，液體在筒體2內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，不同密度液體進行分層，高純度的低密度液體經(jīng)轉(zhuǎn)子空心軸6內(nèi)后由出口9排出，流量控制裝置12對出口9的排出量進行控制，高密度液體由出口10經(jīng)排料裝置11排出。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)濾式旋流高效分離器，適用于氣體與固體分離、液體與固體分離濃縮、氣體與液體分離以及不同密度的液體與液體的分離，由進入口1、筒體2、濾層3、軸承7、傳動裝置8、出口(9和10)、排料裝置11、流量控制器12和機架13組成，其特征是，筒體2內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子4、轉(zhuǎn)子4上裝有曲折形濾層3、漿葉5和葉輪14，轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)子軸6的兩端裝有軸承7，轉(zhuǎn)子軸6的一端與傳動裝置8相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)濾式旋流高效分離器，其特征是筒體2可以在機架13上垂直或水平安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)濾式旋流高效分離器，其特征是轉(zhuǎn)子4上的曲折形濾層3，其斷面為曲線形、梯形、斜齒形、三角形或其它折線形濾層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)濾式旋流高效分離器，其特征是進口1至少是一個以上的進口，可設(shè)置在筒體2壁高(長)度上的任意位置，也可設(shè)置在筒體2的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)濾式旋流高效分離器，，其特征是筒體2的壁上設(shè)有出口10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)濾式旋流高效分離器，其特征在是轉(zhuǎn)子4上裝有噴霧裝置15。
專利摘要一種內(nèi)濾式旋流高效分離器，適用于氣固、液固、氣液以及液液分離。它由筒體、裝有曲折形濾層的轉(zhuǎn)子、傳動裝置、至少一個的進口、兩個出口、排料裝置、流量控制器、噴霧裝置和機架組成，集粗、精凈化、旋流分離與微孔過濾于一體，分離速度快、分離效率高，可靠性好。筒體直徑不受限制，筒壁磨損小。高(長)度小，可減少設(shè)備占地面積或空間，可垂直或水平安裝，使用方便。
文檔編號B04B5/12GK2136066SQ9221892
公開日1993年6月16日 申請日期1992年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月29日
發(fā)明者楊天生 申請人:楊天生