CN101875027A - 涡流分离器 - Google Patents

Abstract

一种涡流分离器，包括壳体和传动轴，壳体内设壳体腔，壳体内安装传动轴，壳体腔内设置涡流轮，传动轴与涡流轮连接，涡流轮内设涡流室，涡流室中部开设涡流室进口，涡流室外周开设涡流室出口，壳体腔设有壳体腔进口，涡流室进口与壳体腔进口对应设置，壳体腔设有壳体腔出口。本涡流分离器采用全新的分离原理和方法，充分利用圆周运动和流体运动，利用从中心到外围转速递增的涡流使流体在涡流中实现分离。可广泛用于污水处理、垃圾处理、选矿、海水淡化、海洋化工、制氧、制氢、纳米材料制造、二氧化碳分解处理、有害气体分解处理、空调、制冷、反应器、炼油、空气净化、除尘、吸尘等领域，可提供取之不尽的清洁能源，可彻底解决能源问题，可带来诸多行业的产业革命。

Description

涡流分离器

技术领域

本发明涉及分离机设备、离心机设备、污水处理设备、海水淡化设备、海洋化工设备、选矿设备、垃圾处理设备、制氢设备、二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备、纳米材料制造设备、反应器设备、空气净化设备、除尘设备、吸尘设备、空调、制冷设备、制氧设备等领域，具体是一种涡流分离器。

背景技术

现有的分离设备，主要有离心机、分离机等，普遍存在设备造价高，分离效果一般，能耗大等缺陷。现有的污水处理设备复杂，造价太高，污水处理费用太高，处理效果一般。现有的海水淡化设备复杂，造价太高，海水淡化费用太高，能耗太大。现有的海洋化工设备复杂，造价太高，对海洋资源利用效果不理想。现有的空气净化设备净化效果一般，无法彻底处理粉尘、彻底处理二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物。现有的吸尘设备吸尘效果不理想，噪音大，有微尘颗粒污染空气，除尘后处理灰尘麻烦。现有的除尘设备有旋风除尘、电除尘、布袋除尘等，普遍存在除尘效果不理想，能耗大等缺陷。现有的选矿设备造价太高，选矿效果一般，无法实现更精细分选，造成资源浪费和环境污染。现有的垃圾处理主要采用焚烧、填埋、堆肥方案，普遍存在污染环境，资源循环利用效果不理想，浪费资源，垃圾处理效果不理想等问题。现有的空调、制冷设备普遍采用氨、氟利昂制冷，存在污染环境，能耗高，制冷效率低，无法实现更低的温度。现有的制氧设备造价太高，无法实现设备普及，无法普及应用于家庭制氧。现有的制氢设备复杂，制氢工艺复杂，采用电解水制氢能耗太高，制造成本高昂。现有的纳米材料制造设备无法生产更细小的纳米材料。现有的反应器设备实现反应能力有限，无法创造特殊的反应条件，致使反应过程复杂，使化工产品制造成本大大提高，使有些资源无法利用，造成资源浪费和环境污染。

发明内容

本发明提供一种涡流分离器，采用全新的分离方式，采用全新的涡流分离原理，充分利用流体运动，利用从中心到外围转速递增的涡流，使流体自动从涡流中心区吸入涡流中，使流体在从涡流中心到涡流外围的运动过程中受涡流影响，在圆周运动离心力的作用下，利用从中心到外围转速递增的涡流实现分离。

利用圆半径越长圆周长越长的特点，当圆内各点都围绕圆心做相同转速的圆周运动时，离圆心越远的点的圆周运动的线速度越高，在离心力的共同作用下，使从圆中心区进入这个圆周运动的场中的流体在离心力的作用下向圆外围的运动过程中，受流体粒子之间的相互摩擦以及运动加速度的共同作用下形成一个从中心到外围转速递增的涡流，这个涡流可以产生一个向涡流外围的力，这个力具有加速度。

涡流最外围的转速与涡流室内壁的转速相等，涡流中心的转速为0。涡流室转速越高，从中心到外围转速递增的涡流转速递增越快。涡流外围圆周运动速度最高，产生的离心力最大。

涡流场中的每一个点相互之间都存在相对运动，运动使每个点相互之间产生相互作用力，涡流场中的流体粒子距离涡流中心越远，它的线速度越快，与它相邻的涡流中心方向的粒子的线速度更低，它们之间会发生摩擦，会产生一个滚动摩擦力。

涡流分离筒转速达到一定速度时，粒子从涡流分离室进口进入涡流分离室后，受高速涡流影响，粒子向涡流外围的运动过程中，受涡流场的影响使粒子自身的场被突然加速旋转，这种突然加速旋转的旋转加速度达到一定程度时会打破粒子自身场的平衡，使粒子外形发生变化。

粒子是一个立体空间，是一个弹性空间，是一个球形场。涡流内粒子的运动速度离涡流分离筒轴心越远线速度越快，涡流中心到涡流外围相邻的粒子之间存在一个旋转揉搓摩擦力，粒子受到一个来自涡流的旋转搓搂摩擦力，就像用手搓搂面团一样，使静态的球形粒子被快速的揉搓变成旋转的线形粒子，线形粒子的长轴在涡流分离筒旋转作用下始终保持与转轴平行，线形粒子以长轴为旋转轴高速旋转，转速与涡流分离筒转速同步。原子变为线形粒子后会表现为特殊的等离子特性，会形成一种特殊的等离子体。涡流分离室既是一个涡流产生室也是一个线形粒子产生器。

涡流场对涡流中的物体存在一个揉搓、分离的力，这个力随涡流转速的提高同步提高。这个力可以很好地使流体被分离，利用这个力也可以将分子分离，使分子结构被破坏，使分子象电解水一样被分离，会把分子分离成原子，把原子搓成线形。这个力是个巧力，可以说是四两拨千斤。

利用涡流的作用，可以将分子分离，使分子结构被破坏，使分子象电解水一样被分离。可以利用这一点完成对二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物的彻底的分离处理净化。可广泛应用于尾气净化处理领域，尾气净化处理后的副产品可作为新的能源或材料应用。可直接用水蒸气生产氢气，用氢气燃烧产生热能，提供取之不尽的清洁能源，彻底解决能源问题、解决温室气体排放问题。

利用涡流内产生的离心力，使不同体积、比重的粒子相互之间实现分离。不同体积、比重的粒子向涡流外围的运动速度不一样，比重大的粒子向涡流外围的运动速度更快一些。流体从涡流分离室流体进口到涡流室流体出口的运动过程中，流体内比重大的粒子会更早的运动到涡流外围，比重小的粒子会更晚的运动到涡流外围，利用这一点实现不同物质的分选。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

涡流分离器，包括壳体，壳体内至少设置一个壳体腔，壳体内安装传动装置，壳体腔内设置涡流分离筒，传动装置与涡流分离筒连接，涡流分离筒内设涡流分离室，涡流分离室一端开设流体进口，涡流分离室另一端开设流体出口，涡流分离室外周开设涡流分离室出口，壳体腔设有壳体腔进口，壳体腔至少设置一个壳体腔出口。传动装置中设涡流室，涡流室外周开设涡流室出口，涡流分离室与涡流室连通。涡流室外部设置高压壳体腔，高压壳体腔设有高压壳体腔出口。涡流分离室出口内设通道，通道与涡流分离室内腔横截面半径间夹角为A1。壳体与涡流分离筒之间设置旋转密封装置。传动装置与壳体之间设置旋转密封装置。壳体腔出口连接活动密封卸料装置。涡流分离室内壁设置成弧面结构。壳体内设多个壳体腔，每个壳体腔分别设有壳体腔出口。壳体腔内壁设有喷嘴。

本发明的优点在于：利用全新的分离方法，充分利用了圆周运动和流体运动，使流体被涡流分离，分离效果随转速提高同步提高。

本发明具有制造简单、制造成本低、使用成本低、维护费用低、使用寿命长等优点。

本发明涡流分离器可广泛应用于各种分离设备领域。可用它取代现有的所有离心机、分离机，它的分离效果更好，可实现各种物质成分的分离、分选提取，也可实现多种气态化合物的分解，可分离、分选出多种元素。

可用它取代现有的污水处理设备，可从污水中提取多种有用成分，实现资源循环利用。可直接提供纯水，可达到饮用水标准，可彻底解决水资源污染，解决水资源紧缺问题。

可用它取代现有的海水淡化设备，可大大降低设备造价，降低海水淡化成本，大大降低能耗，提高海水淡化效率，提高淡水产量。可同步从海水中提取各种有用成分，同时实现各种有用成分的分离提取、分选提纯。可用它取代现有的海洋化工设备，可大大降低设备造价。

本涡流分离器可取代现有的空气净化设备，可彻底脱除粉尘，可作为吸尘器或除尘器使用。作为吸尘器或除尘器使用时，可在吸尘管内设置滤网，将长纤维物过滤在滤网中单独清理即可。本涡流分离器灰尘清理方便，噪音低，除尘、吸尘效果好，造价便宜，更加节能，作为吸尘器使用时没有微尘污染，更加卫生、环保。

本涡流分离器可彻底分离二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、硫化氢、二恶英等有害气体，可将这些有害气体的分子彻底分离成原子。本涡流分离器可以将碳元素、硫元素分离、沉淀在水中，使氧元素、氢元素、氮元素分离到空气中，完成对有害气体的彻底处理、净化。尾气净化处理后的副产品都是纳米粉末，可作为新的能源或材料应用。

被分离形成的各种原子自身的能量场与外界环境中的原子的能量场不平衡，就会与外界发生能量交换，要么吸热，要么放热。水分子中氧元素和氢元素的原子量比外界环境中的氧元素与氢元素的原子量稍微小一些，缺少的那部分质量在氢氧反应中释放了。水分子被分离后，分离出的氧元素和氢元素必须要维持与外部环境的平衡，就会吸收能量，表现为吸热。涡流分离器排出的气体会形成冷气，可利用这一点进行冷源利用，可将本涡流分离器作为新型冷气机、空调的主机系统，可利用水蒸气完成工作，可彻底实现制冷设备的无污染。

本涡流分离器作为冷气机可产生超低温。作为冷气机、空调使用时，可做一个水蒸气罐，向涡流分离器内输入水蒸汽，水蒸汽被分离成氧气和氢气后，将氧气输送进房间，将氢气直接排放掉或收集利用，也可将氢气通过采热器后，点燃加热水蒸汽罐，使罐内产生出蒸汽。采热器也可作为冷源利用，可进一步提高制冷效率。

本涡流分离器可以实现能量循环，使氧化反应成为能量循环链上的一个环节，使氧化反应释放的能量成为从外部环境借取的。使能量转化形成：通过氧化反应放热——涡流分离器分离从外界环境吸热——氧化反应放热的能量循环链。采用本能量循环链可以使能源循环应用，可直接用水蒸气提取氢气，利用氢气作为燃料，可提供彻底的清洁能源，可彻底解决能源问题，解决温室气体排放，解决环境污染。可利用本涡流分离器作为燃料供给装置，可将它直接装在车、船、飞机等交通工具上，也可直接与窑炉等需要燃料的设备配套使用，直接用水即可提供源源不断的氢气燃料。

本涡流分离器也可从空气中分离出氧气，将氧气输送进房间内，可制造富氧环境，实现居室空气净化。本涡流分离器可作为空气净化器使用。

本涡流分离器可取代现有的选矿设备，可实现各种矿物的分离提取、提纯，可将矿石粉碎成悬浮颗粒，可直接利用气流输送颗粒，可直接干选，也可用水流输送颗粒，进行湿选。

本涡流分离器可取代现有的垃圾处理设备，可将垃圾进行烘干破碎，粉碎成悬浮颗粒后，可直接利用气流输送颗粒进行干选，也可用水流输送颗粒进行湿选，将有用成份分离、分选出来，无用成份与有机成份合在一起压制成颗粒有机肥，可彻底杜绝环境污染，实现资源循环利用。

本涡流分离器可生产纳米材料，可生产纳米铜、铁、铝、镍、硅等金属材料粉末，也可生产纳米陶瓷、硅酸盐、玻璃、氧化铝、氧化锆、钛合金等非金属材料粉末，可生产多种纳米材料。本涡流分离器生产纳米材料粉末时，可加入氮气或其它惰性气体作为保护气体，可直接用氮气或其它惰性气体作为雾化气体。可以使用水雾、油雾冷却或气体冷却，将冷却介质喷入涡流分离器壳体内即可。

本涡流分离器作为反应器使用时，可以在特定的温度下，将需要反应的流体按比例直接输入涡流分离器内，流体会在涡流分离器壳体腔里快速反应，可加快反应速度。为使流体之间反应充分，可使流体反复的进入涡流分离器，使流体之间充分完成反应。可以应用于炼油中的重油催化裂化领域，可用蒸汽作为雾化气体，将重油用高压蒸汽雾化后输入涡流分离器内，可将催化剂一起雾化后加入涡流分离器中，可加强催化反应，可大大提高出油率。

附图说明

附图1是本发明涡流分离器实施例之一的主视结构示意图；

附图2是附图1中A-A向剖视结构示意图；

附图3是附图1中B-B向剖视结构示意图；

附图4是本发明涡流分离器实施例之二的主视结构示意图；

附图5是本发明涡流分离器实施例之三的主视结构示意图；

附图6是本发明涡流分离器实施例之四的主视结构示意图；

具体实施方式

本发明涡流分离器的主体结构包括壳体1，壳体1内至少设置一个壳体腔2，壳体1内安装传动装置3，壳体腔2内设置涡流分离筒4，传动装置3与涡流分离筒4连接，涡流分离筒4内设涡流分离室5，涡流分离室5一端开设流体进口6，涡流分离室5另一端开设流体出口7，涡流分离室5外周开设涡流分离室出口8，壳体腔2设有壳体腔进口9，壳体腔2至少设置一个壳体腔出口10。

壳体1的范围包括机座、机壳以及动力装置等，每一个部位都可统称做壳体。壳体也可以和动力装置制成一体，形成一个整体的壳体。

传动装置3可设置传动轴，利用传动轴实现动力输入，带动涡流分离器工作。传动装置3连接动力装置实现动力输入，带动涡流分离器工作。动力装置可以使用电机，也可以使用发动机等，动力装置可直接连接传动装置3。

动力装置与壳体可直接制成一体，可直接利用动力装置的转轴作为传动装置3，可利用动力装置的轴承实现传动装置旋转稳定。为提高传动装置的转速可以使用高速电机，也可以使用其它的高速动力装置。

特殊需要时可以在动力装置上安装磁力轴承，可大大提高转速。传动装置与壳体之间可留一定间隙，可避免传动装置与壳体之间产生摩擦，可使传动装置实现更高转速。

壳体1内至少设置一个壳体腔2，壳体腔内腔横截面可设置成圆形，壳体腔外周的内壁可根据需要设耐磨材料层或耐腐蚀层等提高壳体使用寿命或增加使用范围。设置多个壳体腔可提供出辅助壳体腔，利用辅助壳体腔实现更多的性能需求，可进行分选，可对流体进行导流输送。

壳体1内安装传动装置3，传动装置3可通过轴承或其它形式的旋转稳定装置安装在壳体1内。壳体1和动力装置制成一体时，传动装置3可以与动力装置转轴同轴设置，可利用动力装置的轴承实现传动装置3旋转稳定。

壳体腔2内设置涡流分离筒4，涡流分离筒4外围留出空腔区。利用空腔区实现分离物的疏导、汇集、分选、采集。当壳体腔内不需要产生高压力时，可以在空腔区内沿壳体腔半径方向或沿涡流分离筒4切线方向设置减压挡板20，减压挡板20紧贴涡流分离筒4外缘。减压挡板20可以避免空腔区内形成一个从中心到外围转递减的涡流，该涡流可提高涡流外围的压力，造成流体对壳体腔内壁的压力提高。减压挡板20可降低壳体腔内壁承受的压力，可使分离物更好的汇聚到壳体腔出口处。

传动装置3与涡流分离筒4连接，传动装置3要连接固定在涡流分离筒4中心，保证涡流分离筒4旋转平稳。

涡流分离筒4内设涡流分离室5，涡流分离室5可设置成横截面呈圆形的空腔，可更好的保持涡流分离筒的动平衡，可使涡流分离室内更好的形成一个从中心到外围转速递增的涡流。

涡流分离室5一端开设流体进口6，流体进口6开设在涡流分离室5的中部区域，流体进口6的中心与涡流分离室5的中心在同一轴线上，可使涡流分离室5在流体进入时保持旋转平稳。

涡流分离室5另一端开设流体出口7，流体出口7开设在涡流分离室5的中部区域，流体出口7的中心与涡流分离室5的中心在同一轴线上，可使涡流分离室5在流体流出时保持旋转平稳。

涡流分离室5外周开设涡流分离室出口8，涡流分离室出口8开设在涡流分离室5的最外周，将涡流分离室出口8均匀分布在涡流分离室8的圆周上即可。涡流分离室外周壁薄时，直接在外周壁上打孔即可作为涡流分离室出口8。

涡流分离筒5可以根据需要选用不同的材料制造：转速要求高的，可以选用高强材料制造；需要加压输送的流体温度高的，选用耐高温的高强材料；有腐蚀性的化学流体采用耐腐材料；涡流分离筒5可使用金属、陶瓷、玻璃、碳纤维、塑料等材料。金属材料的涡流分离筒可以采用铸造工艺一次铸造成型，陶瓷等材料的涡流分离筒可烧制成形。

壳体腔2设有壳体腔进口9，流体进口6与壳体腔进口9对应设置。

壳体腔2至少设置一个壳体腔出口10。壳体腔出口10设置在涡流分离筒4外周。涡流分离器横置、竖置安装均可，涡流分离器竖置安装时，壳体腔出口10可设置在壳体腔横截面切线方向上，出口朝向涡流分离筒旋转方向的前方，可更好的使高压流体从壳体腔内顺畅的冲出。涡流分离器横置安装时，壳体腔出口10可设置在壳体下方，可使分离物更好地从壳体内卸出。设置多个壳体腔时，同时设置多个壳体腔出口10，每个壳体腔对应设置一个壳体腔出口10，可实现分离物的进一步分选。

涡流分离室5内腔横截面呈圆形。可使涡流分离室5旋转平稳，可更好的使涡流分离室内产生涡流。

传动装置3中设涡流室11，涡流室11外周开设涡流室出口12，涡流分离室5与涡流室11连通。为更好的使传动轴与涡流分离筒实现连接，同时使流体可以自动吸入涡流分离筒，自动从涡流分离筒中流出，在传动装置3中设涡流室11，涡流室11外周开设涡流室出口12，涡流分离室5与涡流室11连通。涡流室横截面呈圆形，与涡流分离室同轴旋转，使流体从涡流分离室中被吸入涡流室，从涡流室出口12甩出。

涡流室11外部设置高压壳体腔13，高压壳体腔13设有高压壳体腔出口14。为更好的疏导、输送流体，涡流室11外部设置高压壳体腔13，使流体在高压壳体腔13中汇聚后从高压壳体腔出口14冲出。高压壳体腔出口14可连接管道或容器对流体进行输送或收集。

涡流分离室5外周壁厚时，涡流分离室5出口6内设通道15，通道15与涡流分离室5内腔横截面半径间夹角为A1。A1的角度可以选择0至55.62度之间，55.62度是90度角的黄金分割角，该角度有利于流体运动顺畅，通道15出口端朝向涡流室旋转方向的反方向有利于流体从涡流分离室中甩出。通道15向涡流轮外周开口扩张，可减少流体与涡流分离筒之间的摩擦，可更加节能。流体通道距离越短越好，越短越可以降低流体摩擦，降低能耗、降低噪音、震动等。

壳体1与涡流分离筒4之间设置旋转密封装置16。可以避免流体从壳体腔内泄漏出去。可在涡流分离室进口处与壳体之间或涡流分离筒外部与壳体内壁之间设置旋转密封装置16，可以更好的避免流体从壳体腔内泄漏出去，旋转密封装置16可采用石墨密封件、轴承、密封圈、密封填料等装置，石墨密封件可大大提高使用寿命。可在涡流分离室进口处连接一段管道，在管道外部与壳体之间设置旋转密封装置16。也可在涡流分离筒外部和壳体腔2内壁分别设置石墨材料层，安装时使两个石墨材料层紧贴在一起，即可实现壳体腔2内壁与涡流分离筒4之间的相对密封。随着使用，石墨材料层之间会自动磨合出微小的间隙，可自动减少涡流分离筒与壳体腔内壁之间的摩擦，最终实现无摩擦。石墨层之间的微小间隙的密封效果基本合乎要求。为进一步提高密封效果，可在石墨层间加入密封油，可更好地实现密封。

传动装置3与壳体1之间设置旋转密封装置17。可以更好的避免流体从壳体腔内泄漏出去。旋转密封装置17可采用石墨密封件、轴承、密封圈、密封填料等装置，石墨密封件可大大提高使用寿命。

壳体腔出口10连接活动密封卸料装置18。为使涡流分离器连续工作，使分离物从壳体内卸出，壳体腔出口10连接活动密封卸料装置18，可自动调节流量，可使分离物根据分离量，在壳体内压力或重力的作用下，自动从壳体内卸出，也可利用旋转密封卸料装置将分离物卸出。

涡流分离室5内壁设置成弧面结构。可以避免流体沾附在涡流分离室5内壁上，同时可以使流体运动更顺畅，减少涡流分离室5内壁与流体之间的摩擦，可减少能量损耗，减少流体与涡流分离室5内壁摩擦造成的振动、噪音。同时可提高涡流分离筒4整体强度，使涡流分离筒4可以承受更高的转速。

壳体1内设多个壳体腔2，每个壳体腔2分别设有壳体腔出口10。可实现分离物的进一步分选，可使不同比重的分离物进入不同的壳体腔，实现分离物的分选。不同比重的分离物向涡流外围的运动速度不一样，流体从流体进口6到流体出口7的运动过程中，不同比重的分离物分别进入不同的壳体腔，即可实现不同分离物的分选。可用于选矿、垃圾处理分选、污水处理中有用成分分选、海洋化工中不同物质分选，气体分离中不同气体成份分选等。

壳体腔2内壁设有喷嘴19。当流体需要冷却或加温时，可在壳体腔2内壁设置喷嘴19，可通过喷嘴19向壳体内喷入冷却或加温介质，使壳体内保持一定的温度环境，使流体可以完成所需的物理或化学反应。

本发明实施例之一的结构是：壳体1内至少设置一个壳体腔2，壳体1内安装传动装置3，壳体腔2内设置涡流分离筒4，传动装置3与涡流分离筒4连接，涡流分离筒4内设涡流分离室5，涡流分离室5一端开设流体进口6，涡流分离室5另一端开设流体出口7，涡流分离室5外周开设涡流分离室出口8，壳体腔2设有壳体腔进口9，壳体腔2至少设置一个壳体腔出口10。传动装置3中设涡流室11，涡流室11外周开设涡流室出口12，涡流分离室5与涡流室11连通。涡流分离室5出口6内设通道15，通道15与涡流分离室5内腔横截面半径间夹角为A1。壳体1与涡流分离筒4之间设置旋转密封装置16。传动装置3与壳体1之间设置旋转密封装置17。壳体腔出口10连接活动密封卸料装置18。涡流分离室5内壁设置成弧面结构。

本实施例涡流分离器结构简化，可作为一般的分离设备使用。本实施例可以更好地使传动轴与涡流分离筒实现连接，使流体可以自动吸入涡流分离筒，自动从涡流分离筒中流出。涡流室横截面呈圆形，与涡流分离室同轴旋转，使流体从涡流分离室中被吸入涡流室，从涡流室出口12甩出。

本实施例的涡流分离器可作为吸尘器、除尘器、污水处理器。涡流分离器使用高速传动装置时，可用它作为制冷设备使用，可用水蒸气作为制冷剂，涡流分离器可分离水蒸气，可从壳体腔出口10中分离出氧气，从涡流室出口12中分离出氢气，氢气可直接排放掉，将氧气直接输送进房间或制冷室中即可制造出低温环境。

本发明实施例之二的结构是：在以上结构基础上，涡流室11外部设置高压壳体腔13，高压壳体腔13设有高压壳体腔出口14。本实施例可以采集输送从涡流室出口12中分离出的流体，可以使流体从高压壳体腔出口14中冲出。本实施例的涡流分离器可作为吸尘器、除尘器、污水处理器等使用。

涡流分离器使用高速传动装置时，可用它作为海水淡化设备、空调、制冷设备、制氧设备、制氢设备、二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备等使用。作为海水淡化设备使用时可从高压壳体腔出口14中输出淡水，可直接达到饮用水标准，可从壳体腔出口10中输出盐水，可利用盐水制造海盐。

作为空调、制冷设备、制氧设备、制氢设备使用时，可从壳体腔出口10中分离出氧气，从高压壳体腔出口14中分离出氢气，氢气可收集利用，可提供取之不尽的清洁能源，可彻底解决能源问题，解决温室气体排放问题。将氧气直接输送进房间或制冷室中即可制造出低温环境，氧气也可收集利用。作为二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备等使用时，可从高压壳体腔出口14中输出无害气体，从壳体腔出口10中输出有用元素。

本发明实施例之三的结构是：在以上结构基础上，壳体1内设多个壳体腔2，每个壳体腔2分别设有壳体腔出口10。本实施例可以将分离物进一步分选，可作为选矿设备、污水处理设备、海水淡化设备、海洋化工设备、空气净化设备、二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备、垃圾处理设备、制氧设备、制氮设备、反应器、炼油中催化裂化反应设备等使用。不同比重的分离物向涡流外围的运动速度不一样，流体从流体进口6到流体出口7的运动过程中，不同比重的分离物分别进入不同的壳体腔，即可实现不同分离物的分选。作为污水处理设备使用时，可从污水中提取、分选各种有用成分。

涡流分离器使用高速传动装置时，可用它作为海水淡化设备、海洋化工设备、制氧设备、制氮设备、二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备等使用。作为海水淡化设备、海洋化工设备使用时可从高压壳体腔出口14中输出淡水，可直接达到饮用水标准，可从壳体腔出口10中输出各种成分的盐水，可利用各种盐水进一步提取各种有用元素。

作为制氧设备、制氮设备使用时，可从壳体腔出口10中分离出氧气等多种气体，从高压壳体腔出口14中分离出氮气，氧气可收集利用。作为二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备等使用时，可从高压壳体腔出口14中输出无害气体，从壳体腔出口10中输出有用元素。作为垃圾处理设备使用时，可将垃圾进行烘干破碎，粉碎成悬浮颗粒后，可直接利用气流将颗粒输送进涡流分离器，可直接干选。也可用水流输送颗粒进行湿选，将有用成份分离出来，无用成份与有机成份合在一起压制成颗粒有机肥，可彻底杜绝环境污染，实现资源循环利用。

本实施例涡流分离器用于炼油中催化裂化反应设备时，可向涡流分离器内输入蒸汽作为雾化气体，将石油雾化后，送入涡流分离器，可将催化剂直接雾化后一并加入涡流分离器中，可加强催化反应，催化反应在涡流分离室内快速进行，形成的各种油分别进入不同的壳体腔。本方案可大大提高出油率。

本发明涡流分离器作为反应器使用时，可以在特定的温度下，将需要反应的流体按比例直接输入涡流分离器内，流体会在涡流分离器的壳体腔内快速反应，可加快反应速度。为使流体之间反应充分，可使流体反复的进入涡流分离器，使流体之间充分完成反应。反应后的不同成分的化合物可进入不同的壳体腔内，实现不同成分化合物的分选。

本发明实施例之四的结构是：在以上结构基础上，壳体腔2内壁设有喷嘴19。当流体需要冷却或加温时，可在壳体腔2内壁设置喷嘴19，可通过喷嘴19向壳体内喷入冷却或加温介质，使壳体内保持一定的温度环境，使流体可以完成所需的物理或化学反应。可以使用水雾、油雾冷却或气体冷却。

本实施例可作为纳米材料制造设备、反应器设备、空气净化设备、二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备等使用。用于生产纳米材料粉末时，可生产纳米铜、铁、铝、镍、硅等金属材料粉末，也可生产纳米陶瓷、硅酸盐、玻璃、氧化铝、氧化锆、钛合金等非金属材料粉末，可生产多种纳米材料。可加入氮气或其它惰性气体作为保护气体，可直接用氮气或其它惰性气体作为雾化气体，将材料液化后，用常规雾化设备雾化后，将雾化气体直接输送进涡流分离器，雾化气体在涡流分离筒4内进一步分离、雾化，形成更小的雾滴，雾滴从涡流分离筒4内甩出后进入壳体腔2，在壳体腔2内遇到喷嘴19器喷出的冷却或加温介质后，在壳体腔2内沉降，最终从壳体腔出口10种排出，可生产出更细小的纳米材料，可带来纳米材料的革命。

本实施例涡流分离器理论上可以生产氮化碳纳米材料，在这里提出一种生产设想：将一氧化碳气体和大量的氮气输入涡流分离器，涡流分离器传动装置上使用高速动力机械，使涡流分离筒转速达到极高，使涡流的转速很高。分子进口进入涡流分离室后，分子受涡流的影响使分子自身的场被突然加速旋转，这种突然加速的加速度极高，当达到一定程度时会打破分子自身场的平衡，使分子结构发生变化，使分子分离成原子。

原子进一步被巨大的旋转加速度打破自身场的平衡，使原子结构发生变化。涡流分离室可以将一氧化碳分子分离成碳离子和氧离子，氮气分子也会分离成氮离子。从涡流分离室甩出后，在特定的环境温度下，氮离子和碳离子会发生反应生成氮化碳分子，形成氮化碳纳米材料粉末。用该粉末可以制造出硬度跟金刚石相媲美，具有高度韧性的可弯折的神奇材料。制造时同时需要一定的温度条件，要将温度控制在一定的范围内。

本实施例涡流分离器作为空气净化设备、二氧化碳分解处理设备、有害气体分解处理设备等使用时。可通过喷嘴19向壳体腔2内喷入水雾，可使碳元素或气体成份的元素沉淀到水中，最终从壳体腔出口10中排出被收集利用。

本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (10)

1.涡流分离器，包括壳体(1)，其特征在于：壳体(1)内至少设置一个壳体腔(2)，壳体(1)内安装传动装置(3)，壳体腔(2)内设置涡流分离筒(4)，传动装置(3)与涡流分离筒(4)连接，涡流分离筒(4)内设涡流分离室(5)，涡流分离室(5)一端开设流体进口(6)，涡流分离室(5)另一端开设流体出口(7)，涡流分离室(5)外周开设涡流分离室出口(8)，壳体腔(2)设有壳体腔进口(9)，壳体腔(2)至少设置一个壳体腔出口(10)。

2.根据权利要求1所述的涡流分离器，其特征在于：传动装置(3)中设涡流室(11)，涡流室(11)外周开设涡流室出口(12)，涡流分离室(5)与涡流室(11)连通。

3.根据权利要求2所述的涡流分离器，其特征在于：涡流室(11)外部设置高压壳体腔(13)，高压壳体腔(13)设有高压壳体腔出口(14)。

4.根据权利要求1所述的涡流分离器，其特征在于：涡流分离室(5)出口(6)内设通道(15)，通道(15)与涡流分离室(5)内腔横截面半径间夹角为A1。

5.根据权利要求1所述的涡流分离器，其特征在于：壳体(1)与涡流分离筒(4)之间设置旋转密封装置(16)。

6.根据权利要求1所述的涡流分离器，其特征在于：传动装置(3)与壳体(1)之间设置旋转密封装置(17)。

7.根据权利要求1所述的涡流分离器，其特征在于：壳体腔出口(10)连接活动密封卸料装置(18)。

8.根据权利要求1所述的涡流分离器，其特征在于：涡流分离室(5)内壁设置成弧面结构。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8任一项所述的涡流分离器，其特征在于：壳体(1)内设多个壳体腔(2)，每个壳体腔(2)分别设有壳体腔出口(10)。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8任一项所述的涡流分离器，其特征在于：壳体腔(2)内壁设有喷嘴(19)。

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