CN1025155C - 分离液流中固体物质的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种分离液流中夹带的固体的方法和设备，设备中有一个四通腔，用斜放的有孔偏导/分离板隔为两区。一个与流径垂直的剪切喷嘴，将压力较高的液体喷入腔内，使夹带的固定偏导并分离。揭示了无偏导/分离板的实施方案，仅用喷流分离。在理想方案中可防固定损坏泵叶轮。虽可用传统管件，但可用可拆卸的侧壁和偏导/分离板，以利安装及保养。其他改进包括使用有通过肘管的液流方向上的喷流的肘管。

Description

本发明与液体输送及含固体的液流有关，特别涉及在叶轮驱动离心泵的进口侧将固体从液体中分离的设备和方法。

液体输送为一广阔领域，在发电，材料运输，石油化学工业，排水，饮用水供应，以及其他许多领域中都有应用，不一一列举。一个烦人的问题是几乎所有的液体输送都涉及到用泵输送夹带颗粒或固体的液体。输送液体用的效率最高类型的泵，是叶轮驱动的离心泵。离心泵将传动轴原动力转变为排代液体的有用功时效率最高。离心泵依靠叶轮的旋转工作。叶轮典型用展性材料制造，可在各种应力下变形，并可传送夹带的颗粒物质。叶轮驱动的离心泵的一个问题，是当固体材料的直径接近叶轮直径时，便很容易将叶轮打成碎片。在工业用途中，泵的常见故障，在生产时间和材料费用方面代价极大，常要求对有害物质作繁重的消除杂物和隔离有害物质等工作。在其他的应用中发生由于泵的故障造成的安全问题。

防止由于叶轮中有固体存在造成泵故障的最直接的方法，是用一个滤膜或过滤器对泵的进液侧的颗粒物质进行过滤。这方法有很大的缺点，因为在过滤器或滤膜上积累的固体造成压力降，致使泵的流量不断衰减。最终滤膜孔被固体物堵塞，液体通过极慢，而泵的供给不足，因泵被烧毁而造成另一类的故障。因此，这种解决问题的方法要求将过滤器定期清理，付出宝贵的生产时间作代价，以保证泵的进液侧有适当的流量。所以常需安装平行的过滤组以消灭停机时间。这方法要求用额外的投资，尤其在炼油厂和发电设备等的工业应用中要增加投资。

另一解决方法为发展其他的泵的设计，避免叶轮的上述剪力问题。在许多涉及采矿和挖泥的应用中，已研究了活塞式泵，可以运输颗粒含量高的液体而不将泵设备损坏。这些泵虽然面对固体颗粒问题，然而效率不高。

本发明首次提出了一种清除离心泵进流侧液流中固体的设备，而不在分离装置上造成固体积累，也不会造成与传统过滤法相关的衰减压力降问题。这设备用标准管接头件制造。不要求积极保养并易于安装和操作。可应用于范围广泛的用途中，从化学加工业以至于施工现场的挖方，市政给水，以至发电等。设备采用压力容器设计中的经过考验的原理，即使应用于高度危险的用途中也不需增加操作训练。

因此本发明的一个目的，是提出一种清除离心泵进流侧液体中固体的设备。

本发明的另一个目的，是提出一种新颖的分离设备，用传统的管件或改造过的传统管件制造。

本发明的又一目的，是提出一种固体/液体分离法，而不致逐渐增大通过分离介质的压力降。

本发明还有一个目的，是提出一种新颖的分离设备，易保养修理。

本发明目的之一，是提出一种设备，可以通过将携带的固体绕过泵，输送含固体的液体。

本发明又一目的，是提出一种设备，可以不需增加动力而增高流量。

本发明的上述的和其他目的，凡对本技艺领域有一般专长的人，通过参阅本说明书及附图便很容易了解。

本发明提出一种分离液体中的固体物质的设备，有一个四通腔其中有上主出口，下主出口，水平总进液口和水平泵侧出液口;一个有孔偏导/分离板在四通腔中倾斜密封放置，从而将四通腔分隔为上腔区和下 腔区，上腔区由该板的上表面，该上主出口，和该水平泵侧出口围绕，该下腔区由该板下表面，该下主出口和该水平主进液口围绕，该偏导/分离板还至少有一个通孔，容纳至少一个装置，形成一个剪切喷咀;至少一个形成一个长形剪切喷咀的装置，密封放在该上主出口中，与该出口同心，该剪切喷咀形成装置的一端，从该上主出口中通过，和该上腔区的外部接通，该喷咀形成装置的另端，倾斜该偏导/分离板中安装，从而该偏导/分离板孔密封容纳该剪切喷流形成装置;至少一个回洗进口从该四通腔上腔区的壁上穿过，使该上腔区外部的液体通到该偏导/分离板上。

本发明还提出一种消除供入离心泵的液体中颗粒之类的方法，方法有下列步骤：设置一种分离液体中固体物质的设备，设备有一个四通腔，有一个上主出口，一个下主出口，一个水平主进液口和一个水平泵侧液体出口;一个有孔偏导/分离板在该四通腔中倾斜密封放置，从而将该四通腔分隔成一个上腔区和一个下腔区，上腔区由该板上表面，该上主出口和该水平泵侧出口围绕，下腔区由该板的下表面，该下主出口和该水平主进流口围绕，该偏导/分离板还至少有一个通孔，容纳至少一个剪切喷咀形成装置;至少一个长形剪切喷咀形成装置，在该上主出口中同心密封放置，该剪切喷咀形成装置的一端，从该上主出口中通过，和该上腔区外部接通，喷咀的另一端在该偏导/分离板上表面中纳入，倾斜安装，从而该偏导/分离板孔将该剪切喷咀形成装置密封容纳;至少一个回洗进口从该四通腔上腔壁中通过，使该上腔区外部的液体通向该偏导/分离板;将一个第一液源和设备的水平主进流口连接;将一个离心泵和设备的水平泵侧液体出口连接，将一个第二液源和设备的剪切喷咀形成装置连接，该第二液源的压力，必须高于设备的四通腔中的即时液压;将第三液源和设备的回洗进口连接;设备装置将分离后的物质从四通腔的下主出口向外输送。

本发明还提出一个实施方案，取消偏导/分离板，而用剪切喷咀形成装置分离固体。

在另一实施方案中，四通腔的下主出口和一个肘管装置连接，肘管经改装，有一个第二剪切喷咀朝向该肘管装置出口。这补充实施方案有无偏导/分离板，或者有无布置在该四通腔中的剪切喷咀形成装置都同样有效。

本发明还揭示可将该四通腔下主出口和离心泵排流管路锐角倾斜连接，造成虹吸效果，将夹带的固体绕过离心泵，然后将分离的固体颗粒再加入已从离心泵中通过的液体。

图1为局部解剖的前视，示本发明理想实施方案的四通腔及偏导/分离板。

图1为沿图1，2-2线的剖视，示剪切喷咀形成装置，偏导板及四通腔进出口的空间关系。

图3为本发明理想实施方案偏导/分离板的剖视细节，板的弯弧造成孔的形状变化，如图中虚线所示。

图4为本发明的流程图，示本发明的一种具体应用。

图5为本发明理想实施方案回洗进口的详细图。

图6为本发明该剪切喷咀形成装置另一实施方案的详细图。

图7为本发明另一实施方案的透视。

图8为本发明又一实施方案局部分分解的前视。

图9为局部解剖前视，示另一实施方案四通腔和剪切喷咀形成装置，方案中不设有孔偏导/分离板。

图10为局部解剖前视，示在图9的设备中增加肘管。

图11为本发明流程图，其中将夹带固体偏折，绕过离心泵，然后再将固体加入从泵中通过的液体。

图12为本发明管路内的喷咀设备的分解透视。

本发明的设计涉及汽车部件冲洗设备，在其中用水和腐蚀性冲洗液清洗汽车部件。这些部件常有油脂覆盖，形成一种两相系统，并且含有金属碎屑，螺母，螺栓及其他固体物件。由于需将冲洗液再循环，所以要求将明显的固体物质分离。虽然在说明书中提及将本器件在特定用途中成功应用并证明，但本行业中有一般专长的人可以理解本发明可作无数方面的应用，远超过下文实例所讨论的特定用途。

图1为本发明设备的局部剖视。有一个分离器10，在本实施方案中用一普通四通管件构成。分离器10有一个上主出口12，一个下主出口14，一个水平主进液口16，和一个水平泵侧液体出口18。通入分离器主孔口的数目最少为四个，有超过本处所述之四个孔口的分离器，也应属于本发明的范围和文后权利要求书之范围。在分离器10中放有一个偏导/分离板20。在本理想实施方案中板20为弧形，但要求将在分离器10中斜放的平板也归于本发明范围内。在下文中将有关于板20的特点和要求的更详尽的讨论，具体参照图3及7。

分离器10中还放置一个剪切喷咀22。在本实施方案中，剪切喷咀22在上主进口12中同心放置，和分离器10的外部接通。要求剪切喷咀22的内径小于主孔口（12，14，16及18）的内径。这种减小的直径保证从喷咀进入的液流速度，在典型上高于从水平主进液口16进入分离器的液体的速度。速度增高的优点可从下文了解。剪切喷咀22的终点为一偏导/分离板20，容纳在贯通板20主体的一个喷咀孔24中。因此剪切喷咀22中的液流，从板上表面26的下方进入分离器10。下文将更详细叙述，可对这剪切喷咀的实施作变化，诸如用若干在上主出口中斜角放置的喷咀。还可以将剪切喷咀22布置为两个纵向上的部分，将一个部分和板的喷咀孔24永久焊接。喷咀22的另一部分在上出口12中永久固定。喷咀22两个部分的连接不需完全密封，因为稍有泄漏可使液体在板的上表面26上浇淋。在下文中将参照图7所示另一方案，对喷咀22和板20之间的关系进 一步揭示。

参看图1，可见偏导/分离板20将分离器10分为两区。上腔区30由板上表面26，上主出口12和水平泵侧液体出口18围绕。下腔区32由板下表面28，下主出口14和水平主进液口16围绕。板20必需在分离器10内密封纳入，因此下区32和上区30之间的液体的流通，仅能通过偏导/分离板20。在本理想实施方案中，偏导/分离板用金属制造，用传统焊接技术将板20和分离器10的内壁连接。焊缝的伸展保证板20和内壁密封。然而要求将其他的结构材料也包括在本发明的范围内。例如在许多不同用途中，可使用聚氯乙烯管。可用聚氯乙烯制造分离器10和板20。在这应用中可用化学粘合剂，例如用环氧树脂和硅填缝料，将偏导/分离板20在分离器10中密封固定。

设回洗进口34，从上腔区30和外部接通。虽然下文中参照图4及5作较详尽叙述，但仅需提到可利用回洗进口34，强力喷出在板孔36上面，里面或附近积累的任何类型的固体材料即可。关于这回洗进口34的用途，下文叙述一个特殊的阀装置及其工况。还注意到可设置若干回洗进口，其中有若干喷液咀朝向板孔36，向孔喷射。可将这种多头进口通过可向一组进口配液的歧管连接作联动。多个回洗进口的需要和优点决定于特定的使用环境，这属于行业中有一般专长的人的知识范围。

图2示沿图1，线2-2的剖视。这视图的目的是表示理想实施方案中，下主出口14，剪切喷咀22和偏导/分离板20之间的空间关系。在这特定理想实施方案中，剪切喷咀22和下主出口14同心。在设有若干剪切喷咀的实施方案中（见图6），要求将全部喷咀直接放在下主出口14的上方，防止造成任何额外的湍流，或喷射液流中冲撞下腔区32壁部压的反射流。

这时还考虑到使用多个剪切喷咀（例如图6所示）有可能根本消除偏导板，或可对板的设计作很大的改变。有很多研究工作现正进一步进 行，试验这个原理，并更彻底界定关键参数，确定参数性质。现在认为进入腔中的高速流体造成的剪力，对液体及含有的颗粒作用，将颗粒向下朝下主出口14驱送。

偏导/分离板20的制造在图3中示细节。下文叙述的方法仅涉及弧形板及金属板。如上所述，平板及PVC结构材料应属本发明范围。这特定制造方法具有的重要特点，是贯穿板20的孔36有变化“孔径”。如图3虚线所示，板28下表面上的孔，直径小于上板面26的孔径。孔眼的这个特点防止固体颗粒在孔中顽固的卡塞，因为任何可通过较小孔径的东西，必然能通过在板上表面26上存在的大孔径。在本理想实施方案中，平板20用已知技术开孔，例如通过冲孔或钻孔，然后将板辊压增加图中所示的弧度。这辊压过程使板上表面伸长，而板下表面压缩。力的变化造成图3虚线所示的孔径变化。

现对使用分离器设备的特别理想的方法参照图4叙述。在这应用中，上述理想设备如图4所示，但可以理解可设置其他设备而仍属于本发明的范围。用一个自动汽车部件清洗机40，对汽车部件42去油泥并清洁。洗涤液46在清洗设备40的底部积累。在这实施方案中，设有一个洗涤液再循环管路48，将洗涤液向喷雾器44再循环。在清洗器40中积聚的洗涤液46中含有颗粒和其他固体材料，以及乳化油和油泥。为将洗涤液从清洗器40的底部向喷雾器44再循环，洗涤液必须通过再循环管路48，达到泵的进流口50和泵52。

如上文指出，与这类系统有关的一个烦人的问题，是使液体夹带的固体颗粒进入泵中，从而损坏泵叶轮，经常撕裂叶轮，结果破坏输送液体需要的密封。为防止固体从清洗器底部到达泵52中，在洗涤液再循环管路48中安装分离器10，分离泵进口50中的固体，以防将泵52中的叶轮损坏。然后将泵中的液流向喷雾器44送回。在喷雾器的供给管路55中设一隔离阀54，需要时将泵52和清洗器40之间的管路切断。有一个泄放管 路56在泵流和喷雾器之间的供给管路55上抽吸，泄放管路并和有回洗阀60的回洗供给管路58连接。泄放管路56在通入剪切喷咀22前，和一个剪切喷咀管路62及剪切喷咀阀64连接。

这流路布局的效果是将固体颗粒66向偏导/分离板20引导，然后离开板20，再将颗粒偏导。将固体颗粒保持在下腔区中，然后通过下主出口14，排出分离器10。一个回流管路68和主出口14连接，将洗涤液通过滤膜箱70，送回清洗器40。然后将“过滤后”的洗涤液通入上腔区30，进入水平泵侧液体出口18，并通过减压器72。

图4所示构形表示本发明的方法和设备的稳态工作方式。注意回洗阀60旁有字母“C”。这记号表示在本设备的稳态运转中，回洗阀60关闭。但这时剪切喷咀阀64开放，使液体在高于泵的进液侧的压力下，通过剪切喷咀22进入分离器10。

参看图5，示“回洗”工况的局部细节。在图5中，回洗阀60开放，剪切喷咀阀62设计为关闭。在这构形中，泄放管路56对泵流开放，使高压液向板的上表面26喷射并冲击。这动作使卡在板孔36中的任何夹带颗粒或固体松脱。这样可以获得快速回洗而不需泵的长停机时间。还认识到假如固体在偏导/分离板中卡塞，进入回洗进口34的液流，可对泵52增加液流的供给。这样可防泵的供给不足，产生气穴以及发生故障。

图6示分离器设备的另一实施方案。特别有利的实施方案有两种变型值得注意。第一种有关剪切喷咀122。在对照图1的上述理想实施方案中，仅有单个剪切喷咀。这方案中设单个的剪切喷咀进液122。从这单个的进液上有一个歧管124分叉，供给若干剪切喷咀126a，126b，126c及126d。和单剪切喷咀相似，各端部都在偏导/分离板的孔中密封固定。

图6并示上文参照图1叙述的回洗进口的一种变型。具体则为设有若干回洗进口134a，134b及134c。各和一个歧管连接，又和在泵泄放管 路上抽吸的一个回洗供给管路连接。这种多支回洗喷咀使回洗较有力而集中，将颗粒从板孔中松脱。

图7说明一种有似四通接头的腔150的分离器10，其侧壁可拆卸。上述理想实施方案用现有的设备。这方案代表专为这用途发展的一种新颖设计。和传统的四通接头一样，这方案用四个主要孔口，即一个上主出口152，一个下主出口154，一个水平主液体进口156和一个水平泵侧进液口158。在这方案中设有一个可拆卸的偏导/分离板160，便利案装和保养。还可以为用户提供有不同孔眼尺寸的组套板件，随特定用途选择。有一个在纵向上分段的剪切喷咀162预先和偏导/分离板固定。对纵向上的部分的长度选定，以便将板通过侧壁孔插入或取卸。前板164及后板166拆卸表示。用螺栓168和与四通接头相似的腔固定。显然使用的螺栓的数目和强度，决定于用螺栓的系统的工作压力。后板166还有一个孔169，作回洗进液口用。

图8示本发明的一个剖视，两个纵向部分连接形成剪切喷咀162。在这实施方案中，上主出口152中的下部162及上部之间有一个小间隙。这间隙如图示，使液体从剪切喷咀中漏出，将液体喷流冲撞偏导/分离板在上表面分散。

图8示一个固定在板下表面上的挡板170。挡板将大颗粒直接向下液体出口引导。这挡板170最好放在进液口和剪切喷咀之间。这挡板可用于图1中的特别理想的实施方案，可用传统焊接技术焊在板上。

本发明的另一方案根据图9叙述。这方案中没有偏导/分离板。而用形成长剪切喷咀122的装置，施加一个垂直的力，将通过水平主进液口116进入分离器110的液体中的固体颗粒分离。已发现不用偏导/分离板，而用剪切喷咀形成装置122，便可有效清除固体颗粒。在剪切喷咀开口端124处造成的湍流，使夹带颗粒向下主出口114偏折。于是从水平泵侧出液口118排出分离器110的液体中，基本没有大固体颗粒。

还考虑可在上主出口112中，设置若干剪力喷咀。上面已参照图6对一种相似的构形作叙述，不同之处在于参照图6作叙述的实施方案中有偏导/分离板。

参看图4，图中在回流管路68中的经分离并转向的固体，被在滤膜箱70中保持并积聚，过滤后的液体落入清洁器40底部，然后通过再循环管路48回到分离器装置中。对这构形还可作较简单而重要的改型。例如，如要求从回流管路68回收固体或液体，或二者兼收，便可能用相当简单的技术完成。可在主出液口14的下方设放一个接收槽，在里面收集固体和液体。假使要求将液体回收或再循环，便可在接收槽底上设出口，接收液体。

在本发明中，认识到假如主出液口14在接收槽液面下面的一点上与槽连接，便可提供额外保护，防止供给不足，气穴和由此造成的故障。假如出于某种原因，水平主进液口16通往泵52的堵塞或流量下降，于是，假如主出液口14和液体接收槽的连接处处于接收槽液面以下，便可使分离器10中的流量变化。液体通过主进液口14，从液体接收槽进入分离器10，然后进入泵52。如有分离/偏导板，则可将通过主进液口回流的液体过滤。

分离装置10的进一步改进如图10所示。在这方案中，肘管装置140通过导管138和下主出口114连接。肘管140有一个进口侧，离主出液口114最近，有一个出口侧离分离器110最远。肘管140中有一个弯弧144，至少有一个装置形成第二剪切喷咀142。这第二剪切喷咀形成装置142朝向肘管的出口侧。第二剪切喷咀形成装置可以是一个单喷咀，也可有多个喷咀，取决于具体用途。使用肘管中的这第二喷咀，可增加向下的力，将固体颗粒和通过分离器110的液体分离。

可以将肘管140和图1中绘示的分离器设备10配合使用。

此外，可以将肘管142和分离器装置配合，在分离器110的上主出 液口中不放置外剪切喷咀。

可以设想将一组肘管140组合，各肘管各有一个剪切喷咀形成装置，各在通过肘管的液流方向上加力。还考虑将肘管和管路内喷流组合，也包括在本发明的范围内，例如根据图12中的器件所作的叙述。可将剪切喷咀形成装置，和泵泄放管路连接，如参照图4中剪切喷咀管路162所作的叙述，或和某一压力高于肘管140中压力的液源连接。

现参看图11，设置一个装置，可将液体中的固体颗粒改向，绕过离心泵，然后再合并，形成含固体的单个液流。虽然这图中和下面的叙述涉及一种方案，其分离器110有带孔的偏导/离心板120，但考虑可用图9中的分离器110，取消其偏导/分离板，以实施本发明。根据本发明的这个方面，设置一个第一液源140，其中有含固体颗粒146的液体。这第一液源140可以是施工挖方现场，采矿作业，或其他的要求将含颗粒的液体向高地运输的场合。在典型中用泵达到这目的。但如上面较详细的叙述，一般很难用离心泵输送内有颗粒尺寸接近泵叶轮直径的固体的液体。这情况造成叶轮故障，更新时成本昂贵。其他的不易被悬浮固体颗粒阻碍的类型的泵，则输送液体的效率低。本发明在这方面的目的，是用一个离心泵输送第一液源140中的液体146，但用分离器110将夹带的固体颗粒转向，绕过离心泵152，然后在离心泵下游，将固体流引入通过泵的液体，因此消灭因泵腔内有固体造成叶片的损坏。

第一液源在第一液体出口148和分离器110连接。第一液体出口148通过水平主进液口116和分离器110连接。将液体中夹带的固体颗粒166，向下引向下主出液口114，通过回流管路168被从分离器110送出。将固体颗粒166偏导，和液分离，液体通过偏导/分离板120，从水平泵侧液体出口118离开分离器110，经过减压器172，进入泵的进液管路150。这管路150又通过离心泵152，和泵的排出管路155连接。泵的泄放管路156及剪切喷咀管路162，分别连接回洗进口134及剪切喷咀形成 装置122。

为了不用一个泵完成将液体提升到一个高位上必须做的工作，而能将固体通过回流管路168输送，便将回流管路168接通泵的排液管路155。将这两管路连接造成虹吸效果。通过泵排出管路155的液流;压力高于回流管路168中的液流。回流管路168和泵的排出管路在标号170处呈锐角斜向连接。这构形加强了两管路之间的压差，并造成回流管路168中的虹吸效果。于是将固体166偏导，绕过泵152，然后输送入槽箱172，不必从泵的叶轮中通过，也不致造成叶轮损坏。

还了解到使用剪切喷咀形成装置122可造成液流量的增高，在这种类型的系统中属于典型。用剪切喷咀122时，出自下主出口114的液体量，比预喷射流速与剪切喷咀流速的简单之和提高很多。可以观察到，出自下主出口114的流速，比不用剪切喷咀时大为增高。

对本发明的又一个方面参照图12叙述。虽然所述设备在许多方面和图7中的器械相似，但图12中的器械却有很多不同，并且目的是在图7所示器械的下游工作。图12所示的装置，下文中称为管路内喷咀装置，没有图7中分别用号160及162标志偏导/分离板及剪切喷咀。管路内喷咀装置210还可拆卸其六个侧壁，大为提高使用时的灵活性和便利。紧固装置268毋需解说，对具体装置作选择和配备可体现特定设备的功能，其选择明显在一般专业人员的知识范围之内。

这种管路内的喷咀装置210，不设置垂直于从进口孔256到出口孔258的主液流的剪切喷咀形成装置。相反，管路内喷咀装置设置平行于通过器件210的主液流的剪切喷咀装置。然而一个共同的特点是从喷咀280及282进入的液体，压力必须高于当时腔内的压力。这增高的压力可从外源取得，或图4及11所示的泵泄放管路可经济而方便地供给。

图12所示的器件，目的是独立工作，或结合四通腔剪切喷咀装置和/或图10所示的肘管。这器件构形最好参照图4说明。管路内喷咀装置 210可插在回流管路68中，或插在图11的回流管路168中。任一情况下剪切喷咀280及282都平行朝向回流管路68或168中的主液流。这样可将固体从流向离心泵进液口的液流中分离。如上面已提到，可将图10中的肘管和管路内喷咀装置210结合。根据要求的用途选择最适当的构形，是一般专业者力所能及。

用可折卸的板252，254，256，258，264及266可以不需改变全部管路内的喷咀装置，方便地分别改变进口/出口尺寸和剪切喷咀的容量。

既已参照理想实施方案作了说明，便可了解在文后的权利要求书的范围内，还有其他的方案和实施例。例如，可将一系列板孔尺寸逐个减小的器件结合在一起，这样可做到超过滤而没有压力降的问题。还可提出将孔径随叶轮直径选定。一种安全运转的设想是颗粒尺寸能够通过叶轮，便不会将其损坏。因此，孔径选择的一个标准应该是包括泵叶轮的直径。

还应该注意的是虽然对本发明作了相关于泵过滤器件的叙述，但也可不用于泵。

关于剪切喷咀和回洗进口，虽然对理想实施方案涉及一个泵泄放管路的使用，但一般专业者可以了解到这些液体进口可用其他的供源。例如用剪切喷咀引入第二液体，便可用本设备作混合室。回洗进口还可不和泵泄放管路或剪切喷咀液源连接，而和另一单独的液源连接。

下面为一个具体实例：

在一个和图4所示相似的设备中，有一个三马力的三相英格索尔-兰德（lngersoll-Rand）泵安装。泵的特点是高流量低压运转。估计泵的能量为150加仓/分钟。泵进口1英寸，出口3/4英寸。用现成标准的1英寸四通接头，按上面叙述过程制造分离器。用一个半英寸标准喷咀作剪切喷咀。安装在汽车部件清洗器上运转168小时，测定的流量未见下降，虽有固体但泵无损坏。

在选择分离腔尺寸时，建议四通管件腔直径大于进液管路直径。增大的容积起贮箱作用，减低液体速度并使固体易于分离。还建议将分离器向泵作供给的出口侧处作缩颈。这样，举例而言，当将剪切喷咀的阀关闭，而将回洗流暂时开放，可保证泵不致供给不足。还建议分离器在泵上游的一个距离上安装。其容量也可作储液器，因此暂时流量变化对泵的性能不会有不利的影响。

偏导板的设计还应有足够的强度，因为液体夹带的固体可在冲撞板时给予相当大的动量。选定板的厚度时必须考虑固体颗粒的尺寸和流速。

Claims (14)

1、一种从液流中分离出所夹带的固体的装置，其特征在于，该装置包括：

a)一个四通腔中有一个上主出口，一个下主出口，一个水平总进液口，一个水平泵侧出液口；

b)一个有孔偏导/分离板在四通腔中倾斜密封放置，从而将四通腔分隔为上腔区和下腔区，该上腔区由该板上表面，该上主出口和该水平泵侧出口围绕，该下腔区由该板下表面，该下主出口和该水平主进液口围绕，该偏导/分离板还至少有一个通孔，容纳至少一个装置，形成一个剪切喷咀；

c)至少一个形成长形第一剪切喷咀的装置，在该四通腔上主出口中同心密封放置，该第一剪切喷咀形成装置的一端，穿过该上主出口和该四通腔的外部接通，该第一喷咀形成装置的另端倾斜该偏导/分离板中安装，从而该偏导/分离板孔密封容纳该剪切喷流形成装置；

d)第一液源，和该四通腔水平主进液口连接；

e)一个离心泵，有一个进口侧和排出侧，该四通腔水平泵侧出液口和该离心泵进口侧连接；

f)一个泵的长排出管路，和该离心泵的排出侧连接。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

a）一个泵泄放管路，一端和该泵排出管路连接，另一端和该形成长形剪切喷咀的装置连接;

b）输送固体的长管路，一端和该四通腔下主出口连接，另一端和该泵的排出管路连接，从而该输送固体的管路的纵向轴线和该泵排出管路的纵向轴线按一锐角交叉;

从而将该四通腔中的该液体的夹带固体分离，该分离固体通过该下主出口排出该四通腔，通过该固体输送管路进入该泵排出管路，从而和通过该离心泵的液体再混合。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

a）至少一个肘管装置，其中有一个进口端和一个出口端;

b）至少一个形成一个第一剪切喷咀的装置，在该肘管壁上有通口，该第一喷咀形成装置的一端和该肘管的外部连通，该第一喷咀形成装置的另端向该肘管排放，造成该肘管出口端方向的液流，从而将该液体夹带的固体物质包含在朝向四通腔下主出口的第一液流中，并将基本不含固体物质的第二液流，向该四通腔水平泵侧出液口引导。

4、如权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括：至少一个通过该四通上腔区壁的回洗进口，向该有孔的偏导/分离板传递上腔区外来的液体。

5、如权利要求3所述的装置，其特征在于，该装置还包括：至少另有一个装置，形成长形第二剪切喷咀，在该四通腔上主出口中同心密封放置，该第二剪切喷咀形成装置的一端穿过该上主出口，和该四通腔的外部接通，该第二喷咀形成装置的另端，向该四通腔排放，造成该四通腔中朝向该下主出口的垂直液流。

6、如权利要求3所述的装置，其特征在于，该装置还包括：至少一个形成长形第二剪切喷咀，在该四通腔上主出口中同心密封放置，该第二剪切喷咀形成装置的一端穿过该上主出口，和该四通腔的外部接通，向该四通腔排放的该第二喷咀形成装置的另端，在该偏导/分离板孔中倾斜密封安装;至少一个通过该四通上腔区壁的回洗进口，在该上腔区的外面，将液体和该有孔偏导/分离板接通，该偏导/分离板还具有用于容纳该第二剪切喷咀装置的通孔。

7、如权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括：至少另有一个有一个进口和一个出口的肘管装置;并有至少一个形成第二剪切喷咀的装置，通过该肘管壁接通，该第二喷咀形成装置的一端，和该肘管外部接通，该第二喷咀形成装置的另端，向该肘管内排放，造成该肘管出口端方向上的液流，该肘管装置放在该下主出口和该泵排出管路之间的该固体输送管路中。

8、如权利要求4所述的装置，其特征在于，该装置还包括：至少另有一个肘管有一个进口端和一个出口端;至少一个形成第二剪切喷咀的装置贯通该肘管的内外，该第二喷咀形成装置的一端，和该肘管的外部接通，该第二喷咀形成装置的另端，向该肘管内排放，形成肘管出口端方向的液流，该肘管装置放在该下主出口和该泵排出管路之间的该固体输送管路中。

9、如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

a）至少一个肘管装置有一个进口端和一个出口端，该肘管装置进口和该四通腔下主出口连接;

b）至少一个管路内喷流装置，该装置有一个和该肘管装置出口端连接的进口孔和一个出口孔，该喷流装置中至少配置一个剪切喷咀形成装置，使该剪切喷咀形成装置朝液流方向排放。

10、一种用权利要求1所述的装置分离液流中夹带的固体物质的方法，其特征在于：

a）设置一种分离液体中固体物质的设备，设备有一个四通腔，有一个上主出口，一个下主出口，一个水平主进液口和一个水平泵侧液体出口;

b）一个有孔偏导/分离板在该四通腔中倾斜密封放置，从而将该四通腔分隔成一个上腔区和一个下腔区，上腔区由该板上表面，该上主出口和该水平泵侧出口围绕，下腔区由该板的下表面，该下主出口和该水平主进流口围绕，该偏导/分离板还至少有一个通孔，容纳至少一个剪切喷咀形成装置;

c）至少一个长形剪切喷咀形成装置，在该上主出口中同心密封放置，该剪切喷咀形成装置的一端，从该上主出口中通过，和该上腔区外部接通，喷咀的另一端在该偏导/分离板上表面中纳入，倾斜安装，从而该偏导/分离板孔将该剪切喷咀形成装置密封容纳;

d）至少一个回洗进口从该四通腔上腔壁中通过，使该上腔区外部的液体通向该偏导/分离板;

e）将一个第一液源和设备的水平主进流口连接;

f）将一个离心泵和设备的水平泵侧液体出口连接;

g）将一个第二液源和设备的剪切喷咀形成装置连接，该第二液源的压力，必须高于设备的四通腔中的即时液压;

h）将第三液源和设备的回洗进口连接;

i）设备装置将分离后的物质从四通腔的下主出口向外输送。

11、如权利要求10中之方法，其特征在于：和该剪切喷咀形成装置连接的该第二液源为离心泵出口的泄放管路。

12、如权利要求10中之方法，其特征在于：该分离固体物质输送装置包括有和下主出口连接的液体管路，然后下主出口向一个液体接受槽排空，该接受槽还和另端和第一液源接通的液体再循环管路连接通。

13、如权利要求10中之方法，其特征在于：该分离固体物质输送装置包括有一个液体管路和下主出口连接，然后下主出口向一个接液槽排空，将液体排入该槽中的液面的下方，该接液槽还和另一端和第一液源连接的一个液体再循环管路接通，因此，在该第一液源堵塞或干涸时，可有另一液源向该离心泵供给。

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