CN1030966C - 混流泵 - Google Patents

Abstract

一种用于两液体的混流泵，它包括一壳体和安装在壳体内的一实质上水平的离心叶轮。在壳体中的一对入口允许液体进入到叶轮的下侧。在叶轮的上面并在壳体内有一液体出口。叶轮围绕着一实质上垂直的轴旋转，以驱使和混合从入口至出口的液体。在壳体内的一导流板，它位于液体入口和叶轮的下侧之间，它将液体从壳体的外侧沿叶轮的轴线导向。

Description

本发明涉及一种用以混合两种液体的混流泵，例如用于液一液萃取过程。

我的美国专利US4,657,401公开了一种为了混合两种互不溶解的液体的混流泵，它用于液-液萃取过程。我的所公开的美国专利US4,595,571，也参考地包括在本发明中。

我的美国专利US4,657,401混流泵具有一水平的离心叶轮，它围绕实质上垂直的轴旋转，以驱使液体从两入口流向泵壳的出口。虽然该专利所公开的混流泵的工作是满意的，但发现使用导流板可以提高泵的性能，该导流板使流体从泵壳的外侧沿旋轮叶轮的轴线方向流动。这样的改进使得液体在被向外抛和通过泵出口之前，引起两种进入的液体首先流到叶轮的中心部分，其结果是导致两液体更有效的混合。这样的改进由于两流体沿着泵叶轮表面更密切的接触，从而获得其中之一的液体所含一个或多个组分更有效地转移到其它液体中。

本发明提供用以两种液体的混流泵。泵包括壳体和装在壳体内的一个实质上水平的离心叶轮。在壳体上一对入口允许液体进入叶轮的下侧。壳体有一出口，它位于叶轮的上方，提供了使叶轮围绕着实质上垂直轴旋转的装置，以推动和混合从进口至出口的液体。在入口和叶轮的下侧之间的壳体内设置了一导流板，它使壳体外侧的液体朝着叶轮的轴线方向流动。

最佳的是，导流板在叶轮下面留有间距，并包括中心孔。叶轮转轴通过孔而延伸。优选的导流板包括一向外延伸的法兰，它与实质上垂直的边缘的下端相固定连接。该边缘连接于实质上水平的环形挡板的外周边。法兰固定到壳体以使液体必然从泵入口沿叶轮的轴线流动并向上流过环形挡板的中心孔。

优选是混流泵的入口位于导流板的下面并在壳体的底部，导流板在壳体底部上方有一间距。本发明的最佳形式，出口位于壳体的顶部，并连接到液—液萃取塔的底部，例如它公开在我的美国专利US4,595,571和4,657,401中。

从以下的详细描述及附图将会更充分地理解本发明，其中：

图1是安装在液—液萃取塔底部的本发明混流泵的部分示意图。即部分剖视和部分断面；

图2是图1的2—2剖视图；

图3是装入混流泵前的导流板的视图；

图4是按照图3 4-4方向的平面图。

参看图1，是公开在美国专利US4,657,401的一种立式液—液萃取塔10，具有—水平底部12和—在中心设置的入口14，它位于萃取塔中心部分的立式提升管16的下端。一向下延伸的环形裙部18围绕液—液萃取塔的底板12的外周边的上边缘被整体地加工出。

—正方形的泵壳20具有四个立壁22(见图27，它们以底板12的底面的各自的上边缘被整体构成。以水平环形连接板24的上表面整体地构成泵壳壁的下边缘，以裙部18下边缘整体地构成连接板的外周边。连接板24包括—向下延伸的圆筒部分26和一向外延伸的柱状法兰28。

泵壳体包括—圆形底部30，具有向外延伸的法兰32，用围绕着法兰28和32的外周边设置的螺栓34将其固定到法兰28的下表面。

一垂直的叶轮轴36向上延伸，通过壳体底部30的中心垂直孔38。一水平的叶轮40被装在泵壳内，在轴36的上端。叶轮包括—水平的圆形盘42和四个径向延伸的叶轮叶片44，它们以相等的间距安装在盘42的下面。根据需要可以使用更多或较少的叶片。最好所有的叶片具有相同的形式。每个叶片从轴36刚好延伸到盘42的外周边的末端。

每个叶片44的横截面是L形，它包括-水平的支板，点焊到盘的底面。每个叶片还包括-垂直的并向下延伸的叶轮件48。

叶轮件48的最佳形状见图1所示。每一叶轮件按向上种向外的方向逐渐减小，以致每个叶轮件其内侧一端较靠近于壳体的底部，而在其外侧一端则远离壳体的底部。

密封件50固定于空腔52内，它与壳体底部30的孔38同心。该密封件相对轴36形成滑动液体密封。密封件是一种惯用的商业上可以购买到的陶瓷-石墨型，用以密封旋转轴。轴36由轴承(未示出)支承以便于旋转，轴承装在壳体底部30的下方。

一对垂直入口孔58相对于叶轮轴对侧设置延伸通过泵壳体的底部30，并装有常规的装置(未示出)以便当叶轮轴旋转时将第一和第二相互不溶解的液体供到泵壳体的内部，叶轮轴是由常规的皮带轮皮带和驱动马达(未示出)带动而旋转的，如见美国专利US4,657,401。

一环形导流板60(图1、3和4)包括一水平的环形挡板62，它具有的中心孔64同心地围绕着泵轴36的中心孔64，整体地构成一向下延伸的环形边缘66，即用挡板62的外周边整体地形成其上边缘，它包括一向外延伸的环形法兰68。用螺栓70将法兰固定在泵壳体后部的上面，使得边缘66的内表面的直径大致等于两入口58的最外部分之间的距离。

进入入口孔58的液体，通过导流板迫使其沿着叶轮的旋转轴线方向流动并向上通过挡板62的中心孔64。在液体由于离心力抛至叶轮外周边和向上通过泵壳体至萃取塔的入口(和泵壳体出口)14之前，则可导致液体直接对着叶轮叶片48的内部。如果不使用导流板，其趋势是，进入的液体仅仅主要地分布于叶轮叶片48的外端，其结果是，在其它液体中分散一种液体的效率较低。

此外，通过迫使进入的液体流到叶轮的中心，则叶轮叶片的更均匀的工作区域位于进入液体之中，其结果是，叶片的磨损更均匀和泵叶轮的寿命增长。

上述装置的各种零件可由任意一些合适的材料制造。例如，叶轮盘和叶片可用金属制造，例如钛。叶轮轴可以是钛或不锈钢。挡板可以用由玻璃纤维加强的塑料制造。泵壳可以用任何合适的塑料制造(最好是一种例如聚丙烯，PVDF或FRP)，这些塑料能经受较高的操作温度范围达到大约170°F。

使用本发明的导流板，其结果是提高了液一液萃取的效率。具体的应用试验已指出，输出流量提高比率为3比1(带有导流板为每分钟0.75加伦，而没装导流板的为每分钟0.25加伦)。由此，可以相信，导流板的使用明显地改进了液—液萃取过程。

Claims (6)

1.用于混合两种液体的混流泵，它包括：

一个带有出口的壳体；

一个装在壳体内的实质上水平的离心叶轮；

在壳体内的一对入口，允许液体进入叶轮的下侧；

在壳体上的一出口，位于叶轮的上方；

一液一液萃取塔的进口连接于壳体的出口；和

用于使围绕一实质上垂直轴的叶轮转动的装置，以便推动和混合从进口至出口的液体，其特征在于还设有

一个在壳体内的导流板，它位于进口与叶轮的下侧之间，其结构布置使液体从壳体外侧沿叶轮的轴线导向。

2.根据权利要求1的混流泵，其特征在于导流板在叶轮的下面有一间距。

3.根据权利要求1的混流泵，其特征在于导流板为环形并且它安置在叶轮转轴的周围，并与该轴相间隔。

4.根据权利要求1或2的混流泵，其特征在于导流板包括一实质上水平的环形挡板，它围绕着叶轮轴而设置一个法兰，它位于挡板的外周边上，和用于将法兰固定到壳体上的装置。

5.根据权利要求1或2的混流泵，其特征在于壳体具有底部，入口在壳体底部中，其中导流板安置在入口的上方并与其相间隔。

6.根据权利要求1或2的混流泵，其特征在于壳体具有底部，入口在壳体底部上，其中导流板安置在入口的上方并与其相间隔，并且其中的出口是在壳体的顶部。

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