CN103877750A - 一种分层液体分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层液体分离器，属于液体处理领域。所述分层液体分离器包括箱体、重液分离管和轻液分离管，重液分离管包括第一竖管和第一横管，第一竖管竖直设置在箱体内部，且第一横管的一端与第一竖管的上端连通，第一横管的另一端伸出箱体外部，轻液分离管包括第二竖管和第二横管，第二竖管竖直设置在箱体内部，且第二横管的一端与第二竖管下端连通，第二横管的另一端伸出箱体外部。本发明通过设置轻液分离管，使比重较小的液体的液面高于第二竖管上端后沿轻液分离管从箱体中自动流出，并设置重液分离管，使第二竖管下端处比重较大的液体受压沿重液分离管从箱体中自动流出，无需设置阀门及对阀门进行操作或检修，使用方便，降低分离成本。

Description

一种分层液体分离器

技术领域

本发明涉及液体分离设备领域，特别涉及一种分层液体分离器。

背景技术

分层液体分离器是一种对含有至少两种比重不同、互不相溶并且混合在一起的混合液体进行分离的设备。通过分层液体分离器可以有效地将至少两种分层液体有效的分离开。在石化工业、汽车工业、污水处理工业等领域均会用到分层液体分离器。

现有的分层液体分离器大多包括箱体、上出液口、下出液口、第一阀门和第二阀门，上出液口设置在箱体上部，下出液口设置在箱体下部，第一阀门设置在上出液口上，第二阀门设置在下出液口上。使用时，将混合液体注入分层液体分离器中，比重较小的液体与比重较大的液体自动分层，打开第一阀门使比重较小的液体从上出液口排出，然后打开第二阀门使比重较大的液体从下出液口排出。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的分层液体分离器在比重较大的液体与比重较小的液体自动分层后，必须要人工对第一阀门和第二阀门进行操作，才能使比重较大的液体、比重较小的液体分别从下出液口、上出液口流出，使用十分不方便；同时为避免比重较大的液体或比重较小的液体从分层液体分离器中泄漏，必须经常对第一阀门和第二阀门进行检修和更换，需要耗费大量的人力物力，直接增加了分层液体的分离成本。

发明内容

为了解决现有技术使用不方便、分离成本较高的问题，本发明实施例提供了一种分层液体分离器。所述技术方案如下：

一种分层液体分离器，所述分层液体分离器包括箱体、重液分离管和轻液分离管，所述重液分离管包括第一竖管和第一横管，所述第一竖管竖直设置在所述箱体内部，所述第一横管水平设置，且所述第一横管的一端与所述第一竖管的上端连通，所述第一横管的另一端伸出所述箱体外部，所述轻液分离管包括第二竖管和第二横管，所述第二竖管竖直设置在所述箱体内部，所述第二横管水平设置，且所述第二横管的一端与所述第二竖管下端连通，所述第二横管的另一端伸出所述箱体外部，所述第二竖管的上端高于所述第一竖管的上端，使用时，比重较大的液体与比重较小的液体的分界面位于所述第一竖管的下端与所述第二竖管的上端之间。

进一步地，所述分层液体分离器还包括进液管，所述进液管设置在所述箱体上部，且所述进液管与所述箱体内部连通。

更进一步地，所述分层液体分离器还包括进液阀门，所述进液阀门设置在所述进液管上，且所述进液阀门位于所述箱体外部。

进一步地，所述分层液体分离器还包括放液管，所述放液管设置在所述箱体底部，且所述放液管与所述箱体内部连通。

更进一步地，所述分层液体分离器还包括放液阀门，所述放液阀门设置在所述放液管上，且所述放液阀门位于所述箱体外部。

进一步地，所述分层液体分离器还包括视窗，所述视窗设置在所述箱体上，所述视窗用于观察所述箱体中的液体的高度。

更进一步地，所述视窗的材质为玻璃、树脂或水晶。

作为优选，所述第一横管、所述第二横管均与所述箱体密封焊接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明提供的分层液体分离器通过设置轻液分离管与重液分离管，并限定比重较大的液体与比重较小的液体的分界面位于第一竖管的下端与第二竖管的上端之间，可以使得比重较小的液体的液面高于第二竖管上端后，从第二竖管的上端进入第二竖管并沿轻液分离管从箱体中自动流出，并使得第二竖管下端处比重较大的液体受压沿重液分离管从箱体中自动流出，不需要设置阀门，更不需要人工对阀门进行操作或检修更换，使用十分方便，并且节省了人力物力，直接降低分层液体的分离成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的分层液体分离器的结构示意图；

图2是本发明又一实施例提供的分层液体分离器的结构示意图

其中，

1箱体，

2重液分离管，

21第一竖管，

22第一横管，

3轻液分离管，

31第二竖管，

32第二横管，

4进液管，

5进液阀门，

6放液管，

7放液阀门，

8视窗。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，包括箱体1、重液分离管2和轻液分离管3，重液分离管2包括第一竖管21和第一横管22，第一竖管21竖直设置在箱体1内部，第一横管22水平设置，且第一横管22的一端与第一竖管21的上端连通，第一横管22的另一端伸出箱体1外部，轻液分离管3包括第二竖管31和第二横管32，第二竖管31竖直设置在箱体1内部，第二横管32水平设置，且第二横管32的一端与第二竖管31下端连通，第二横管32的另一端伸出箱体1外部，第二竖管31的上端高于第一竖管21的上端，使用时，比重较大的液体与比重较小的液体的分界面位于第一竖管21的下端与第二竖管31的上端之间。使用时，首先将纯净的比重较大的液体注入箱体1中直至纯净的比重较大的液体液面没过第一竖管21的下端，由此可以保证比重较大的液体与比重较小的液体的分界面高于第一竖管21的下端，防止比重较小的液体进入第一竖管21中，保证了分离出的比重较大的液体的纯度，然后向箱体1中注入比重较大的液体和比重较小的液体的混合液体，由于比重较大的液体与比重较小的液体可以自动分层，混合液体进入箱体1后比重较大的液体自动与箱体1内部的比重较大的液体混合，比重较小的液体浮在比重较大的液体上方，不断的向箱体1中注入混合液体，当比重较小的液体的液面高于第二竖管31的上端时，由于重力作用，比重较小的液体自动进入第二竖管31并沿第二竖管31向下流动进入第二横管32，然后从第二横管32流出；由于箱体1中不断注入混合液体，且混合液体中比重较小的液体随轻液分离管3流出，使得箱体1中比重较大的液体越来越多，比重较大的液体的液面越来越高，第一竖管21的下端处比重较大的液体的压强越来越大，当比重较大的液体的压强大于箱体1外部压强时，比重较大的液体从第一竖管21被压入第一横管22中，并沿第一横管22从箱体1内部流出。

需要说明的是：若分层的比重较大的液体与比重较小的液体的比重均偏小，此时，第一竖管21的下端处比重较大的液体的压强始终无法大于箱体1外部的压强，则随着不断向箱体1中加入混合液体，且比重较小的液体自动流出后，比重较大的液体与比重较小的液体的分界面升高，当比重较大的液体与比重较小的液体的分界面到达第一竖管21的上端时，比重较大的液体通过第一竖管21与箱体1外界形成连通器，使得比重较大的液体由于连通器的原理沿重液分离管2自动流出。由于第一竖管21的上端低于第二竖管31的上端，可以保证比重较大的液体无法进入轻液分离管3，由此保证了分离出来的比重较大的液体与比重较小的液体的纯度。

本发明提供的分层液体分离器通过设置轻液分离管3与重液分离管2，并限定比重较大的液体与比重较小的液体的分界面位于第一竖管21的下端与第二竖管31的上端之间，可以使得比重较小的液体高于第二竖管31的上端后，从第二竖管31的上端进入第二竖管31并沿轻液分离管3自动从箱体1中流出，并使得第二竖管31的下端处比重较大的液体与箱体1外部空气建立压力平衡，此时当箱体1内比重较大的液体继续增加时，第二竖管31的下端处比重较大的液体受压沿重液分离管2从箱体1中自动流出，同时，当箱体1中比重较小的液体的液面低于第二竖管31的上端后，比重较小的液体停止流出，并且当第一竖管21的下端处的比重较大的液体的压强小于外界箱体1外界的压强时，比重较大的液体停止流出，可见若持续向箱体1中加入混合液体即可保持比重较大的液体与比重较小的液体进行分离，若要停止分离，只需停止向箱体1中加入混合液体即可，很容易的实现混合液体的分离或停止，使用十分方便；并且在使用时不需要工作人员对其进行监测，同时不需要在重液分离管2和轻液分离管3上设置阀门，更不需要对阀门进行检修或更换，节省了人力物力，直接降低分层液体的分离成本。

进一步地，如图1所示，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，还包括进液管4，进液管4设置在箱体1上部，且进液管4与箱体1内部连通，进液管4用于向箱体1内部注入液体。使用时，可以将箱体1加工成一个密闭的容器，使得液体只能通过进液管4进入箱体1内部，避免一些易挥发的液体从箱体1中挥发到空气中，对空气造成污染。

更进一步地，如图1所示，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，还包括进液阀门5，进液阀门5设置在进液管4上，且进液阀门5位于箱体1外部。其中，作为优选，进液阀门5优选为变量流量阀，使用时，工作人员通过控制进液阀门5的开度可以控制液体进入箱体1时的流量，由此可以避免混合液体进入箱体1速度过快而导致液体来不及从箱体1中排出，最终导致比重较大的液体与比重较小的液体的分界面超过第二竖管31的上端的情况，可以有效地将比重较大的液体与比重较小的液体的分界面控制在第一竖管21的下端与第二竖管31上端之间，并且在不需要对液体进行分离时，可以将进液阀门5关闭，停止对液体的分离工作。

进一步地，如图1所示，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，还包括放液管6，放液管6设置在箱体1底部，且放液管6与箱体1内部连通。在箱体1需要进行日常的检修、维护时，可以通过放液管6将箱体1中剩余的液体排放干净，同时在箱体1中比重较大的液体较多时，不仅可以通过重液分离管2将比重较大的液体排出，还可以通过放液管6将比重较大的液体排出。

更进一步地，如图1所示，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，还包括放液阀门7，放液阀门7设置在放液管6上，且放液阀门7位于箱体1外部。通过设置放液阀门7可以控制箱体1中的液体从放液管6流出时的流速以及流量。

进一步地，如图1所示，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，还包括视窗8，视窗8设置在箱体1上，且视窗8嵌入箱体1的侧壁上，在箱体1上对应设置有与视窗8相同大小的通孔，在安装视窗8时，必须保证视窗8的四周与通孔密封连接。通过视窗8可以方便工作人员观察箱体1内比重较大的液体的液面高度以及比重较小的液体的液面高度，可以保证在将使用前向箱体1中注入纯净的比重较大的液体时，液面没过第一竖管21的下端，并且在向箱体1中注入比重较的液体与比重较小的液体的混合液体时，保证比重较大的液体的液面低于第二竖管31上端，避免比重较的液体进入轻液分离管3。

更进一步地，如图1所示，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，其中，视窗8的材质为玻璃、树脂或水晶。

需要说明的是：视窗8还可以由其他透视性较好的材料制成，以保证工作人员可以通过视窗8看到箱体1内部。

作为优选，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，其中，第一横管22、第二横管32均与箱体1密封焊接，可以有效地保证第一横管22、第二横管32与箱体1之间的密封性，避免箱体1内部的液体从第一横管22或第二横管32与箱体1的连接处漏出。

本发明提供的分层液体分离器可以应用在石油化工、汽车工业、污水处理、洗涤服务业等领域，具有非常广阔的应用前景。

实施例二

如图2所示，本发明实施例提供了一种分层液体分离器，利用四氯乙烯与水的比重不同

，将四氯乙烯与水的混合液体分离。

分层液体分离器包括箱体1、重液分离管2、轻液分离管3、进液管4、进液阀门5、放液管6、放液阀门7和视窗8，其中重液分离管2包括第一竖管21和第一横管22，第一竖管21竖直设置在箱体1内部，第一横管22的一端与第一竖管21的上端连通，第一横管22的另一端伸出箱体1外部，轻液分离管3包括第二竖管31和第二横管32，第二竖管31竖直设置在箱体1内部，第二横管32的一端与第二竖管31下端连通，第二横管32的另一端伸出箱体1外部，第二竖管31的上端高于第一竖管21的上端，进液管4设置在箱体1上部，且进液管4与箱体1内部连通，进液阀门5设置在进液管4上，且进液阀门5位于箱体1外部，放液管6设置在箱体1底部，且放液管6与箱体1内部连通，放液阀门7设置在放液管6上，且放液阀门7位于箱体1外部，视窗8设置在箱体1上，且视窗8嵌入箱体1的侧壁上。

其中，f₁为水位临界面，f₂为四氯乙烯与水的分界面，f₃为四氯乙烯从第一竖管21中溢出的液面，a为箱体1中四氯乙烯的液位高度，b为水的液位高度，c为四氯乙烯从第一竖管21中溢出的液面与箱体1底部之间的高度，h₁为第一竖管21的下端与箱体1底部之间的距离，h₂为第一竖管21的下端与箱体1底部之间的距离，当箱体1中水液面的高度高于f₁时，水进入第二竖管31，并沿第二竖管31进入第二横管32，然后从第二横管32中流出，随着箱体1中水的减少，四氯乙烯的液位高度逐渐增大，当四氯乙烯液位高度等于f₃时，箱体1内部的液体压力平衡，建立平衡公式如下：

公式一： $\mathrm{\ρhg}={\mathrm{\ρ}}_{C_2{\mathrm{Cl}}_4}\mathrm{cg}={\mathrm{\ρ}}_{C_2{\mathrm{Cl}}_4}\mathrm{ag}+{\mathrm{\ρ}}_{H_{2}O}\mathrm{bg},$

得出c=(1.63a+b)/1.63，

公式二：c+h₁=a+b，

将c=(1.63a+b)/1.63带入公式二中，

得出h₁=a+b-c=0.39b。

建立上述平衡公式后，四氯乙烯开始从重液分离管2中溢出。

需要说明的是，在对四氯乙烯和水的混合液体进行分离时，首次使用之前，需要加注清水对箱体1内部进行清洗。清洗完毕后，将放液管6上的放液阀门7打开，排尽箱体1内部的水，关闭放液阀门7后，打开进液管4上的进液阀门5，通过进液管4向箱体1内部加入清洁的四氯乙烯，直到四氯乙烯液位高度超过第一竖管21的下端与箱体1底部之间的距离h₂的一定量时，然后再通过进液管4向箱体1中加入适量的水，水会迅速覆盖在四氯乙烯的上表面，对四氯乙烯起到封闭作用，可以防止四氯乙烯挥发，且协助进行四氯乙烯与水分离。由于两种液体比重不同，且四氯乙烯溶剂和水不相混溶，中间形成明显的分界线。此时可以向箱体1中加入四氯乙烯和水的混合溶液，使混合溶液在箱体1中自动分层，在水的液面高于水的液位高度b时沿轻液分离管3自动流出，并且在四氯乙烯的液面高于四氯乙烯从第一竖管21中溢出的液面f₃时沿重液分离管2自动流出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分层液体分离器，其特征在于，所述分层液体分离器包括箱体、重液分离管和轻液分离管，所述重液分离管包括第一竖管和第一横管，所述第一竖管竖直设置在所述箱体内部，所述第一横管水平设置，且所述第一横管的一端与所述第一竖管的上端连通，所述第一横管的另一端伸出所述箱体外部，所述轻液分离管包括第二竖管和第二横管，所述第二竖管竖直设置在所述箱体内部，所述第二横管水平设置，且所述第二横管的一端与所述第二竖管下端连通，所述第二横管的另一端伸出所述箱体外部，所述第二竖管的上端高于所述第一竖管的上端，使用时，比重较大的液体与比重较小的液体的分界面位于所述第一竖管的下端与所述第二竖管的上端之间。

2.根据权利要求1所述的分层液体分离器，其特征在于，所述分层液体分离器还包括进液管，所述进液管设置在所述箱体上部，且所述进液管与所述箱体内部连通。

3.根据权利要求2所述的分层液体分离器，其特征在于，所述分层液体分离器还包括进液阀门，所述进液阀门设置在所述进液管上，且所述进液阀门位于所述箱体外部。

4.根据权利要求1所述的分层液体分离器，其特征在于，所述分层液体分离器还包括放液管，所述放液管设置在所述箱体底部，且所述放液管与所述箱体内部连通。

5.根据权利要求4所述的分层液体分离器，其特征在于，所述分层液体分离器还包括放液阀门，所述放液阀门设置在所述放液管上，且所述放液阀门位于所述箱体外部。

6.根据权利要求1所述的分层液体分离器，其特征在于，所述分层液体分离器还包括视窗，所述视窗设置在所述箱体上，所述视窗用于观察所述箱体中的液体的高度。

7.根据权利要求6所述的分层液体分离器，其特征在于，所述视窗的材质为玻璃、树脂或水晶。

8.根据权利要求1-7任一项所述的分层液体分离器，其特征在于，所述第一横管、所述第二横管均与所述箱体密封焊接。

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