CN104428047A - 用于加热系统的分离器装置 - Google Patents

Abstract

一种分离器装置(10)，用于从流体中的悬浮物清除颗粒，包括：壳体(12)，该壳体具有在第一和第二相对的端部之间延伸的中心轴；设置在壳体(12)端部的入水口(34)和出水口(36)；分离腔(46)，用于从流体中分离固体颗粒，包括阻隔机构(60)，用于减慢腔内的流体流动。

Description

用于加热系统的分离器装置

技术领域

本发明涉及一种适用于从流体流中分离颗粒的分离器装置，特别地但又不仅仅涉及一种用在液体循环加热系统中的分离器装置。

背景技术

在典型的加热系统中，泵使水循环经过数个散热器，可能是水器中的热交换器，以及锅炉。在循环过程中，从散热器内部和管道脱落的固体颗粒(例如，铁的氧化物)会悬浮在水中。在最初供应到系统的水中，固体颗粒还会成为污染物，而且水会被构成系统一部分的开放式膨胀水箱里的污垢污染。如果这些固体颗粒堵塞在锅炉或者泵中，就会引发故障，并且由于限制了水流和堵塞了散热器而降低了加热系统的效率。因此，需要持续对加热系统中的水进行清理以尽可能地去除固体颗粒。

已知有各种装置用于从水流的悬浮物中去除颗粒。通常，这些装置包括基本为圆柱形的壳体，圆柱的曲面上设有入水口和出水口。因此，安装已知的装置时必须使圆柱的曲面平行壁于墙壁，并且壳体内的分离机构设计为在该方位高效运作。圆柱形壳体的高度(即，圆柱两个平面之间的距离)通常比圆柱的直径大得多。

对加热系统进行维护时，必须对分离器装置进行清洗，以清除已从流体中分离的颗粒。圆柱形壳体的上端部通常设有可移除的螺旋盖，当拆除该螺旋盖时，允许接入圆柱形壳体的内部。壳体内通常设有可移除的插入件，清洗时必须拆除。

可移除的插入件通常以类似的纵向范围伸至圆柱形壳体。因此，为了从壳体拆除插入件，安装分离器装置必须要求水平平面之间存在至少两倍壳体高度的垂直空间。对于装置可能安装的地方，尤其对于将分离器装置改装为现行的安装方式的地方而言，该要求对于安装工人来说强加了不利的限制。例如，锅炉底部和柜台顶部之间经常会空间不够充足。在某些情况下，根本不可能安装需要这么大垂直空间的合适容量的装置。

本发明的目的是提供一种减少或者基本解决上述问题的分离器装置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于从流体中的悬浮物清除颗粒的分离器装置，包括：

壳体，该壳体具有在第一和第二相对的端部之间延伸的中心纵轴；

入水口和出水口，设置在壳体端部中并平行于壳体的中心纵轴从壳体延伸；以及

用于从流体中分离固体颗粒的分离腔，包含阻隔机构，用于减慢腔内的流体流动。

在使用中，安装在壳体端部带有入水口和出水口的分离器装置，使壳体的中心纵轴水平。这种设置的优点在于，安装该装置所需的垂直空间显著小于中心轴垂直安装的装置所需的空间。例如，这使得在锅炉底部和柜台顶部之间的安装能够实现。

可在壳体内设置磁体。磁体的目的在于从流体流中吸出铁颗粒。

阻隔机构可包含一个或多个弯曲壁。弯曲壁可具有两个基本凹的弯曲侧，并可限定凹的收集区域，用于收集颗粒。凹的收集区域可面向不同的方向。通过提供两个凹侧，壁限定出面向上方的凹的收集区域，无论什么方位，分离腔都安装在腔内。

分离腔可从壳体拆除，以便于清洗。分离腔可设置为可移除的插入件的一部分，且可移除的插入件可提供围绕磁体的护套。通过在相同的可移除插入件中提供围绕磁体的护套和分离腔，可轻易去除磁体吸引的磁性颗粒，同时，非磁性颗粒已经留在分离腔中。

可在可移除插入件的端部附近设置导流器。当水在入水口处进入时，导流器使水流转向，因此在壳体内产生漩涡。当将分离器装置安装为使中心纵轴水平时，如上所述，导流器产生的液体漩涡包括在基本垂直的平面上的基本为环形的流动。

可移除插入件的端部处可设有平面元件形式的键，并且在壳体中设置接纳平面元件的对应的插槽。平面元件和对应的插槽确保插入件可以只在正确的方位安装。阻隔机构的设置可为旋转对称的，在这种情况下，相互之间成180度的两个方位中的任一个都是正确的。

当分离器装置垂直设置时，分离腔可在其上端向壳体开口。入水口可设置在分离腔的下侧，并可螺旋向上进入分离腔。入水口可在相反的拱形方向螺旋。入水口将壳体内的部分漩涡流动引导至分离腔中，而基本不抑制经过装置的流动。

可在分离腔的侧边设有狭缝。水流动经过入水口进入分离腔，然后从分离腔的开口顶部流出，并从设置在其中的狭缝流出。在其经过分离腔的过程中，阻隔机构使水变缓，促使悬浮的颗粒从水流中落下，并留在凹的收集区域内。

分离腔可可选地包含壳体的整个内侧。在这种情况下，阻隔机构可为可移除插入件的一部分，且可包含基本为平面的凸部。平面的凸部可相互之间垂直。阻隔机构可可选地或者另外地包含基本为V型的凸部。

壳体可由可移除的封盖物，例如防水盖，进行封闭。封盖可优选地设置在壳体的一端部中，所述端部与其中设置有入水口和出水口的端部相对。封盖可轻易地移除，以允许进入壳体，移除可移除的插入件，以进行清理，且该封盖在使用中紧密地密封壳体。可提供一泄放阀，用于从壳体内释放留在壳体内的气体。

可在壳体上设置一浇出嘴。浇出嘴是有利的，这是因为装置可水平安装，入水口和出水口对着壁，且封盖处于垂直的平面中，位于最远离壁的端部上。因此，当为了维护而移除封盖时，装置内的水将会逸出，为了进行处理必须排入到容器内。浇出嘴使待排放的水的溢出风险最小。

根据本发明的第二方面，提供一种用于从流体中的悬浮物中去除颗粒的分离器装置，包括：

壳体，该壳体具有在第一和第二相对端部之间延伸的中心纵轴，该壳体安装到一管道，

壳体的中心纵轴与管道垂直；

壳体一端处的入水口和出水口，用于使壳体与管道实现流体连通；以及

用于从流体中分离固体颗粒的分离腔，该分离腔包含阻隔机构，用于减慢流体流动，设置在插入件上的阻隔机构，通过在平行于壳体的中心纵轴的方向上移动可移除插入件，该插入件可从壳体移除。

可移除的插入件还可以包含用于磁体的护套。

附图说明

为了更好地理解本发明，更清楚地描述其如何实施，现在将通过实例参照附图进行说明，其中：

图1所示为分离器装置的爆炸透视图；

图2所示为图1的分离器装置的剖切透视图；

图3所示为图1的分离器装置的透视图；

图4所示为作为图1的分离器装置的零件部分的可移除插入件的透视图；

图5所示为图4的插入件的俯视图；

图6所示为包含替换的可移除插入件的分离器装置的爆炸透视图；

图7所示为图6的可移除插入件的透视图；

图8所示为图6的分离器装置的剖切透视图；以及

图9所示为图1的装置安装在锅炉和柜台顶部之间。

具体实施方式

首先参照图1至4，用于从流体中的悬浮物分离颗粒的分离器装置一般用附图标记10表示。设置有壳体12，包括主体部14和可移除的封盖部分16。主体部14基本为圆柱形的壳，如图所示在上端处开口，即，主体部14包括底板18和壁20。主体部14的壁20的上端形成有公螺纹22以及直接在该公螺纹下形成的边缘24。

封盖部分16采用螺旋帽的形式，包括圆形平面盖顶26以及在盖顶边缘下延伸的壁28。壁28的内表面上形成有螺纹30，用于与壳体主体部14的壁20顶部的公螺纹22配合。环绕封盖部分16的壁28的外部均匀地间隔设置多个凹槽32，以便帮助用户抓紧封盖部分16，实现移除。

壳体主体14的底板18中设置有第一和第二中空圆柱形插槽34、36，插槽之间互相平行且平行于圆柱形壳体12的中心轴延伸。插槽34、36内设有John Guest Speedfit(RTM)连接器38，以便于适配到加热线路。

泄放阀102设置为穿过螺旋帽16的中心，并旋入到壳体12内的插塞76内。该泄放阀还可用于供给抑制剂，如申请人的授权专利EP1626809中所述。EP1626809的描述通过引用并入本文。

边缘24上设有浇出嘴40，以便于当装置水平安装时，有利于从壳体内排水，降低或者消除溢流的风险。浇出嘴40从边缘24向外延伸，以减小的曲率弯曲远离壳体12的弯曲壁，且如图所示，以增大的曲率朝向壳体12的顶部。浇出嘴40的中心处于从直线A-A投射出的同时穿过第一和第二圆柱形插槽34、36的中心的垂直平面上。装置优选地安装为使浇出嘴40位于装置的下侧，用于将水，例如中央的加热系统的水，引流到收集容器中。

插入件42可移除地包含于壳体12内。该可移除的插入件包括成形为中空圆柱的细长中心部分44、位于插入件42上端处的分离腔46、位于插入件42下端处的第一和第二导流器48、50以及同样位于插入件42下端处形成键52的平面元件。

插入件42的中空中心部分内设置有圆柱形磁铁，以便使该中心部分44作为围绕磁体的护套。在使用中，磁铁将会吸引铁颗粒，使其聚集在插入件42的中心护套部分44的外表面上。对加热系统进行维护时，可将插入件42从壳体12移除，并且将磁体从插入件42内移除。当移除磁铁时，铁颗粒将会轻易地从插入件42的中心护套部分44的外表面落下。

分离腔46成形为具有打开的顶端的矩形环面壳，即，具有底板、内弯曲壁57和外弯曲壁58的托盘。在分离腔46内，从底板伸出凸部，该凸部具有匹配内壁57和外壁58的垂直范围的垂直范围。因此，该凸部形成内壁，在分离腔46内限定了通道。

第一和第二导流器48、50从可移除的插入件42的细长中心部分44的曲面的下端相互之间以180°向外延伸。导流器48、50基本为平面的，且在相反的方向上从水平面倾斜。当插入件42安装在壳体12内时，导流器设置在入水口插槽34和出水口插槽36上方。因此，导流器48、50的中心处于从直线A-A投射的垂直平面上，直线A-A穿过第一和第二圆柱形插槽34、36的中心。无论取两个插槽中的哪一个作为入水口，都会对水进行导向，以形成漩涡，所述漩涡为从壳体的顶部看到的逆时针方向。

如图所示，在与直线A-A以直角相交的垂直平面中，以基本为平面元件52的形式的键从护套42的中心部分44的底部表面伸出。平面元件52的形状为梯形，较长的平行边邻靠插入件42的中心护套部分44的底部。平面元件52中的孔53与平面元件52的形状类似，只是尺寸更小。平面元件52由匹配的插槽62接纳于壳体主体14的底板18中。当插入件42处于正确的方位时，平面元件52将刚好适配在插槽62中，其中导流器48、50设置在插槽34、36上方。由于插入件42是旋转对称的，旋转180°后仍然可以处于正确的方位。

分离腔46中的凸部的配置最佳如图5中所示。第一和第二平面壁64、65从环面分离腔46的内壁57延伸到外壁58，有效地将腔体46分为两个完全相同的部分。平面壁与分离腔46的半径成一角度。分离腔46的两个部分中的每一个都包括五个弯曲壁66、68、70、72、74和67、69、71、73、75。

参照第一平面壁64并如图所示从该平面壁64逆时针移动，第一弯曲壁66从分离腔46的外壁58延伸，以增大的曲率朝向插入件的中心远离外壁58弯曲，并以减小的曲率远离第一平面壁64。第一弯曲壁66的端部然后以相反的方向弯曲，从而使其以减少的曲率远离外壁弯曲，并以增大的曲率远离平面壁64弯曲。

第二弯曲壁68从分离腔46的内壁57延伸，以增大的曲率远离内壁57弯曲，并以减小的曲率远离第一平面壁64弯曲。第二弯曲壁68的端部以相反的方向弯曲，类似于第一弯曲壁66的端部。

第三弯曲壁70以类似于第一弯曲壁66的弯曲从分离腔46的外壁58延伸。在第三弯曲壁的端部处，半高部分77朝向第一平面壁64向后弯曲，从而使壁70的下部扩宽，以形成面向第一平面壁64的基本凹的表面。第三弯曲壁70的相对表面与第一弯曲壁66的相应表面完全相同。

第四和第五弯曲壁72、74完全相同，其中的每个弯曲壁从分离腔46的内壁57延伸，以类似于第二弯曲壁68的弯曲。第四和第五弯曲壁72、74的端部包括半高部分，其类似于第三弯曲壁70端部处的半高部分77。

继续逆时针环绕环面分离腔46，下一个凸部为第二平面壁65，接着有第六、第七、第八、第九和第十弯曲壁67、69、71、73、75，分别与第一、第二、第三、第四和第五弯曲壁66、68、70、72、74相同。平面壁和弯曲壁按照逆时针顺序64、66、68、70、72、74、65、67、69、71、73、75以相等的间隔绕环形面分隔。

现在参照图6至7，可移除的插入件的替代实施例以附图标记80表示。替代的插入件80可用于代替插入件42。分离器装置10的其余部分完全相同。

替代的插入件80包括中空的圆柱形部分82，两个平面翼部84、86，凸部88，以及平面锁部90。圆柱形部分82可以按照与插入件42相同方式包含磁铁，且平面键部90与插入件42的键部52的设计相同。

平面翼部84、86相互之间以180°从圆柱形部分82的外表面向外延伸。每个平面翼部84、86垂直于平面翼部和圆柱形部分82相交点处圆柱形部分82的切线。每个平面翼部84、86的伸长范围刚好小于圆柱形部分82的伸长范围，且其宽度约为圆柱形部分82的直径的三分之一。平面翼部处于相同的平面中，其为图6中所示垂直的，并与直线A-A以直角相交。每个平面翼部84、86基本为矩形的，仅切除上部和下部的外角94、96。从上角94去除的角部比下角96大。

两个凸部88与平面翼部84、86成90°从圆柱形部分82的表面向外延伸。凸部88从侧面观察为V型，如图1中所示，向下指向平面锁元件90。凸部88在V型内限定收集区域。

用于阻隔流动的八个水平平面元件92从插入件80的圆柱形部分82的表面延伸，每四个平面元件与每个平面翼部84、86相交。如图所示，水平平面元件92沿每个平面翼部84、86的垂直范围等距间隔。每个水平平面元件92都分别与一致的平面翼部84或86并与圆柱形部分82的表面成直角，并基本为梯形的形状，较长的平行边邻靠圆柱形部分82的表面。水平平面元件92在一致的平面翼部84或86的任一侧都具有相等的范围。

在插入件80的顶部，从中空圆柱形部分82的上边缘延伸出一环形物，该环形物以大约圆柱形部分的直径的五分之一位于圆柱形部分的外表面上方。插塞76适配于圆柱形部分82的顶部内。

当插入件80安装在壳体12内时，水将会通过入水口流入，经过插入件80一侧上的壳体14，然后越过平面翼部84、86的已经去除边角的顶部，再经过插入件80另一侧上的壳体14，从出水口流出。插入件80的圆柱形部分82内的磁体将从流体吸出铁颗粒，平面水平部分92和V型凸部88使流体的流动减慢，以便使无磁性的颗粒从悬浮物中下沉。

在使用中，分离器装置10可安装为壳体12的第一和第二相对端部之间的中心轴垂直于壁120上的管道，如图9所示。这大幅减少了装置所需的垂直空间，通过允许在有限的垂直空间内，例如在锅炉130和柜台顶部140之间，进行安装，给予安装工额外的灵活性。

上述实施例仅通过示例的方式提供，且在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，各种变形和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的。

Claims (26)

1.一种分离器装置，用于从流体中的悬浮物中去除颗粒，包括：

壳体，该壳体具有在第一和第二相对的端部之间延伸的中心纵轴；

设置在壳体端部中入水口和出水口，从壳体平行于壳体的中心纵轴延伸；以及

分离腔，用于从流体中分离固体颗粒，包含阻隔机构，用于减慢腔内的流体流动。

2.根据权利要求1所述的分离器装置，其中壳体内设有磁体。

3.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，其中阻隔机构包括一个或多个弯曲壁。

4.根据权利要求3所述的分离器装置，其中，至少其中一个弯曲壁具有两个基本为凹的弯曲侧。

5.根据权利要求3或4所述的分离器装置，其中阻隔机构包括多个形成凹的收集区域用于收集颗粒的弯曲壁。

6.根据权利要求5所述的分离器装置，其中凹的收集区域面向不同的方向。

7.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，其中分离腔能够从壳体移除。

8.根据权利要求7所述的分离器装置，其中分离腔设置为一可移除插入件的一部分。

9.根据权利要求8所述的分离器装置，其中可移除插入件包括用于磁体的护套。

10.根据权利要求8所述的分离器装置，其中利用安装在可移除插入件端部附近的导流器，在壳体内产生流体漩涡。

11.根据权利要求8所述的分离器装置，其中一平面元件设置于可移除插入件的一端，且一对应的插槽设置于壳体中，以接纳该平面元件。

12.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，其中分离腔在其上端向壳体开口。

13.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，其中分离腔在下侧具有入水口。

14.根据权利要求13所述的分离器装置，其中入水口螺旋向上地进入分离腔中。

15.根据权利要求14所述的分离器装置，其中入水口以相反的拱形方向向上螺旋。

16.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，其中一狭缝设置于分离腔的侧边。

17.根据权利要求1或2所述的分离器装置，其中分离腔包含壳体的整个内侧。

18.根据权利要求17所述的分离器装置，其中阻隔机构设置为一可移除插入件的一部分。

19.根据权利要求17或18所述的分离器装置，其中阻隔机构包含基本为平面的凸部。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的分离器装置，其中阻隔机构包含基本为V型的凸部。

21.根据权利要求18所述的分离器装置，其中阻隔机构包含正交的平面壁。

22.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，其中壳体通过防水盖封闭。

23.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，其中设置有一泄放阀，用于从壳体内释放气体。

24.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，其中一浇出嘴设置于壳体上。

25.根据前述权利要求中任一项所述的分离器装置，安装所述分离器装置使入水口和出水口与中心加热线路实现流体连通，并且使壳体的中心纵轴基本水平。

26.一种分离器装置，基本如本文所述，参照并如附图的图1至9所示。