CN110876859A

CN110876859A - 一种消除共振现象的离心萃取机

Info

Publication number: CN110876859A
Application number: CN201911347507.3A
Authority: CN
Inventors: 朱永长; 雷玉平; 肖华平; 赵起
Original assignee: Suzhou Zenghua New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Zenghua New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-03-13

Abstract

本发明涉及了一种消除共振现象的离心萃取机，包括壳体、转鼓萃取单元。转鼓萃取单元内置于壳体的内腔。转鼓萃取单元包括动力轴、转鼓以及消振筒。转鼓在所述动力轴的驱动力作用下进行旋转运动，借助于离心作用力不同完成重相和轻相的分离。消振筒套设于转鼓的内腔，以两者之间形成一处理腔。消振筒套设于动力轴上，并跟随进行旋转运动。这样一来，在转鼓的容积量满足离心萃取机正常运行的前提下，有效地降低了激振波在转鼓内腔的传导路径，进而降低了离心萃取机的整体振幅。更为重要的是，当多台套离心萃取机串联使用时，可根据实际情况单独针对每台离心萃取机适配不同直径的消振筒，从而避免了同频率激励的产生，进而避免了共振现象的发生。

Description

一种消除共振现象的离心萃取机

技术领域

本发明涉及离心萃取机制造技术领域，尤其是一种消除共振现象的离心萃取机。

背景技术

离心萃取技术是一种借助离心力场实现液-液两相的接触传质和相分离的实用技术，它是液-液萃取和离心技术相结合的一种新型高效分离技术，相对于其他萃取技术具有两相物料接触时间短，分相速度快，在设备中存留量小，操作相比范围宽等特点。此项技术现已被大量的科研工作者应用于湿法冶金、制药、废水处理、核能、石油化工、精细化工等众多领域中。

离心萃取技术的实现大都借助于离心萃取机，其工作原理大致如下：重相和轻相经过混合后形成的混合液进入转鼓，在转鼓带动下，混合液与转鼓同步高速旋转而产生离心力。在离心力作用下，密度较大的重相在向上流动过程中逐步远离转鼓中心而靠向鼓壁；密度较小的轻相逐步远离鼓壁靠向中心。最终两相液体分别通过各自通道被甩入收集腔，两相再从各自收集腔流出，从而完成两相分离过程。液液混合液在转鼓内腔分离的过程中必不可免地会产生特定频率的激励，且当激励多次叠合后会进一步增大激励的振幅，从而会影响到轻相和重相的分离过程。尤其当多台同型号离心萃取机串联使用，且各自产生的振动频率基本一致时，极易发生共振现象，甚至会影响到周边建筑物的安全性。因而，亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计简单，可有效降低激励振幅，确保单台套独立使用时轻相和重相分离进程的顺利进行，且避免多台套串联使用时发生共振现象的离心萃取机。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种消除共振现象的离心萃取机，包括壳体、转鼓萃取单元。转鼓萃取单元内置于壳体的内腔。转鼓萃取单元包括动力轴以及转鼓。转鼓在所述动力轴的驱动力作用下绕其中心轴线进行周向旋转运动，借助于离心作用力不同完成重相和轻相的分离。另外，上述转鼓萃取单元还包括消振筒，其内置于转鼓的内腔，以两者之间形成一处理腔。且消振筒套设于动力轴上，并跟随进行旋转运动。

作为本发明技术方案的进一步改进，上述转鼓萃取单元还包括至少一个分隔板，其竖放于处理腔中，且围绕消振筒的周向进行均布，以对处理腔进行分隔。

作为本发明技术方案的更进一步改进，上述分隔板连接、固定于消振筒的外侧壁与转鼓的内侧壁之间，以将处理腔分隔为相互独立的处理分腔。

作为本发明技术方案的更进一步改进，上述转鼓萃取单元还包括分流座和进液盘，其相间隔地套设、固定于动力轴的上。消振筒压靠于分流座和进液盘之间。

作为本发明技术方案的更进一步改进，在进液盘上，沿其圆周方向开设有多个进液缝，且其数量与位置与处理分腔一一相应。且各进液缝的口径相异。

作为本发明技术方案的进一步改进，在消振筒的外侧壁上设置有变导程螺旋凹槽。

圆周运动的角速度；常量v(t)为变量；变导程螺旋凹槽的展开图呈曲线，且该曲线的一阶导数连续；该曲线上任意一点的螺旋升角的正切值与该曲线函数在该点的一阶导数相等。

作为本发明技术方案的进一步改进，上述消除共振现象的离心萃取机还包括分流罩。分流罩亦固定于壳体的内腔，以在其上、下侧分别形成有轻相收集腔、重相收集腔。其中，在壳体上、且正对应于轻相收集腔、重相收集腔分别开设有轻相出液口、重相出液口。且轻相出液口与壳体的底壁相切而置。

相较于传统设计结构的离心萃取机，在本发明所公开的技术方案中，在其转鼓内、沿动力轴套设有消振筒，这样一来，在转鼓的容积量满足离心萃取机正常运行的前提下，通过采用上述技术方案进行设置，可有效地降低了激振波在转鼓内腔的传导路径，进而降低了离心萃取机的整体振幅。更为重要的是，当多台套离心萃取机串联使用时，可根据实际情况单独针对每台离心萃取机适配不同直径的消振筒，从而使其转鼓内腔分别具有不同的容积量，避免了同频率激励的产生，进而避免了共振现象的发生，消除对建筑物造成的不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明中消除共振现象的离心萃取机第一种实施方式的立体示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图1的左视图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是图3的B-B剖视图。

图6是本发明中消除共振现象的离心萃取机第一种实施方式中消振筒的立体示意图。

图7是本发明中消除共振现象的离心萃取机第二种实施方式的结构示意图。

图8是图7的C-C剖视图。

图9是图7的D-D剖视图。

图10是本发明中消除共振现象的离心萃取机第三种实施方式中消振筒的立体示意图。

1-壳体；11-重相收集腔；12-轻相收集腔；13-轻相出液口；14-重相出液口；2-转鼓萃取单元；21-动力轴；22-转鼓；221-处理腔；2211-处理分腔；23-消振筒；231-变导程螺旋凹槽；24-分隔板；25-分流座；26-进液盘；261-进液缝；3-分流罩。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明，图1、图2、图3、图4分别示出了本发明中消除共振现象的离心萃取机第一种实施方式的立体示意图、主视图、左视图及其A-A剖视图，可知，其主要由壳体1、转鼓萃取单元2等几部分构成，其中，转鼓萃取单元2内置于壳体1的内腔，其包括动力轴21、转鼓22以及消振筒23(如图6中所示)。转鼓22在动力轴21的驱动力作用下绕其中心轴线进行周向旋转运动，借助于离心作用力不同完成重相和轻相的分离。消振筒23内置于转鼓22的内腔，以两者之间形成一处理腔221。且消振筒23套设于动力轴21上，并跟随进行旋转运动。这样一来，在转鼓22的容积量满足离心萃取机正常运行的前提下，通过采用上述技术方案进行设置，可有效地降低了激振波在转鼓22内腔的传导路径，进而降低了离心萃取机的整体振幅。

更为重要的是，当多台套离心萃取机串联使用时，可根据实际情况单独针对每台离心萃取机适配不同直径的消振筒23，从而使其转鼓22内腔分别具有不同的容积量，避免了同频率激励的产生，进而避免了共振现象的发生，消除对建筑物造成的不利影响。

当然，上述转鼓萃取单元2还包括有分流座25和进液盘26，其相间隔地套设、固定于动力轴21的上。消振筒23压靠于分流座2和进液盘26之间(如图4中所示)。这样一来，一方面，可有利于确保消振筒23自身固定的可靠性以及稳定性，防止在实际过程中发生松脱现象；另一方面，可以有效地降低消振筒23的装配以及后续拆卸困难度，进而降低操作人员的劳动强度。

再者，还可以在进液盘26上，沿其圆周方向开设有多个进液缝261，且其数量与位置与上述处理分腔221一一相应。且各进液缝261的口径相异(如图4、5中所示)。这样一来，使得各处理分腔221中所产生激励的频率以及振幅均具有一定的差值，避免单台离心萃取机自身发生共振现象。

另外，上述消除共振现象的离心萃取机还包括分流罩3。分流罩3亦固定于壳体1的内腔，以在其上、下侧分别形成有重相收集腔11、轻相收集腔12。其中，在壳体1上、且正对应于轻相收集腔12、重相收集11腔分别开设有轻相出液口13、重相出液口14(如图1、2、3、4中所示)。这样一来，使得该离心萃取机所需辅助设备少，且轻相流通路径以及重相流通路径布置合理、紧凑，占地面积小。

当然，出于避免气泡混入到导流管道内而影响到轻相的输送效率，上述轻相出液口13优选与壳体1的底壁相切而置(如图4中所示)。

图7示出了本发明中消除共振现象的离心萃取机第二种实施方式的结构示意图，其相较于上述第一种实施方式的区别点在于：额外增设有至少一个分隔板24，其竖放于上述处理腔221中，且围绕消振筒23的周向进行均布，以对处理腔221进行分隔(如图8、9中所示)，从而在一定程度上隔断了激励的传播路径，降低了多激励的叠加强度，进而确保离心萃取机的振幅控制在合理值以下。

当然，作为上述技术方案的进一步优化，上述分隔板24还可以连接、固定于消振筒23的外侧壁与转鼓22的内侧壁之间，以将处理腔221分隔为相互独立的处理分腔2211，从而大大地缩减了激励传播空间的大小，降低其振动强度。

图10示出了本发明中消除共振现象的离心萃取机第三种实施方式中消振筒的立体示意图，其相较于上述两种实施方式的区别点在于：在消振筒23的外侧壁上设置有变导程螺旋凹槽231，从而改变了液液混合相或轻相在其外侧壁的流通路径，使得液液混合相或轻相的流向更趋于无序化，从而有效地防止激励发生共振现象，降低转鼓萃取单元2自身在旋转过程中的振动量。

的角速度；常量v(t)为变量。

另外，出于降低变导程螺旋凹槽231成型的困难度方面考虑，其展开图呈曲线，且该曲线的一阶导数连续；该曲线上任意一点的螺旋升角的正切值与该曲线函数在该点的一阶导数相等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种消除共振现象的离心萃取机，包括壳体、转鼓萃取单元；所述转鼓萃取单元内置于所述壳体的内腔；所述转鼓萃取单元包括动力轴以及转鼓；所述转鼓在所述动力轴的驱动力作用下绕其中心轴线进行周向旋转运动，借助于离心作用力不同完成重相和轻相的分离，其特征在于，所述转鼓萃取单元还包括消振筒，其内置于所述转鼓的内腔，以两者之间形成一处理腔；且所述消振筒套设于所述动力轴上，并跟随进行旋转运动。

2.根据权利要求1所述的消除共振现象的离心萃取机，其特征在于，所述转鼓萃取单元还包括至少一个分隔板，其竖放于所述处理腔中，且围绕所述消振筒的周向进行均布，以对所述处理腔进行分隔。

3.根据权利要求2所述的消除共振现象的离心萃取机，其特征在于，所述分隔板连接、固定于所述消振筒的外侧壁与所述转鼓的内侧壁之间，以将所述处理腔分隔为相互独立的处理分腔。

4.根据权利要求3所述的消除共振现象的离心萃取机，其特征在于，所述转鼓萃取单元还包括分流座和进液盘，其相间隔地套设、固定于所述动力轴的上；所述消振筒压靠于所述分流座和所述进液盘之间。

5.根据权利要求4所述的消除共振现象的离心萃取机，其特征在于，在所述进液盘上，沿其圆周方向开设有多个进液缝，且其数量与位置与所述处理分腔一一相应；所述进液缝的口径相异。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的消除共振现象的离心萃取机，其特征在于，在所述消振筒的外侧壁上设置有变导程螺旋凹槽。

7.根据权利要求6所述的消除共振现象的离心萃取机，其特征在于，

(t)为变量；所述变导程螺旋凹槽的展开图呈曲线，且该曲线的一阶导数连续；该曲线上任意一点的螺旋升角的正切值与该曲线函数在该点的一阶导数相等。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的消除共振现象的离心萃取机，其特征在于，还包括分流罩；所述分流罩亦固定于所述壳体的内腔，以在其上、下侧分别形成有轻相收集腔、重相收集腔；其中，在所述壳体上、且正对应于所述轻相收集腔、所述重相收集腔分别开设有轻相出液口、重相出液口；所述轻相出液口与所述壳体的底壁相切而置。