CN111111935A - 一种液液固离心机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液液固离心机，包括：转鼓罩盖；以及设于所述转鼓罩盖内部的离心机转鼓，所述离心机转鼓包括：转鼓转轴；一体式固接于所述转鼓转轴外侧中上部的引流罩；以及一体式固接于所述转鼓转轴外侧底部的转鼓底座，其中，所述引流罩及转鼓底座均呈上窄下宽的圆锥台状结构，所述转鼓罩盖包括：与所述转鼓转轴转动且密封连接的密封部以及罩设于所述引流罩与转鼓底座外部的盖体组件。根据本发明，其在提高轻相液、重相液分离纯度的同时，还解决了分离空间中混合液回流的问题，此外，还提高了轻相液与固体杂质的排出效率，从而提高了离心机的分离效率。

Description

一种液液固离心机

技术领域

本发明涉及离心机领域，特别涉及一种液液固离心机。

背景技术

蝶式离心机的分离因数一般大于3500，转鼓的转速为4000-12000r/min。常用于高度分散物系的分离，如密度相近液体所组成的乳浊液，高粘度液相中含细小颗粒所组成的液-固二相悬浮液等。这些物系中，由于各相组成密度相近及粒度小，沉降速度很低，必须在分离因数高的离心机中才能有效地进行分离。蝶式离心机由于分离因数高，生产能力大，可以处理一般离心离心机难以有效分离的高分散的液-液二相乳浊液和固相沉降速度很小的液固二相悬浮物，被广泛使用于化工、医药、石油、交通、食品、轻工以及生物工程等行业。

蝶式离心机种类很多，按分离方式可分为：澄清型—用于固液分离，用来提高液相的纯度；净化型-用于液、液、固的分离，使液相的轻相纯净，固体颗粒也随之排除；浓缩型-用于液、液、固的分离，使重相浓缩，同时排除固相微粒。

现有的液液固离心机存在以下几个问题：首先，蝶式离心机由于其较高的转速，分离空间中的混合液往往顺着引流通道回流，这就导致分离效率低下的问题；其次，分离后的轻相液由于其比重小，且轻相液出液口大多设于靠近中心轴的位置，分离时，轻相液受到的离心力小，不易排出；再次，进液孔位于顶层分离盘的顶部，重相液排出通道在上分离盘和顶层分离盘之间，而从进液孔导入的混合液会有部分液体未能进入重相液体排出通道，而直接沿着轻相液排出通道排出，这就导致轻相液的分离纯度不高、杂质过多；此外，从上一层分离盘被分离的固相杂质会掺杂部分混合液从分离盘的边缘直接落入固相杂质排出口，这就导致部分混合液未完全分离就被排出，影响了分离效率；最后，还存在着重相液固体杂质残留较多及固体杂质难以排除、清理等问题。

有鉴于此，实有必要开发一种液液固离心机，用以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种液液固离心机，其在提高轻相液、重相液分离纯度的同时，还解决了分离空间中混合液回流的问题，此外，还提高了轻相液与固体杂质的排出效率，从而提高了离心机的分离效率。

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种液液固离心机，包括：

转鼓罩盖；以及

设于所述转鼓罩盖内部的离心机转鼓，所述离心机转鼓包括：

转鼓转轴；

一体式固接于所述转鼓转轴外侧中上部的引流罩；以及

一体式固接于所述转鼓转轴外侧底部的转鼓底座，

其中，所述引流罩及转鼓底座均呈上窄下宽的圆锥台状结构，所述转鼓罩盖包括：与所述转鼓转轴转动且密封连接的密封部以及罩设于所述引流罩与转鼓底座外部的盖体组件。

优选的是，所述密封部与所述盖体组件一体成型。

优选的是，所述盖体组件包括：

与所述引流罩的延伸方向相一致的转鼓盖体；

一体式固接于所述转鼓盖体下沿处的盖体转向部；以及

一体式固接于所述盖体转向部下沿处的盖体收拢部，

其中，所述盖体转向部竖直向下延伸，所述盖体收拢部倾斜向所述转鼓罩盖的内下侧延伸。

优选的是，所述转鼓盖体与所述引流罩间隔设置，以形成位于两者之间的重液流出通道。

优选的是，所述转鼓盖体的顶部开始有重液流出口。

优选的是，所述引流罩与转鼓底座间隔设置以形成位于两者之间的分离空间，所述分离空间中设有固液分离结构，所述固液分离结构包括上分离组件与中分离组件，所述上分离组件包括：

固定套设于转鼓转轴之上的安装套；以及

固接于所述安装套顶部且呈圆锥台状的上分离盘，

其中，所述上分离盘与所述引流罩间隔设置，以形成位于两者之间的引流通道，所述上分离盘在其侧面上设有贯穿其上下表面的至少两个进液孔。

优选的是，所述上分离盘的上表面一体式地形成有一圈拦液环，所述拦液环与所述进液孔的外边缘相接，且所述拦液环向上延伸直至与引流罩的底壁相固接。

优选的是，所述转鼓转轴的内部开设有从其顶部出发延伸至所述安装套顶部的下料通道，所述下料通道与所述引流通道相连通。

优选的是，所述下料通道的底部形成有向下凹陷的圆锥形导流曲面，从而使得所述引流通道的截面积在其入口处由大变小向中间收缩成窄喉，而在所述窄喉之后又由小变大向外扩张。

优选的是，所述中分离组件位于所述上分离盘的正下方空间内，所述中分离组件包括至少两片从上至下依次层叠且间隔设置的中分离盘，所述中分离盘呈圆锥台状结构，其中，所述中分离组件中开设有从顶层中分离盘出发贯穿至底层中分离盘下表面的配液孔。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：其在提高轻相液、重相液分离纯度的同时，还解决了分离空间中混合液回流的问题，此外，还提高了轻相液与固体杂质的排出效率，从而提高了离心机的分离效率。

附图说明

图1为根据本发明所述的液液固离心机的纵向剖视图；

图2为根据本发明所述的液液固离心机中离心机转鼓的纵向剖视图；

图3为根据本发明所述的液液固离心机中固液分离结构的纵向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。

参照图1～图3，液液固离心机1包括：

转鼓罩盖11；以及

设于所述转鼓罩盖11内部的离心机转鼓12，所述离心机转鼓12包括：

转鼓转轴121；

一体式固接于所述转鼓转轴121外侧中上部的引流罩122；以及

一体式固接于所述转鼓转轴121外侧底部的转鼓底座123，

其中，所述引流罩122及转鼓底座123均呈上窄下宽的圆锥台状结构，所述转鼓罩盖11包括：与所述转鼓转轴121转动且密封连接的密封部116以及罩设于所述引流罩122与转鼓底座123外部的盖体组件。

在优选的实施方式中，所述密封部116与所述盖体组件一体成型。

参照图1，所述盖体组件包括：

与所述引流罩122的延伸方向相一致的转鼓盖体111；

一体式固接于所述转鼓盖体111下沿处的盖体转向部112；以及

一体式固接于所述盖体转向部112下沿处的盖体收拢部113，

其中，所述盖体转向部112竖直向下延伸，所述盖体收拢部113倾斜向所述转鼓罩盖11的内下侧延伸。

进一步地，所述转鼓盖体111与所述引流罩122间隔设置，以形成位于两者之间的重液流出通道114。

进一步地，所述转鼓盖体111的顶部开始有重液流出口117。

进一步地，所述引流罩122下沿处形成有一圈光滑向下弯曲的导向曲面1224，由于重相液分离后其中不可避免地会或多或少夹杂着一些固相颗粒杂质，经过狭长的重液流出通道114的导向后，比重较大的固相颗粒会附着于引流罩122的外侧表面，经过重力作用后会沿着引流罩122的外侧表面下滑沉降至盖体收拢部113的底部，并被盖体收拢部113聚拢收集，光滑的导向曲面1224可以减小固相颗粒的下滑回落阻力，提高沉降效率。

参照图2及图3，所述引流罩122与转鼓底座123间隔设置以形成位于两者之间的分离空间124，所述分离空间124中设有固液分离结构，所述固液分离结构包括上分离组件17与中分离组件13，所述上分离组件17包括：

固定套设于转鼓转轴121之上的安装套173；以及

固接于所述安装套173顶部且呈圆锥台状的上分离盘171，

其中，所述上分离盘171与所述引流罩122间隔设置，以形成位于两者之间的引流通道1221，所述上分离盘171在其侧面上设有贯穿其上下表面的至少两个进液孔1222。

进一步地，所述上分离盘171的上表面一体式地形成有一圈拦液环172，所述拦液环172与所述进液孔1222的外边缘相接，且所述拦液环172向上延伸直至与引流罩122的底壁相固接，从而使得进入引流通道1221的混合液最终被拦液环172导入至进液孔1222中，进而使得混合液能够进入分离空间124中被离心分离。

进一步地，假定所述上分离盘171的圆锥角为ρ，则有30°≤ρ≤60°。

参照图2，所述转鼓转轴121的内部开设有从其顶部出发延伸至所述安装套173顶部的下料通道1211，所述下料通道1211与所述引流通道1221相连通。

进一步地，所述下料通道1211的底部形成有向下凹陷的圆锥形导流曲面1212，从而使得所述引流通道1221的截面积在其入口处由大变小向中间收缩成窄喉1223，而在所述窄喉1223之后又由小变大向外扩张。这一结构可使混合液流体的流速因引流通道1221截面积的变化而变化，使流体经过窄喉1223后能够加速通过引流通道1221，从而防止分离空间124中的混合液回流，提高了分离效率。

进一步地，假定所述导流曲面1212的圆锥角为ε，则有115°≤ε≤145°。在优选的实施方式中，ε＝128°。

进一步地，所述转鼓底座123的顶部设有通往外界并与所述分离空间124相连通的轻液排出管16，其中，所述轻液排出管16呈先竖直向下而后斜向外侧延伸之状。采用这种结构的轻液排出管16，一方面在重力的作用下能够加速轻液排出管16从分离空间124中排出，另一方面，由于轻液排出管16的后半段呈斜向外侧延伸之状，从而使得轻液排出管16后半段中的轻相液能够在离心力的作用下加速排出，提高了轻相液的排出效率。

进一步地，所述转鼓底座123的底壁上固接有轻液收集斗18，所述轻液收集斗18呈倒置的圆锥状结构，并且在所述轻液收集斗18的圆锥角处开设有轻液出液口181。

进一步地，所述转鼓底座123的外侧底部设有重相拦液板19。

参照图3，所述中分离组件13位于所述上分离盘171的正下方空间内，所述中分离组件13包括至少两片从上至下依次层叠且间隔设置的中分离盘131，所述中分离盘131呈圆锥台状结构，其中，所述中分离组件13中开设有从顶层中分离盘131出发贯穿至底层中分离盘131下表面的配液孔1313。在优选的实施方式中，所述中分离盘131的圆锥角与所述上分离盘171的圆锥角相一致。

进一步地，所述配液孔1313位于所述进液孔1222的正下方且沿竖直方向延伸。

进一步地，以所述配液孔1313为分界点，所述中分离盘131包括轻液分离盘1311以及位于所述轻液分离盘1311斜下方的重液分离盘1312。

进一步地，所述中分离盘131的内周边缘与所述安装套173的外侧间隔设置以形成位于两者之间的轻液下沉通道。

进一步地，上一层中分离盘131的横截面长度小于下一层中分离盘131的横截面长度。在优选的实施方式中，下一层中分离盘131的外缘在竖直方向上的投影位于上一层中分离盘131的外缘在竖直方向上的投影的外侧，从而使得从上一层分离盘被分离的固相杂质会掺杂部分混合液从分离盘的边缘直接落入下一层分离盘甚至下下层分离盘后，会被继续分离，提高了分离效率，防止未经分离完全的混合液连通固相杂质一起排出。

进一步地，所有中分离盘131的内周边缘在竖直方向上相齐平。

在优选的实施方式中，盖体收拢部113的底部开始有固相排出通道115，重相拦液板19可以通过在转鼓底座123的内侧向下抽拉，以调整重相拦液板19在分离空间124中的伸出长度，从而便于后期离心机的清理与固相颗粒的清除作业。

参照图1及图3，工作时，混合液从所述下料通道1211的顶部沿箭头A方向投入，驱动电机15在转鼓转轴121的底部驱动转鼓12转动，混合液在所述下料通道1211中沿箭头B方向流动，经过导流曲面1212的导向后使得混合液流动方向由B箭头转为C箭头，进而使得混合液被引入引流通道1221中沿箭头D方向被引导至分离空间124当中，重相液中分离组件中分离后在离心力的作用下沿箭头K向中心轴远端移动，并上升经顶层中分离盘与转鼓内壁间的空隙，随离心转鼓的旋转而向中心轴远端移动汇集；而轻相液在中分离组件分离后沿箭头E向中心轴近端移动，并落入轻液下沉通道中集中，可在此处通过轻液排出管16进行排出收集；而从上一层分离盘被分离的固相杂质会掺杂部分混合液从分离盘的边缘直接落入下一层分离盘甚至下下层分离盘后，会被继续分离，提高了分离效率，防止未经分离完全的混合液连通固相杂质一起排出，最终经分离完全后的固相颗粒会沿箭头G从固相排出通道115排出；而经过分离后的重相液则会通过重液流出通道114从重液流出口117中排出。

值的注意的是，在混合液流体的流速因引流通道1221截面积的变化而变化，使流体经过窄喉1223后能够加速通过引流通道1221，从而防止分离空间124中的混合液回流，提高了分离效率；由于重相液分离后其中不可避免地会或多或少夹杂着一些固相颗粒杂质，经过狭长的重液流出通道114的导向后，比重较大的固相颗粒会附着于引流罩122的外侧表面，经过重力作用后会沿着引流罩122的外侧表面下滑沉降至盖体收拢部113的底部，并被盖体收拢部113聚拢收集，光滑的导向曲面1224可以减小固相颗粒的下滑回落阻力，提高沉降效率。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种液液固离心机，其特征在于，包括：

转鼓罩盖(11)；以及

设于所述转鼓罩盖(11)内部的离心机转鼓(12)，所述离心机转鼓(12)包括：

转鼓转轴(121)；

一体式固接于所述转鼓转轴(121)外侧中上部的引流罩(122)；以及

一体式固接于所述转鼓转轴(121)外侧底部的转鼓底座(123)，

其中，所述引流罩(122)及转鼓底座(123)均呈上窄下宽的圆锥台状结构，所述转鼓罩盖(11)包括：与所述转鼓转轴(121)转动且密封连接的密封部(116)以及罩设于所述引流罩(122)与转鼓底座(123)外部的盖体组件。

2.如权利要求1所述的液液固离心机，其特征在于，所述密封部(116)与所述盖体组件一体成型。

3.如权利要求1所述的液液固离心机，其特征在于，所述盖体组件包括：

与所述引流罩(122)的延伸方向相一致的转鼓盖体(111)；

一体式固接于所述转鼓盖体(111)下沿处的盖体转向部(112)；以及

一体式固接于所述盖体转向部(112)下沿处的盖体收拢部(113)，

其中，所述盖体转向部(112)竖直向下延伸，所述盖体收拢部(113)倾斜向所述转鼓罩盖(11)的内下侧延伸。

4.如权利要求3所述的液液固离心机，其特征在于，所述转鼓盖体(111)与所述引流罩(122)间隔设置，以形成位于两者之间的重液流出通道(114)。

5.如权利要求3所述的液液固离心机，其特征在于，所述转鼓盖体(111)的顶部开始有重液流出口(117)。

6.如权利要求1所述的液液固离心机，其特征在于，所述引流罩(122)与转鼓底座(123)间隔设置以形成位于两者之间的分离空间(124)，所述分离空间(124)中设有固液分离结构，所述固液分离结构包括上分离组件(17)与中分离组件(13)，所述上分离组件(17)包括：

固定套设于转鼓转轴(121)之上的安装套(173)；以及

固接于所述安装套(173)顶部且呈圆锥台状的上分离盘(171)，

其中，所述上分离盘(171)与所述引流罩(122)间隔设置，以形成位于两者之间的引流通道(1221)，所述上分离盘(171)在其侧面上设有贯穿其上下表面的至少两个进液孔(1222)。

7.如权利要求6所述的液液固离心机，其特征在于，所述上分离盘(171)的上表面一体式地形成有一圈拦液环(172)，所述拦液环(172)与所述进液孔(1222)的外边缘相接，且所述拦液环(172)向上延伸直至与引流罩(122)的底壁相固接。

8.如权利要求7所述的液液固离心机，其特征在于，所述转鼓转轴(121)的内部开设有从其顶部出发延伸至所述安装套(173)顶部的下料通道(1211)，所述下料通道(1211)与所述引流通道(1221)相连通。

9.如权利要求8所述的液液固离心机，其特征在于，所述下料通道(1211)的底部形成有向下凹陷的圆锥形导流曲面(1212)，从而使得所述引流通道(1221)的截面积在其入口处由大变小向中间收缩成窄喉(1223)，而在所述窄喉(1223)之后又由小变大向外扩张。

10.如权利要求6所述的液液固离心机，其特征在于，所述中分离组件(13)位于所述上分离盘(171)的正下方空间内，所述中分离组件(13)包括至少两片从上至下依次层叠且间隔设置的中分离盘(131)，所述中分离盘(131)呈圆锥台状结构，其中，所述中分离组件(13)中开设有从顶层中分离盘(131)出发贯穿至底层中分离盘(131)下表面的配液孔(1313)。

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