CN111841085A - 水轮离心消泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船用消泡技术领域，具体地说是一种水轮离心消泡装置，设有壳体，壳体的上下两侧分别设有出气口和出液口，其特征在于壳体内设有消泡组件，该消泡组件包括蜗壳导流罩、水轮转子、气泡捕捉筛、气泡过滤筛和气泡收集筛，所述的气泡捕捉筛包括筛杆、弧形筛板，气泡收集筛由锥形筛和环形筛组成，混有气体的液体经蜗壳导流罩、气泡捕捉筛、气泡过滤筛进行三次消泡，具有结构简单、使用方便、节约能源、消泡效果好等优点。

Description

水轮离心消泡装置

技术领域

本发明涉及船用消泡技术领域，具体地说是一种结构简单、使用方便、节约能源、消泡效果好的水轮离心消泡装置。

背景技术

众所周知，船用天然气采用水乙二醇加热，水乙二醇溶液易起泡，含有气泡的溶液，热传导性较差，高速流体中的气泡破裂，会导致泵及管路附件的气蚀，严重时会导致系统瘫痪。因此复杂的水乙二醇系统需要配置消泡装置。消泡装置在化工领域、污水处理、食品加工等领域有广泛应用。常用的消泡方法很多，按原理可分为物理消泡法、机械消泡法、化学消泡法和自然消泡法。

目前，常规离心消泡装置，需要配置驱动电机和旋转叶片，需要消耗额外能源，消泡效果不佳，需要其消泡方式综合使用。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、节约能源、消泡效果好的水轮离心消泡装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水轮离心消泡装置，设有壳体，壳体的上下两侧分别设有出气口和出液口，其特征在于壳体内设有消泡组件，该消泡组件包括蜗壳导流罩、水轮转子、气泡捕捉筛、气泡过滤筛和气泡收集筛，所述的蜗壳导流罩设在壳体上方并与壳体内壁相连接，蜗壳导流罩的下方出液口处设有水轮转子，水轮转子经轴承、轴承支架与蜗壳导流罩固定连接，水轮转子的旋转轴经联轴器与气泡捕捉筛相连接，所述的气泡捕捉筛包括筛杆、弧形筛板，筛杆的中部上端与水轮转子的旋转轴相连接，筛杆的两端下方分别与弧形筛板相连接，气泡捕捉筛的外部套有筒状的气泡过滤筛，气泡过滤筛的下端经支架与壳体相连接，气泡捕捉筛的内部设有气泡收集筛，气泡收集筛由锥形筛和环形筛组成，锥形筛的下端开口与环形筛的内壁相连接，气泡收集筛的锥形筛设在气泡捕捉筛的弧形筛板之间，气泡收集筛的环形筛的外壁与气泡过滤筛的下端部相连接，混有气体的液体经蜗壳导流罩、气泡捕捉筛、气泡过滤筛进行三次消泡。

本发明所述的水轮转子和气泡捕捉筛之间设有齿轮变速箱，齿轮变速箱的输入轴与水轮转子相连接，齿轮变速箱的输出轴与气泡捕捉筛的筛杆相连接，水轮转子经过齿轮变速箱调整速度。

本发明所述的气泡捕捉筛中的筛杆上端的弧形筛板呈中心对称状。

本发明所述的气泡捕捉筛中的筛杆两端的弧形筛板分别设有四个，四个弧形筛板分别与筛杆下端相连接，四个弧形筛板的板面由筛杆内侧朝向外侧逐渐减小，四个弧形筛板的一端朝向筛杆的外端部并间隔与筛杆下端相连接，四个弧形筛板另一端朝向筛杆的旋转侧面并间隔与筛杆下端相连接。

本发明所述的四个弧形筛板与朝向筛杆外端部的间隔间隙小于四个弧形筛板与朝向筛杆旋转侧面的间隔间隙，保证消泡效果。

本发明所述的蜗壳导流罩包括蜗壳型外罩、环形护罩、导流板组成，所述的蜗壳型外罩的下端设有直径小于蜗壳型外罩的环形护罩，蜗壳型外罩内设有与蜗壳型外罩相连接的导流板，环形护罩与水轮转子经轴承、轴承支架相连接。

本发明所述的蜗壳导流罩的蜗壳型外罩上端设有出气孔，实现混有气体的液体在蜗壳导流罩内的一级消泡后出气。

本发明所述的消泡组件侧面的壳体内设有挡板，挡板的前侧或者后侧与壳体相连接，挡板的上端和下端与壳体设有出气间隙和出液间隙，所述的出气口和出液口设在挡板的另一侧的壳体上方和下方，防止消泡组件中旋转处的液体飞溅，影响气液分离效果。

本发明由于壳体内设有消泡组件，该消泡组件包括蜗壳导流罩、水轮转子、气泡捕捉筛、气泡过滤筛和气泡收集筛，所述的蜗壳导流罩设在壳体上方并与壳体内壁相连接，蜗壳导流罩的下方出液口处设有水轮转子，水轮转子经轴承、轴承支架与蜗壳导流罩固定连接，水轮转子的旋转轴与气泡捕捉筛相连接，所述的气泡捕捉筛包括筛杆、弧形筛板，筛杆的中部上端与水轮转子的旋转轴相连接，筛杆的两端下方分别与弧形筛板相连接，气泡捕捉筛的外部套有筒状的气泡过滤筛，气泡过滤筛的下端经支架与壳体相连接，气泡捕捉筛的内部设有气泡收集筛，气泡收集筛由锥形筛和环形筛组成，锥形筛的下端开口与环形筛的内壁相连接，气泡收集筛的锥形筛设在气泡捕捉筛的弧形筛板之间，气泡收集筛的环形筛的外壁与气泡过滤筛的下端部相连接，混有气体的液体经蜗壳导流罩、气泡捕捉筛、气泡过滤筛进行三次消泡，所述的水轮转子和气泡捕捉筛之间设有齿轮变速箱，齿轮变速箱的输入轴与水轮转子相连接，齿轮变速箱的输出轴与气泡捕捉筛的筛杆相连接，水轮转子经过齿轮变速箱调整速度，所述的气泡捕捉筛中的筛杆上端的弧形筛板呈中心对称状，所述的气泡捕捉筛中的筛杆两端的弧形筛板分别设有四个，四个弧形筛板分别与筛杆下端相连接，四个弧形筛板的板面由筛杆内侧朝向外侧逐渐减小，四个弧形筛板的一端朝向筛杆的外端部并间隔与筛杆下端相连接，四个弧形筛板另一端朝向筛杆的旋转侧面并间隔与筛杆下端相连接，所述的四个弧形筛板与朝向筛杆外端部的间隔间隙小于四个弧形筛板与朝向筛杆旋转侧面的间隔间隙，保证消泡效果，所述的蜗壳导流罩包括蜗壳型外罩、环形护罩、导流板组成，所述的蜗壳型外罩的下端设有直径小于蜗壳型外罩的环形护罩，蜗壳型外罩内设有与蜗壳型外罩相连接的导流板，环形护罩与水轮转子经轴承、轴承支架相连接，所述的蜗壳导流罩的蜗壳型外罩上端设有出气孔，实现混有气体的液体在蜗壳导流罩内的一级消泡后出气，所述的消泡组件侧面的壳体内设有挡板，挡板的前侧或者后侧与壳体相连接，挡板的上端和下端与壳体设有出气间隙和出液间隙，所述的出气口和出液口设在挡板的另一侧的壳体上方和下方，防止消泡组件中旋转处的液体飞溅，影响气液分离效果，具有结构简单、使用方便、节约能源、消泡效果好等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是图2中蜗壳导流罩的结构示意图，其中3-1是立体图，3-2是剖视图。

图4是图2中气泡捕捉筛的结构示意图，其中4-1是立体图， 4-2是仰视图。

图5是图2中气泡收集筛的结构示意图。

图6是图2中气泡收集筛与气泡过滤筛的连接关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种水轮离心消泡装置，设有壳体1，壳体1的上下两侧分别设有出气口2和出液口3，其特征在于壳体1内设有消泡组件，该消泡组件包括蜗壳导流罩4、水轮转子5、气泡捕捉筛6、气泡过滤筛7和气泡收集筛8，所述的蜗壳导流罩4设在壳体1上方并与壳体1内壁相连接，蜗壳导流罩4的下方出液口3处设有水轮转子5，水轮转子5经轴承、轴承支架与蜗壳导流罩4固定连接，水轮转子5的旋转轴与气泡捕捉筛6相连接，所述的气泡捕捉筛6包括筛杆9、弧形筛板10，筛杆9的中部上端与水轮转子5的旋转轴相连接，筛杆9的两端下方分别与弧形筛板10相连接，气泡捕捉筛6的外部套有筒状的气泡过滤筛7，气泡过滤筛7的下端经支架22与壳体1相连接，气泡捕捉筛6的内部设有气泡收集筛8，气泡收集筛8由锥形筛11和环形筛12组成，锥形筛11的下端开口与环形筛12的内壁相连接，气泡收集筛8的锥形筛11设在气泡捕捉筛6的弧形筛板10之间，气泡收集筛8的环形筛12的外壁与气泡过滤筛7的下端部相连接，混有气体的液体经蜗壳导流罩4、气泡捕捉筛6、气泡过滤筛7进行三次消泡，所述的水轮转子5和气泡捕捉筛6之间设有齿轮变速箱13，齿轮变速箱13的输入轴与水轮转子5相连接，齿轮变速箱13的输出轴与气泡捕捉筛6的筛杆9相连接，水轮转子5经过齿轮变速箱13调整速度，所述的气泡捕捉筛6中的筛杆9上端的弧形筛板10呈中心对称状，所述的气泡捕捉筛6中的筛杆9两端的弧形筛板10分别设有四个，四个弧形筛板10分别与筛杆9下端相连接，四个弧形筛板10的板面由筛杆9内侧朝向外侧逐渐减小，四个弧形筛板10的一端朝向筛杆9的外端部并间隔与筛杆9下端相连接，四个弧形筛板10另一端朝向筛杆9的旋转侧面并间隔与筛杆9下端相连接，所述的四个弧形筛板10与朝向筛杆9外端部的间隔间隙小于四个弧形筛板10与朝向筛杆9旋转侧面的间隔间隙，保证消泡效果，所述的蜗壳导流罩4包括蜗壳型外罩14、环形护罩15、导流板16组成，所述的蜗壳型外罩14的下端设有直径小于蜗壳型外罩14的环形护罩15，蜗壳型外罩14内设有与蜗壳型外罩14相连接的导流板16，环形护罩15与水轮转子5经轴承、轴承支架相连接，所述的蜗壳导流罩4的蜗壳型外罩14上端设有出气孔17，实现混有气体的液体在蜗壳导流罩4内的一级消泡后出气，所述的消泡组件侧面的壳体1内设有挡板18，挡板18的前侧或者后侧与壳体1相连接，挡板18的上端和下端与壳体1设有出气间隙19和出液间隙20，所述的出气口2和出液口3设在挡板18的另一侧的壳体1上方和下方，防止消泡组件中旋转处的液体飞溅，影响气液分离效果，所述的蜗壳导流罩4的下方设有支撑罩21，支撑罩21的上端与蜗壳导流罩4的蜗壳型外罩14相连接，支撑罩21的下端与气泡过滤筛7相连接，齿轮变速箱13的箱体与支撑罩21固定连接，图4所示为本设计中气泡捕捉筛6的结构示意图，其中所示的气泡捕捉筛6中筛杆9两端的弧形筛板10分别设为四个，两端的弧形筛板10呈中心对称分布，四个弧形筛板10的排列方式如图4-2，其筛杆9端部的弧形筛板10之间的间隙小于筛杆9侧面弧形筛板10间隙，可以辅助气泡的消除，所述的齿轮变速箱可对气泡捕捉筛进行加速和可以进行减速，根据进如水轮转子的液体流速确定，主要为了增大消泡效果。

本发明在使用时，系统中含有气体的流动液体进入蜗壳导流罩4，液体流速增加，气压力变低，气泡膨胀破例，第一次消泡，气体由蜗壳导流罩4顶部的出气孔17溢出。被蜗壳导流罩4加速的高速液体冲击水轮转子5，水轮转子5经过齿轮箱轴承单元调整速度。带动气泡捕捉筛6高速旋转，同时液体流向气泡收集筛8，经过滤后，气泡流向高速旋转的气泡捕捉筛6，气泡捕捉筛6收集气泡，挤压气泡，导致气泡破裂，进行第二次消泡。剩余的气泡会被高速旋转的气泡捕捉筛6甩向气泡过滤筛7，进行第三次消泡。液体消泡后，通过壳体1底部的出液口3，再次进入循环系统，本发明属于机械消泡方式，气泡的破裂，就是把形成泡的薄膜破坏，为此，常对气泡进行压缩或施加冲击力，利用压力的急剧变化如剪切力、压缩力和冲击力等可将泡膜破裂，达到消泡的目的，按其对泡沫发生作用的特点分为离心法、水动力法、气动力法、压缩法和冲击法等。离心法是采用高速旋转的离心叶片装置来破除泡沫或与不动面相撞击来击碎泡沫，液动法和气动法是用压力作用下的液流或气流来消除泡沫，气压流法是靠压力的变化来消泡，相对其他消泡装置，其机构紧凑，占地面积小，节约能源，单体装置消泡效果显著，操作方便，易于维护，不需要配置单独驱动电机，节约能源；三级消泡，能有效的提高单体消泡效果，不需要额外的动力输入，采用管路中的流体动能，通过转子，利用液体动能驱动转子高速旋转。

Claims (8)

1.一种水轮离心消泡装置，设有壳体，壳体的上下两侧分别设有出气口和出液口，其特征在于壳体内设有消泡组件，该消泡组件包括蜗壳导流罩、水轮转子、气泡捕捉筛、气泡过滤筛和气泡收集筛，所述的蜗壳导流罩设在壳体上方并与壳体内壁相连接，蜗壳导流罩的下方出液口处设有水轮转子，水轮转子经轴承、轴承支架与蜗壳导流罩固定连接，水轮转子的旋转轴与气泡捕捉筛相连接，所述的气泡捕捉筛包括筛杆、弧形筛板，筛杆的中部上端与水轮转子的旋转轴相连接，筛杆的两端下方分别与弧形筛板相连接，气泡捕捉筛的外部套有筒状的气泡过滤筛，气泡过滤筛的下端经支架与壳体相连接，气泡捕捉筛的内部设有气泡收集筛，气泡收集筛由锥形筛和环形筛组成，锥形筛的下端开口与环形筛的内壁相连接，气泡收集筛的锥形筛设在气泡捕捉筛的弧形筛板之间，气泡收集筛的环形筛的外壁与气泡过滤筛的下端部相连接，混有气体的液体经蜗壳导流罩、气泡捕捉筛、气泡过滤筛进行三次消泡。

2.根据权利要求1所述的一种水轮离心消泡装置，其特征在于所述的水轮转子和气泡捕捉筛之间设有齿轮变速箱，齿轮变速箱的输入轴与水轮转子相连接，齿轮变速箱的输出轴与气泡捕捉筛的筛杆相连接，水轮转子经过齿轮变速箱调整速度。

3.根据权利要求1所述的一种水轮离心消泡装置，其特征在于所述的气泡捕捉筛中的筛杆上端的弧形筛板呈中心对称状。

4.根据权利要求3所述的一种水轮离心消泡装置，其特征在于所述的气泡捕捉筛中的筛杆两端的弧形筛板分别设有四个，四个弧形筛板分别与筛杆下端相连接，四个弧形筛板的板面由筛杆内侧朝向外侧逐渐减小，四个弧形筛板的一端朝向筛杆的外端部并间隔与筛杆下端相连接，四个弧形筛板另一端朝向筛杆的旋转侧面并间隔与筛杆下端相连接。

5.根据权利要求4所述的一种水轮离心消泡装置，其特征在于所述的四个弧形筛板与朝向筛杆外端部的间隔间隙小于四个弧形筛板与朝向筛杆旋转侧面的间隔间隙，保证消泡效果。

6.根据权利要求1所述的一种水轮离心消泡装置，其特征在于所述的蜗壳导流罩包括蜗壳型外罩、环形护罩、导流板组成，所述的蜗壳型外罩的下端设有直径小于蜗壳型外罩的环形护罩，蜗壳型外罩内设有与蜗壳型外罩相连接的导流板，环形护罩与水轮转子经轴承、轴承支架相连接。

7.根据权利要求6所述的一种水轮离心消泡装置，其特征在于所述的蜗壳导流罩的蜗壳型外罩上端设有出气孔，实现混有气体的液体在蜗壳导流罩内的一级消泡后出气。

8.根据权利要求1所述的一种水轮离心消泡装置，其特征在于所述的消泡组件侧面的壳体内设有挡板，挡板的前侧或者后侧与壳体相连接，挡板的上端和下端与壳体设有出气间隙和出液间隙，所述的出气口和出液口设在挡板的另一侧的壳体上方和下方。

Images