CN114917684B - 一种航空燃料除杂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空燃料除杂装置，涉及过滤设备技术领域，包括除杂塔和旋流器，除杂塔内设有第一分隔板和第二分隔板，第一分隔板和第二分隔板将除杂塔内的空间分隔为漂浮杂质腔、过滤腔和沉淀杂质腔，第一分隔板和第二分隔板的中部分别设有第一连接孔和第二连接孔，旋流器的上端呈开口状并与漂浮杂质腔连通，漂浮杂质腔的内部设有杂质聚集组件，除杂塔的上端设有用于驱动杂质聚集组件工作的驱动组件，除杂塔的顶部设有漂浮杂质排出管，除杂塔的侧壁上设有过滤杂质排出管和燃料出液管，过滤腔内设有过滤网，除杂塔的底部设有沉淀杂质排出管。本发明简化步骤且能够快速对悬浮杂质和漂浮杂质进行去除，结构简化，占用空间小。

Description

一种航空燃料除杂装置

技术领域

本发明涉及过滤设备技术领域，尤其是涉及一种航空燃料除杂装置。

背景技术

随着地球上石油资源的不断减少，现在人们逐渐使用动植物油甚至回收的食用油制作航空燃料，这些油在加工混合前需要先除杂。

公开号为CN104190119A的中国发明专利公开了一种民用航空喷气燃料固相杂质去除装置，在密封罐内设置旋流器，以实现将重力沉淀除杂和离心除杂相结合，提高对航空燃料除杂的效率，并减少设备体积。

但是，上述设备在使用时还存在以下不足之处：1、结构冗杂，上述装置在工作时，先将燃料通入到密封罐和旋流器之间，进行初步沉淀，再进入旋流器内，然而沉淀所需的时间较长，在短时间内能够沉淀下料的杂质，完全可以通过旋流器直接分离出来，无需先进行沉淀，因此，上述装置不仅增加了工作步骤，而且没有提高分离的效果，且使得燃料进入旋流器的方向和流速受到影响，造成后续的旋流分离的效果也降低。2、无法对漂浮的杂质进行分离，旋流器和重力沉淀除杂都只能对大颗粒的杂质或悬浮杂质进行去除，无法对漂浮的杂质进行分离。3、除杂效果较差，无论是重点沉淀还是旋流器都只能起到一定的除杂效果，经过上述两步工作后的燃料轴依然会存在悬浮杂质，造成燃料品质降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空燃料除杂装置，以解决现有技术中结构冗杂和除杂效果差的技术问题。

本发明提供一种航空燃料除杂装置，包括除杂塔和设置在除杂塔内的旋流器，所述除杂塔内设有第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板位于第二分隔板的上方，第一分隔板和第二分隔板将除杂塔内的空间分隔为漂浮杂质腔、过滤腔和沉淀杂质腔，所述第一分隔板和第二分隔板的中部分别设有第一连接孔和第二连接孔，所述旋流器的上端与第一连接孔固定连接，所述旋流器的下端与第二连接孔连接，且旋流器的上端呈开口状并与漂浮杂质腔连通，所述旋流器的进液管延伸至除杂塔的外部，所述旋流器的出液管从其侧壁贯穿并延伸至过滤腔内，所述漂浮杂质腔的内部设有杂质聚集组件，所述除杂塔的上端设有用于驱动杂质聚集组件工作的驱动组件，所述除杂塔的顶部设有与漂浮杂质腔连通的漂浮杂质排出管，所述除杂塔的侧壁上设有与过滤腔连通的过滤杂质排出管和燃料出液管，所述过滤腔内设有位于过滤杂质排出管和燃料出液管之间的过滤网，所述除杂塔的底部设有与沉淀杂质腔连通的沉淀杂质排出管。

进一步，所述杂质聚集组件包括环形轨道、聚集滤斗和连接管，所述漂浮杂质腔内设有驱动隔板，所述驱动隔板的上端面与除杂塔之间形成驱动腔，所述连接管的上端与驱动隔板转动连接，所述漂浮杂质排出管的下端插接在连接管内且两者之间转动连接，所述聚集滤斗的中部设有安装孔，所述连接管的下端与安装孔的上边沿固定连接，所述聚集滤斗的边缘与环形轨道滑动连接，所述聚集滤斗呈圆锥状且聚集滤斗为网状结构。

进一步，所述漂浮杂质排出管下端面的水平高度高于连接管下端面的水平高度。

进一步，所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮和传动齿轮，所述驱动电机设置在除杂塔的上端且驱动电机的输出端上设有连接轴，所述连接轴转动设置在驱动腔中，所述驱动齿轮设置在连接轴上，所述传动齿轮设置在连接管的上端，所述传动齿轮与驱动齿轮啮合。

进一步，所述旋流器内设有沿着旋流器进液管螺旋向下的挡板，所述旋流器出液管和旋流器侧壁之间通过挡板固定连接。

进一步，所述旋流器出液管的高度高于旋流器进液管的高度。

进一步，所述旋流器出液管的下端口处设有喇叭口。

进一步，所述过滤网呈倾斜设置，所述旋流器出液管的高度高于过滤网最高处的高度，所述过滤杂质排出管位于过滤网最低处的上方。

进一步，所述过滤腔内设有杂质刮条，所述杂质刮条的上端面与聚集滤斗的下端面贴合。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

（1）与现有技术相比，本发明通过旋流器能够直接将大量的漂浮杂质和悬浮杂质都去除出去，简化了步骤且提高了效果，最后通过过滤网再进行一次处理，能够提高最终燃料的品质，保证燃料除杂的效果。

（2）本发明结构紧凑，不会占用较大的空间，设计合理。

（3）通过驱动电机工作带动连接轴转动，连接轴带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动传动齿轮转动，进而带动连接管转动，从而带动连接管下端的聚集滤斗转动，聚集滤斗缓慢转动，避免悬浮杂质静止并卡在聚集滤斗的下部，使得杂质流动起来，从而更容易与部分燃料一起通过连接管和漂浮杂质排出管一起从漂浮杂质腔内排出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明的俯视图；

图2是图1沿A-A线的剖视图；

图3是图2中B处的放大图；

图4是本发明的局部剖视图；

图5是本发明中聚集滤斗和杂质刮条的俯视图；

图6是本发明中聚集滤斗和倾斜状态下杂质刮条的的俯视图；

图7是本发明中聚集滤斗和弧形状态下杂质刮条的的俯视图；

图8是本发明中聚集滤斗和杂质刮条的立体结构示意图；

图9是本发明中航空燃料流动路径图。

附图标记：

1、除杂塔；2、旋流器；3、第一分隔板；4、第二分隔板；5、漂浮杂质腔；6、过滤腔；7、沉淀杂质腔；8、第一连接孔；9、第二连接孔；10、杂质聚集组件；11、驱动组件；12、漂浮杂质排出管；13、过滤杂质排出管；14、燃料出液管；15、过滤网；16、沉淀杂质排出管；17、环形轨道；18、聚集滤斗；19、连接管；20、驱动隔板；21、驱动腔；22、驱动电机；23、驱动齿轮；24、传动齿轮；25、连接轴；26、挡板；27、喇叭口；28、杂质刮条。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图9所示，本发明实施例提供了一种航空燃料除杂装置，包括除杂塔1和设置在除杂塔1内的旋流器2，所述除杂塔1内设有第一分隔板3和第二分隔板4，所述第一分隔板3位于第二分隔板4的上方，第一分隔板3和第二分隔板4将除杂塔1内的空间分隔为漂浮杂质腔5、过滤腔6和沉淀杂质腔7，所述第一分隔板3和第二分隔板4的中部分别设有第一连接孔8和第二连接孔9，所述旋流器2的上端与第一连接孔8固定连接，所述旋流器2的下端与第二连接孔9连接，且旋流器2的上端呈开口状并与漂浮杂质腔5连通，所述旋流器2的进液管延伸至除杂塔1的外部，所述旋流器2的出液管从其侧壁贯穿并延伸至过滤腔6内，所述漂浮杂质腔5的内部设有杂质聚集组件10，漂浮杂质腔5内的液面上会漂浮有许多的杂质，在排出时，不像沉淀杂质那样能够在重力作用下聚集，很难大量快速的排出，因此，通过杂质聚集组件10对漂浮的杂质进行聚集，辅助对漂浮的杂质进行排出，能够提高漂浮杂质的排出效率，所述除杂塔1的上端设有用于驱动杂质聚集组件10工作的驱动组件11，所述除杂塔1的顶部设有与漂浮杂质腔5连通的漂浮杂质排出管12，所述除杂塔1的侧壁上设有与过滤腔6连通的过滤杂质排出管13和燃料出液管14，所述过滤腔6内设有位于过滤杂质排出管13和燃料出液管14之间的过滤网15，所述除杂塔1的底部设有与沉淀杂质腔7连通的沉淀杂质排出管16。本发明工作时，直接通过旋流器2的进液管将燃料通入到旋流器2内，通过旋流器2对大颗粒杂质进行分离，杂质通过旋流器2的下端口进入到沉淀杂质腔7内聚集，同时，漂浮的杂质从旋流器2的上端开口处进入到漂浮杂质腔5内聚集，经过旋流器2处理后的燃料再进入过滤腔6，通过过滤网15对燃料进行过滤后再排出，当工作一定时间后，可以依次打开漂浮杂质排出管12、沉淀杂质排出管16和过滤杂质排出管13，将漂浮杂质、沉淀杂质和过滤出来的杂质排出，能够在排出杂质的同时持续进行工作，保证工作效率，与现有技术相比，本发明通过旋流器2能够直接将大量的漂浮杂质和悬浮杂质都去除出去，简化了步骤且提高了效果，最后通过过滤网15再进行一次处理，能够提高最终燃料的品质，保证燃料除杂的效果。此外，本发明结构紧凑，不会占用较大的空间，设计合理。

具体的，所述杂质聚集组件10包括环形轨道17、聚集滤斗18和连接管19，所述漂浮杂质腔5内设有驱动隔板20，所述驱动隔板20的上端面与除杂塔1之间形成驱动腔21，所述连接管19的上端与驱动隔板20转动连接，所述漂浮杂质排出管12的下端插接在连接管19内且两者之间转动连接，所述聚集滤斗18的中部设有安装孔，所述连接管19的下端与安装孔的上边沿固定连接，所述聚集滤斗18的边缘与环形轨道17滑动连接，所述聚集滤斗18呈圆锥状且聚集滤斗18为网状结构。

具体的，所述漂浮杂质排出管12下端面的水平高度高于连接管19下端面的水平高度。这样设置使得经过聚集滤斗18聚合的杂质能够顺利通过连接管19进入杂质排出管内，不会造成阻碍。

具体的，所述驱动组件11包括驱动电机22、驱动齿轮23和传动齿轮24，所述驱动电机22设置在除杂塔1的上端且驱动电机22的输出端上设有连接轴25，所述连接轴25转动设置在驱动腔21中，所述驱动齿轮23设置在连接轴25上，所述传动齿轮24设置在连接管19的上端，所述传动齿轮24与驱动齿轮23啮合。

具体工作时，通过驱动电机22工作带动连接轴25转动，连接轴25带动驱动齿轮23转动，驱动齿轮23带动传动齿轮24转动，进而带动连接管19转动，从而带动连接管19下端的聚集滤斗18转动，聚集滤斗18缓慢转动，避免悬浮杂质静止并卡在聚集滤斗18的下部，使得杂质流动起来，从而更容易与部分燃料一起通过连接管19和漂浮杂质排出管12一起从漂浮杂质腔5内排出。

除了本实施例外，还可以将除杂塔1的顶部设置成圆锥状，进而能够使得漂浮杂质自动向中间聚集，也便于从漂浮杂质排出塔排出，但是这样设置的话，漂浮杂质在浮力的作用下上端会与除杂塔1的顶壁抵触，两者之间的摩擦力可能会造成漂浮杂质卡住，长此以往，容易造成杂质与内壁黏连在一起，对杂质的排出造成影响。因此，通过本发明中的杂质聚集组件10的设置，能够避免上述情况的发生，在排出悬浮杂质时，聚集滤斗18带动杂质转动，更有利于杂质的排出。

具体的，所述旋流器2内设有沿着旋流器2进液管螺旋向下的挡板26，所述旋流器2出液管和旋流器2侧壁之间通过挡板26固定连接；本发明中由于旋流器2的上端也是开口的，液体流动范围增大了，因此会使得流动的集中度受到影响，进而影响流动速度，因此设置一个螺旋的挡板26，当燃料从旋流器2的进入管进入后，会受到挡板26的限制，沿着挡板26集中向下螺旋移动，从而保证本发明中的旋流器2的使用效果不会受到影响。

具体的，所述旋流器2出液管的高度高于旋流器2进液管的高度，如果旋流器2出液管的高度等于或低于旋流器2进液管的高度，会对燃料进入旋流器2后的螺旋运动造成影响。

具体的，所述旋流器2出液管的下端口处设有喇叭口27，当燃料进入旋流器2后向下螺旋移动时，贴近旋流器2出液管部分的燃料最后会在喇叭口27处再次受到引导向旋流器2的侧壁处移动，辅助燃料螺旋移动时的离心分离，提高杂质的分离效果。

具体的，所述过滤网15呈倾斜设置，所述旋流器2出液管的高度高于过滤网15最高处的高度，所述过滤杂质排出管13位于过滤网15最低处的上方，滤网的倾斜设置，一方面使得过滤出来的杂质大部分能够沿着倾斜的滤网流动到最低处，便于排出，另一方面当过滤杂质排出管13排出杂质时，形成的液体流动部分会从过滤网15的一侧向另一侧流动，能够对过滤网15的底部起到一定的冲刷作用，具体如图2所示。

具体地，所述过滤腔6内设有杂质刮条28，所述杂质刮条28的上端面与聚集滤斗18的下端面贴合；当聚集滤斗18转动时，会通过燃料对聚集滤斗18上的杂质形成阻碍，避免杂质卡在聚集滤斗18上，但这种方式存在一定的缺陷，不一定能够保证所有的杂质都能与聚集滤斗18脱离卡合，因此，当聚集滤斗18转动时，与其贴合的杂质刮条28不会运动，从而能够对聚集滤斗18的下端起到刮除的效果，避免杂质卡在聚集滤斗18上，从而对杂质的排出造成影响。进一步优先的，杂质刮条28还可以设置成弧形或倾斜的，具体如图6和图7所示，由于聚集滤斗18在转动过程中，会带动杂质一起转动，会使得杂质在离心力的作用下向边缘移动，即使聚集滤斗18的转速很慢，但也会对杂质的聚集起到一定的影响，因此，将杂质刮条28设置成弧形或倾斜的，在推动杂质时，能够给予杂质移动向圆心移动的推力，从而提高杂质的聚集效果。

工作原理：参照图9，航空燃料沿着a线路进入到旋流器2内，并在旋流器2内沿着内部螺旋运动，其中质量较大的杂质沿着b线路从旋流器2底端的口进入到沉淀杂质腔7内沉淀，质量较小的漂浮杂质会在浮力的作用下沿着c路线进入漂浮杂质腔5内聚集，而航空燃料会沿着d路线进入到过滤腔6内，并在穿过过滤网15进行再次过滤后从燃料出液管14排出，完成对航空燃料的过滤除杂。

当工作一段时间后，需要排出杂质时，关闭燃料出液管14，航空燃料继续沿着a线路不断的输入，先打开沉淀杂质排出管16将沉淀杂质腔7内的沉淀杂质排出，之后将沉淀杂质排出管16关闭，再打开过滤杂质排出管13，在航空燃油的流动下将过滤网上的杂质从过滤杂质排出管13排出，再将过滤杂质排出管13关闭，打开漂浮杂质排出管12，此时，由于航空燃料继续向本发明的设备中输入，并且本发明的设备中是完全充满航空燃料的，多余的航空燃料会带着漂浮的杂质从漂浮杂质排出管12排出。由于漂浮杂质腔5内已经积累了足够多的杂质，杂质在向漂浮杂质排出管12移动的过程中可能会收到聚集滤斗18的摩擦阻力，进而停滞不前，参照图8，此时通过驱动电机22带动驱动齿轮23转动，进而通过传动齿轮24带动连接管19和聚集滤斗18旋转，聚集滤斗18旋转能够带动杂质移动，进而避免聚集滤斗18与杂质之间的摩擦阻力会阻碍漂浮杂质从漂浮杂质排出管12排出，同时，聚集滤斗18在转动的过程中，由于杂质刮条28不动，因此聚集滤斗18下方随其一起转动的杂质会在杂质刮条28的阻挡下与聚集滤斗18脱离，进一步避免聚集滤斗18与杂质之间的摩擦阻力会阻碍漂浮杂质从漂浮杂质排出管12排出，提高漂浮杂质排出的效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种航空燃料除杂装置，包括除杂塔（1）和设置在除杂塔（1）内的旋流器（2），其特征在于：所述除杂塔（1）内设有第一分隔板（3）和第二分隔板（4），所述第一分隔板（3）位于第二分隔板（4）的上方，第一分隔板（3）和第二分隔板（4）将除杂塔（1）内的空间分隔为漂浮杂质腔（5）、过滤腔（6）和沉淀杂质腔（7），所述第一分隔板（3）和第二分隔板（4）的中部分别设有第一连接孔（8）和第二连接孔（9），所述旋流器（2）的上端与第一连接孔（8）固定连接，所述旋流器（2）的下端与第二连接孔（9）连接，且旋流器（2）的上端呈开口状并与漂浮杂质腔（5）连通，所述旋流器（2）的进液管延伸至除杂塔（1）的外部，所述旋流器（2）的出液管从其侧壁贯穿并延伸至过滤腔（6）内，所述漂浮杂质腔（5）的内部设有杂质聚集组件（10），所述除杂塔（1）的上端设有用于驱动杂质聚集组件（10）工作的驱动组件（11），所述除杂塔（1）的顶部设有与漂浮杂质腔（5）连通的漂浮杂质排出管（12），所述除杂塔（1）的侧壁上设有与过滤腔（6）连通的过滤杂质排出管（13）和燃料出液管（14），所述过滤腔（6）内设有位于过滤杂质排出管（13）和燃料出液管（14）之间的过滤网（15），所述除杂塔（1）的底部设有与沉淀杂质腔（7）连通的沉淀杂质排出管（16）。

2.根据权利要求1所述的一种航空燃料除杂装置，其特征在于：所述杂质聚集组件（10）包括环形轨道（17）、聚集滤斗（18）和连接管（19），所述漂浮杂质腔（5）内设有驱动隔板（20），所述驱动隔板（20）的上端面与除杂塔（1）之间形成驱动腔（21），所述连接管（19）的上端与驱动隔板（20）转动连接，所述漂浮杂质排出管（12）的下端插接在连接管（19）内且两者之间转动连接，所述聚集滤斗（18）的中部设有安装孔，所述连接管（19）的下端与安装孔的上边沿固定连接，所述聚集滤斗（18）的边缘与环形轨道（17）滑动连接，所述聚集滤斗（18）呈圆锥状且聚集滤斗（18）为网状结构。

3.根据权利要求2所述的一种航空燃料除杂装置，其特征在于：所述漂浮杂质排出管（12）下端面的水平高度高于连接管（19）下端面的水平高度。

4.根据权利要求1所述的一种航空燃料除杂装置，其特征在于：所述驱动组件（11）包括驱动电机（22）、驱动齿轮（23）和传动齿轮（24），所述驱动电机（22）设置在除杂塔（1）的上端且驱动电机（22）的输出端上设有连接轴（25），所述连接轴（25）转动设置在驱动腔（21）中，所述驱动齿轮（23）设置在连接轴（25）上，所述传动齿轮（24）设置在连接管（19）的上端，所述传动齿轮（24）与驱动齿轮（23）啮合。

5.根据权利要求1所述的一种航空燃料除杂装置，其特征在于：所述旋流器（2）内设有沿着旋流器（2）进液管螺旋向下的挡板（26），所述旋流器（2）出液管和旋流器（2）侧壁之间通过挡板（26）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种航空燃料除杂装置，其特征在于：所述旋流器（2）出液管的高度高于旋流器（2）进液管的高度。

7.根据权利要求1所述的一种航空燃料除杂装置，其特征在于：所述旋流器（2）出液管的下端口处设有喇叭口（27）。

8.根据权利要求1所述的一种航空燃料除杂装置，其特征在于：所述过滤网（15）呈倾斜设置，所述旋流器（2）出液管的高度高于过滤网（15）最高处的高度，所述过滤杂质排出管（13）位于过滤网（15）最低处的上方。

9.根据权利要求2所述的一种航空燃料除杂装置，其特征在于：所述过滤腔（6）内设有杂质刮条（28），所述杂质刮条（28）的上端面与聚集滤斗（18）的下端面贴合。