CN115304141B - 无动力高效固液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种无动力高效固液分离装置，属于水处理设备领域。无动力高效固液分离装置，包括外筒、内筒、搅拌机构和驱动涡轮。外筒竖立设置，底部为沉积区，中部为安装区，顶部为出水区；内筒同轴设于安装区中，底部设有与外界水源连通的进水口，顶部与出水区连通，内筒的筒壁与外筒的筒壁之间形成沉降间隙，沉降间隙连通出水区和沉积区；搅拌机构同轴设于内筒中；驱动涡轮设于搅拌机构的转轴上并朝向进水口，以带动搅拌机构转动；驱动涡轮与搅拌机构的转轴轴向滑动配合，以接近或远离进水口。水流从进水口流入推动驱动涡轮，从而带动搅拌机构，整个装置无需外部动力，能耗低，安装维护方便，通过驱动涡轮轴向滑动可以调节搅拌机构的转速。
Description
技术领域
本申请属于水处理设备技术领域，更具体地说，是涉及一种无动力高效固液分离装置。
背景技术
在水处理中，经常需要向水体中添加药剂，使水体中的离子形成沉淀，之后再利用固液分离装置将固体沉淀分离出去，从而净化水质。
传统的固液分离装置内部安装有搅拌机构，用于使药剂与水体充分混合，加快反应，而搅拌机构一般是由电机带动，一方面采用电机驱动会产生一定的能耗，增加水处理的成本，另一方面电机设置在顶部，也不利于安装、维护。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种无动力高效固液分离装置，以解决现有技术中存在的采用电机驱动搅拌机构，能耗较高、安装维护不便的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：
一方面，提供一种无动力高效固液分离装置，包括：
外筒，竖立设置，底部为沉积区，中部为安装区，顶部为出水区；
内筒，同轴设于所述安装区中，底部设有与外界水源连通的进水口，顶部与所述出水区连通，所述内筒的筒壁与所述外筒的筒壁之间形成沉降间隙，所述沉降间隙连通所述出水区和所述沉积区；
搅拌机构，同轴设于所述内筒中；以及
驱动涡轮，设于所述搅拌机构的转轴上并朝向所述进水口，以带动所述搅拌机构转动；
所述驱动涡轮与所述搅拌机构的转轴轴向滑动配合，以接近或远离所述进水口。
在某些实施例中，所述内筒的底部呈倒锥形，且最低的中心处形成所述进水口，所述驱动涡轮位于所述内筒的倒锥形底部内并朝向所述进水口，所述内筒的倒锥形底部将进水口流入的水流导向所述驱动涡轮。
在某些实施例中，所述搅拌机构转轴的下端设有朝向所述进水口的花键轴，所述驱动涡轮通过中心的花键套滑动套设于所述花键轴上。
在某些实施例中，所述内筒的底部设有轴向驱动装置，所述轴向驱动装置适于带动所述驱动涡轮沿所述搅拌机构的转轴轴向滑动。
在某些实施例中，所述轴向驱动装置为沿所述搅拌机构转轴轴向设置的电动推杆，所述电动推杆一端通过止推轴承与所述驱动涡轮连接。
在某些实施例中，所述驱动涡轮下端同轴设有两个所述止推轴承，两个所述止推轴承沿轴向分布，且两个所述止推轴承之间的设有连接环，所述电动推杆的一端与所述连接环固定连接并通过所述连接环带动所述驱动涡轮。
在某些实施例中，所述无动力高效固液分离装置还包括调速管路，所述调速管路包括：
主管，与所述进水口连通，适于调节流量；
调速管，与所述内筒位于所述驱动涡轮之上的部分连通，适于调节流量；以及
总进水管，一端分别与所述主管和所述调速管连通，另一端适于与外界水源连通。
在某些实施例中，所述搅拌机构包括：
转轴，沿所述内筒轴线设置，所述驱动涡轮设于所述转轴下端；以及
多个搅拌叶片，沿轴向分布的设于所述转轴上。
在某些实施例中，所述内筒至少包括上下对接的两段筒体，位于下方的所述筒体的内径小于位于上方的所述筒体的内径。
本申请实施例提供的无动力高效固液分离装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请实施例的无动力高效固液分离装置，水流从进水口流入内筒中，推动驱动涡轮，从而带动搅拌机构，加快内筒中药剂与水的混合；生成的固体沉淀随内筒中的水流上升，最终从沉降间隙中下沉到外筒的底部；整个装置无需外接电线，也无需外部动力，能耗低，反冲驱动单元位于下部，安装维护方便，而且可以通过驱动涡轮轴向滑动接近或远离所述进水口，调节搅拌机构的转速。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的无动力高效固液分离装置的内部结构示意图；
图2为图1中驱动涡轮部分的放大图。
其中，图中各附图标记：
1-外筒；11-出水区；12-沉积区；13-沉降间隙；2-内筒；21-进水口；22-筒体；3-搅拌机构；31-转轴；32-花键轴；33-搅拌叶片；4-驱动涡轮；5-电动推杆；6-止推轴承；7-连接环；8-总进水管；81-主管；82-调速管。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1和图2，现对本申请实施例提供的无动力高效固液分离装置进行说明。一种无动力高效固液分离装置，包括：
外筒1，竖立设置，底部为沉积区12，中部为安装区，顶部为出水区11；
内筒2，同轴设于安装区中，底部设有与外界水源连通的进水口21，顶部与出水区11连通，内筒2的筒壁与外筒1的筒壁之间形成沉降间隙13，沉降间隙13连通出水区11和沉积区12；
搅拌机构3，同轴设于内筒2中；以及
驱动涡轮4，设于搅拌机构3的转轴31上并朝向进水口21，以带动搅拌机构3转动；
驱动涡轮4与搅拌机构3的转轴31轴向滑动配合，以接近或远离进水口21。
与现有技术相比，本申请实施例的无动力高效固液分离装置，水流从进水口21流入内筒2中，推动驱动涡轮4，从而带动搅拌机构3，加快内筒2中药剂与水的混合；生成的固体沉淀随内筒2中的水流上升，最终从沉降间隙13中下沉到外筒1的底部；整个装置无需外接电线，也无需外部动力，能耗低，反冲驱动单元位于下部，安装维护方便，而且可以通过驱动涡轮4轴向滑动接近或远离进水口21，调节搅拌机构3的转速。
在具体实现时，外筒1为封闭的壳体，内筒2为底部封闭、顶部敞开的壳体，内筒2固定安装在外筒1中心位置，使得内筒2的四周与外筒1的侧边之间形成沉降间隙13。搅拌机构3可以采用现有技术中任意的搅拌叶片33。外筒1的底部可以设置排泥口，用于排出沉积区12中的污泥。外筒1的顶部设置出水口，用于排出处理后的水。外筒1的顶部或者侧面可以设置人孔，用于后期维护。
请参阅图1和图2，作为本申请提供的无动力高效固液分离装置的一种具体实施方式，内筒2的底部呈倒锥形，且最低的中心处形成进水口21，驱动涡轮4位于内筒2的倒锥形底部内并朝向进水口21，内筒2的倒锥形底部将进水口21流入的水流导向驱动涡轮4。
本实施例中，内筒2的倒锥形底部可以将从进水口21流入的水流集中导向驱动涡轮4，提高驱动效率；而且当驱动涡轮4朝向进水口21移动时，驱动涡轮4移动较小的距离，驱动涡轮4与内筒2锥形底部的间隙快速变小，水流能够更加集中在驱动涡轮4上，使驱动涡轮4的转速能够更快的升高；而当驱动涡轮4远离进水口21移动时，驱动涡轮4移动较小的距离，驱动涡轮4与内筒2锥形底部的间隙快速变大，水流能够更多的从间隙中流过，从而使驱动涡轮4的转速能够更快的降低。
请参阅图2，作为本申请提供的无动力高效固液分离装置的一种具体实施方式，搅拌机构3转轴31的下端设有朝向进水口21的花键轴32，驱动涡轮4通过中心的花键套滑动套设于花键轴32上。
本实施例中，通过花键轴32实现驱动涡轮4接近或远离进水口21。
在具体实现时，搅拌机构3转轴31下端固定有竖直的花键轴32，花键轴32下端朝向进水口21。驱动涡轮4中心通为花键套，通过花键套套在花键轴32上，从而额能够上下滑动。
请参阅图2，作为本申请提供的无动力高效固液分离装置的一种具体实施方式，内筒2的底部设有轴向驱动装置，轴向驱动装置适于带动驱动涡轮4沿搅拌机构3的转轴31轴向滑动。
本实施例中，利用轴向驱动装置来带动驱动涡轮4轴向滑动，实现搅拌机构3的转速调节。
请参阅图2，作为本申请提供的无动力高效固液分离装置的一种具体实施方式，轴向驱动装置为沿搅拌机构3转轴31轴向设置的电动推杆5，电动推杆5一端通过止推轴承6与驱动涡轮4连接。
本实施例中，电动推杆5通过止推轴承6与驱动涡轮4连接，既可以带动驱动涡轮4上下移动，又不会阻碍驱动涡轮4的转动。
请参阅图2，作为本申请提供的无动力高效固液分离装置的一种具体实施方式，驱动涡轮4下端同轴设有两个止推轴承6，两个止推轴承6沿轴向分布，且两个止推轴承6之间的设有连接环7，电动推杆5的一端与连接环7固定连接并通过连接环7带动驱动涡轮4。
在具体实现时，驱动涡轮4花键套的下端外通过设置轴承座安装两个止推轴承6，连接环7同样套在驱动涡轮4花键套的下端外，并被上下两个止推轴承6夹紧。电动推杆5伸缩通过连接环7带动整个驱动涡轮4上下滑动。
请参阅图1，作为本申请提供的无动力高效固液分离装置的一种具体实施方式，无动力高效固液分离装置还包括调速管路，调速管路包括：
主管81，与进水口21连通，适于调节流量；
调速管82，与内筒2位于驱动涡轮4之上的部分连通，适于调节流量；以及
总进水管8，一端分别与主管81和调速管82连通，另一端适于与外界水源连通。
本实施例中，总进水管8将水流分别导向主管81和调速管82，可以通过控制主管81的流量，控制驱动涡轮4的转速，进而控制搅拌机构3的转速；同时，还可以通过控制调节管控制内筒2中的水流量，控制水处理速度。
在具体实现时，主管81和调节管可以通过分别设置调节阀来调节流量。
使用时，可以减小主管81的流量，从而降低驱动涡轮4的转速，此时可以增大调节管的流量，保证进入到内筒2中的总水量不会降低，从而保证水处理速度；也可以增加主管81的流量，从而提高驱动涡轮4的转速，此时可以减小调节管的流量，以确保主管81的水量充足。
请参阅图1，作为本申请提供的无动力高效固液分离装置的一种具体实施方式，搅拌机构3包括：
转轴31，沿内筒2轴线设置，驱动涡轮4设于转轴31下端；以及
多个搅拌叶片33，沿轴向分布的设于转轴31上。
使内筒2中各处的水与药剂混合更加均匀。
请参阅图1，作为本申请提供的无动力高效固液分离装置的一种具体实施方式，内筒2至少包括上下对接的两段筒体22，位于下方的筒体22的内径小于位于上方的筒体22的内径。
本实施例中，水流在内筒2中由下向上流动过程中，由于上方筒体22的内径变大，使得水流上升的速度下降，从而使水中的沉淀能够更容易通过沉降间隙13落到外筒1底部的沉积区12。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.无动力高效固液分离装置，其特征在于，包括：
外筒，竖立设置，底部为沉积区，中部为安装区，顶部为出水区；
内筒，同轴设于所述安装区中，底部设有与外界水源连通的进水口，顶部与所述出水区连通，所述内筒的筒壁与所述外筒的筒壁之间形成沉降间隙，所述沉降间隙连通所述出水区和所述沉积区；
搅拌机构，同轴设于所述内筒中；以及
驱动涡轮，设于所述搅拌机构的转轴上并朝向所述进水口，以带动所述搅拌机构转动；
所述驱动涡轮与所述搅拌机构的转轴轴向滑动配合，以接近或远离所述进水口；所述搅拌机构转轴的下端设有朝向所述进水口的花键轴，所述驱动涡轮通过中心的花键套滑动套设于所述花键轴上；
所述内筒的底部呈倒锥形，且最低的中心处形成所述进水口，所述驱动涡轮位于所述内筒的倒锥形底部内并朝向所述进水口，所述内筒的倒锥形底部将进水口流入的水流导向所述驱动涡轮；
所述无动力高效固液分离装置还包括调速管路，所述调速管路包括：
主管，与所述进水口连通，适于调节流量；
调速管，与所述内筒位于所述驱动涡轮之上的部分连通，适于调节流量；以及
总进水管，一端分别与所述主管和所述调速管连通，另一端适于与外界水源连通。
2.如权利要求1所述的无动力高效固液分离装置，其特征在于，所述内筒的底部设有轴向驱动装置，所述轴向驱动装置适于带动所述驱动涡轮沿所述搅拌机构的转轴轴向滑动。
3.如权利要求2所述的无动力高效固液分离装置，其特征在于，所述轴向驱动装置为沿所述搅拌机构转轴轴向设置的电动推杆，所述电动推杆一端通过止推轴承与所述驱动涡轮连接。
4.如权利要求3所述的无动力高效固液分离装置，其特征在于，所述驱动涡轮下端同轴设有两个所述止推轴承，两个所述止推轴承沿轴向分布，且两个所述止推轴承之间的设有连接环，所述电动推杆的一端与所述连接环固定连接并通过所述连接环带动所述驱动涡轮。
5.如权利要求1所述的无动力高效固液分离装置，其特征在于，所述搅拌机构包括：
转轴，沿所述内筒轴线设置，所述驱动涡轮设于所述转轴下端；以及
多个搅拌叶片，沿轴向分布的设于所述转轴上。
6.如权利要求1所述的无动力高效固液分离装置，其特征在于，所述内筒至少包括上下对接的两段筒体，位于下方的所述筒体的内径小于位于上方的所述筒体的内径。
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