CN213512622U - 一种管道式快速消泡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道式快速消泡装置，包括中空柱体状的壳体和内置于壳体内腔的针轮装置；所述针轮装置包括主轴和沿着主轴径向分布的若干可用于割破泡沫的辐条，所述主轴与壳体的轴心线重合，且主轴通过主轴连接件与壳体可旋转式连接；所述若干辐条由若干可与主轴同步转动的静辐条和若干不可与主轴同步转动的动辐条组成;所述主轴的一端连接有可为主轴旋转提供动力的动力装置。本实用新型结构简单，体积小，可快速消除生产现场瞬间产生的大量泡沫。

Description

一种管道式快速消泡装置

技术领域

本实用新型涉及消泡装置技术领域，特别是一种管道式快速消泡装置。

背景技术

泡沫是气体分散于液体中的分散体系，即少量液体构成的以液膜隔开气体的气泡聚集物——泡沫。泡沫本身是一种热力学不稳定体系，当含有表面活性剂的液体或粘度较大的液体受到搅动时（当气体进入含有表面活性剂的溶液中时），由于液膜弹性、液体表面粘度、泡沫壁电双层互斥作用（对离子型表面活性剂）、泡沫壁熵性双层互斥作用（对非离子型表面活性剂）、气泡间气体扩散作用的降低等因素，便会形成长时间稳定的泡沫体系，是一种普遍的自然现象。

在纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、钢铁、造纸、工业清洗等行业生产过程中都有存在泡沫现象。在各个行业中泡沫的危害一般有：生产能力受到限制、造成原料和产品的浪费、延长了反应周期、影响产品品质、不利于准确计量、污染环境、引起事故等。

例如在油气分离过程中由于原油泡沫会影响油气分离效率和油气计量，人们希望泡沫能够快速溃灭。目前，常用的消泡方法可分为物理消泡和化学消泡。

从工业应用的情况来看，由于方法的高效和便捷性，化学方法在工业应用中占主要地位，但是对于原油处理行业，添加消泡剂虽然能够提高消泡速率，但会使原油中增加新的杂质，可能会影响后续的处理流程，降低整个处理过程的效率。所以，研究清洁高效的物理消泡方法对于提高原油处理效率有重大的意义。

而现有的物理式消泡装置多采用振动、加热（或冷冻）或机械搅拌等单一物理方法进行消泡，其消泡效率和速度有限，无法快速消除生产现场瞬间产生的大量泡沫。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种管道式快速消泡装置，主要解决上述现有技术所存在的消泡效率低下，无法快速消除生产现场瞬间产生的大量泡沫的技术问题，本实用新型结构简单，体积小、重量轻且可极大提高消泡效率,可有效减少生产过程中的泡沫危害，提高生产效率和质量。

（二）技术方案

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种管道式快速消泡装置，其特征在于：包括中空柱体状的壳体和内置于壳体内腔的针轮装置；所述针轮装置包括主轴和沿着主轴径向分布的若干可用于割破泡沫的辐条，所述主轴与壳体的轴心线重合，且主轴通过主轴连接件与壳体可旋转式连接；所述若干辐条由若干可与主轴同步转动的静辐条和若干不可与主轴同步转动的动辐条组成;所述主轴的一端连接有可为主轴旋转提供动力的动力装置。

进一步地，所述壳体外设有可使壳体产生振动的超声装置。

进一步地，还包括导流装置，所述导流装置由沿壳体内壁径向分布的若干锥形环状导流环组成；沿泡沫进入方向，导流环的近端朝泡沫进入壳体的一侧凸起，导流环的远端与壳体内壁相连，且导流环的远端与壳体内壁间设有可供泡沫滴液流通的导流口。

进一步地，所述静辐条连接于静辐条轮毂上，所述静辐条轮毂与主轴固定连接；所述动辐条连接于动辐条轮毂上，所述动辐条轮毂与主轴轴套连接。

进一步地，所述动辐条轮毂与静辐条轮毂交错分布于主轴上。

进一步地，所述辐条由直径0.8～1.5mm细金属丝制成。

进一步地，所述壳体上泡沫进入的端口处还设有可将泡沫向壳体中心方向引流的引流罩。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供一种管道式快速消泡装置，具备以下有益效果：本实用新型将离心消泡技术和超声波消泡技术有机结合，消泡能力强，可以消除膜面张力大、直径小的泡沫，同时结构简单，操作简单，可极大地满足目前市场需求。

附图说明

图1是本实用新型剖面结构示意图。

图2是本实用新型的导流装置剖面构造示意图。

图3是本实用新型的壳体构造示意图。

图4是本实用新型的针轮装置构造示意图。

图5是图4的俯视图。

图中: 1-针轮装置、1.1-主轴、1.2-动辐条轮毂、1.3-静辐条轮毂、1.4-辐条、2-动力装置、3-导流装置、3.1-导流环、3.2-固定架、4-壳体、4.1-圆筒、4.2-上法兰、4.3-引流罩、4.4-上肋板、4.5-上轴套、4.6-下法兰、4.7-下肋板、4.8-下轴套、5-超声装置、6-液体导流通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，本实用新型提供一种管道式快速消泡装置，包括中空柱体状的壳体4和内置于壳体4内腔的针轮装置1；所述针轮装置1包括主轴1.1和沿着主轴1.1径向分布的若干可用于割破泡沫的辐条1.4，所述主轴1.1与壳体4的轴心线重合，且主轴1.1通过主轴连接件与壳体4可旋转式连接；所述若干辐条1.4由若干可与主轴1.1同步转动的静辐条和若干不可与主轴1.1同步转动的动辐条组成;所述主轴1.1的一端连接有可为主轴1.1旋转提供动力的动力装置2。

优选地，所述壳体4外设有可使壳体4产生振动的超声装置5。

优选地，还包括导流装置3，所述导流装置3由沿壳体4内壁径向分布的若干锥形环状导流环3.1组成；沿泡沫进入方向，导流环3.1的近端朝泡沫进入壳体4的一侧凸起，导流环3.1的远端与壳体4内壁相连，且导流环3.1的远端与壳体4内壁间设有可供泡沫滴液流通的导流口。

优选地，所述静辐条连接于静辐条轮毂1.3上，所述静辐条轮毂1.3与主轴1.1固定连接；所述动辐条连接于动辐条轮毂1.2上，所述动辐条轮毂1.2与主轴1.1轴套连接。

优选地，所述动辐条轮毂1.2与静辐条轮毂1.3交错分布于主轴1.1上。

优选地，所述辐条1.4由直径0.8～1.5mm细金属丝制成。

优选地，所述壳体4上泡沫进入的端口处还设有可将泡沫向壳体中心方向引流的引流罩4.3。

如图3所示，本实施例中，壳体4为中空管状结构，包括圆筒4.1，圆筒4.1的上端口边缘设有上法兰4.2，圆筒4.1的下端口边缘设有下法兰4.6，通过上法兰4.2和下法兰4.6可将本实用新型的消泡装置与外部配套设备进行固定和连接。

本实施例中，针轮装置1设置于壳体4内腔，包含主轴1.1和沿主轴1.1径向分布的若干可用于割破泡沫的辐条1.4，主轴1.1的轴心线与壳体4的轴心线重合。主轴1.1的上端通过主轴连接件之一上肋板4.4与壳体4上端连接，下端通过主轴连接件之一下肋板4.7与壳体4下端连接。本实施李中，上肋板4.4和下肋板4.7均由两块十字交叉的连接件构成，所述上肋板4.4的两块连接件的交叉处设有上轴套4.5，所述下肋板4.7的两块连接件的交叉处设有下轴套4.8，主轴1.1的两端分别固定于上轴套4.5和下轴套4.8内，将针轮装置1固定于壳体4内腔。启动时，鉴于主轴1.1的轴心线与壳体4的轴心线重合，主轴1.1位于壳体4内腔中心位置，旋转时，分布于主轴1.1上的若干辐条1.4在主轴1.1带动下将最大面积划过壳体4内腔空间，将有助于高效地将进入壳体4内部的泡沫切割消除。

本实施中，辐条1.4由耐腐蚀、弹性好的直径0.8～1.5mm细金属丝制成，在启动时可以动态弯曲，这样可以有效的减少启动力矩，也可以有效的保持针轮装置1在转动时的动态平衡，提高本实用新型的运行稳定性和运行寿命。

为了确保辐条1.4在辐条轮毂上固定牢固，本实施例中，辐条1.4通过轮毂设置于主轴1.1上，形成针轮结构，如图4和图5所示。针轮结构能够将消泡间隙加工得很小，且是多层叠加而成，本实用新型消泡装置和其它离心消泡装置比较，在达到同样的消泡效果条件下，其转速要低10倍以上，或者说要是同样的转速条件下，本实用新型消泡装置的消泡能力要高10以上。本实施例中，部分轮毂与主轴1.1固定连接，为静辐条轮毂1.3；部分轮毂与主轴1.1轴套连接，为动辐条轮毂1.2。当主轴1.1旋转时，静辐条轮毂1.3与连接于静辐条轮毂1.3上的静辐条随主轴1.1同步旋转，辐条轮毂1.2与设置于辐条轮毂1.2上的动辐条不随主轴1.1不同步旋转，由此形成转速不同的多层针轮圈，增强泡沫切割消除速度和效果。本实施例中，动辐条轮毂1.2与静辐条轮毂1.3交错分布。

本实施例中，上肋板4.4和下肋板4.7由耐腐蚀性好、弹性不好的扁钢制成，上轴套4.5和下轴套4.8由耐腐蚀好、弹性不好的轴套制成。

如图1所示，导流装置3安装在壳体4的内部，本实施例中，导流装置3由若干锥形环状的导流环3.1组成，通过4个固定架3.2将导流环3.1与壳体4内壁进行焊接。4个固定架将多个导流环3.1支撑起来，导流环3.1的上端朝壳体4上端口凸起，即朝泡沫进入壳体4的入口端一侧凸起，同时，导流环3.1的另一端与壳体4内壁之间形成一个圆形空腔状导流口（图中未标注），当泡沫消泡后液滴进入两个导流环3.1之间的液体导流通道6后通过导流口并沿着壳体4内壁向下流动，从而流至壳体4下端后流出壳体4。本实施例中，导流口为导流环3.1最下端与壳体4内壁之间形成的环形空间，消泡后的液滴可经由该空间由上至下沿壳体4内壁流至壳体4最下端，最终流出壳体4。

本实施例中，在主轴1.1的上端设置有动力装置2；特殊环境下，动力装置2也可以设置在距离壳体4较远的位置，可以通过铰链或软轴等设备进行传动动力。动力装置2为针轮装置1转动提供动力，其可为机械动力装置，也可为电能装置。

为了进一步提高消泡的能力，在实用新型的壳体4外还设置了超声装置5，该装置能够使壳体4始终保持高频低振幅的波动，本实施例中，由于导流环3.1和固定架3.2和壳体4之间都是硬连接，超声装置5产生的超声能量能够有效的在壳体4内部有效传播，即在壳体4内部形成了一个具有每秒1万次以上的超声压缩能量空间环境。其工作原理是旋转针形轮在超声压缩环境的辅助下，对破灭的破碎能力更大、效果更好，另外，泡沫被旋转的针轮装置1初步破碎后被离心力甩到周边，泡沫液滴被导流装置3挡住，并沿着导流环3.1与壳体内壁之间的导流口向下流动，此时由于导流环3.1和固定架3.2和壳体4之间都具有高速的冲击能量，可对此处的泡沫做进一步的破碎，同时保证管道内壁的清洁和通畅。

引流罩4.3的作用是为了将刚进入壳体4内部的泡沫向壳体4中心方向引流或聚集，即针轮装置1的位置。当泡沫进入壳体4时，可粘附于引流罩4.3上，并沿着引流罩4.3设定的引流方向流向针轮装置1上端，进入针轮装置1的旋转切割范围内。本实施例中的引流罩4.3，为在壳体4上端口处设置的一圈类倒锥环状结构金属环片，如图3所示，环口上大下小，可将进入壳体4 上端口的泡沫向中心位置略聚拢归集。

当需要消泡时，首先启动动力装置2，使针轮装置1达到一定的转速，同时启动超声装置5。待处理的大量泡沫壳体4上端经引流罩4.3进入到消泡装置内部，首先经过第一道动针轮离心切割，然后再经过第一道静针轮阻挡切割，以此类推，泡沫经过多道动静针轮的切割，绝大部分泡沫膜被切割而撕裂，泡沫内的气体排出，泡沫被消除。

本实施例采用了一种物理方法消泡技术，采用了超声消泡和机械搅拌消泡相结合的处理技术，它具有体积小、重量轻、消泡效率高的技术特点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种管道式快速消泡装置，其特征在于：包括中空柱体状的壳体（4）和内置于壳体（4）内腔的针轮装置（1）；所述针轮装置（1）包括主轴（1.1）和沿着主轴（1.1）径向分布的若干可用于割破泡沫的辐条（1.4），所述主轴（1.1）与壳体（4）的轴心线重合，且主轴（1.1）通过主轴连接件与壳体（4）可旋转式连接；所述若干辐条（1.4）由若干可与主轴（1.1）同步转动的静辐条和若干不可与主轴（1.1）同步转动的动辐条组成;所述主轴（1.1）的一端连接有可为主轴（1.1）旋转提供动力的动力装置（2）。

2.根据权利要求1所述的一种管道式快速消泡装置，其特征在于：所述壳体（4）外设有可使壳体（4）产生振动的超声装置（5）。

3.根据权利要求1或2所述的一种管道式快速消泡装置，其特征在于：还包括导流装置（3），所述导流装置（3）由沿壳体（4）内壁径向分布的若干锥形环状导流环（3.1）组成；沿泡沫进入方向，导流环（3.1）的近端朝泡沫进入壳体（4）的一侧凸起，导流环（3.1）的远端与壳体（4）内壁相连，且导流环（3.1）的远端与壳体（4）内壁间设有可供泡沫滴液流通的导流口。

4.根据权利要求3所述的一种管道式快速消泡装置，其特征在于：所述静辐条连接于静辐条轮毂（1.3）上，所述静辐条轮毂（1.3）与主轴（1.1）连接；所述动辐条连接于动辐条轮毂（1.2）上，所述动辐条轮毂（1.2）与主轴（1.1）轴套连接。

5.根据权利要求4所述的一种管道式快速消泡装置，其特征在于：所述动辐条轮毂（1.2）与静辐条轮毂（1.3）交错分布于主轴（1.1）上。

6.根据权利要求5所述的一种管道式快速消泡装置，其特征在于：所述辐条（1.4）由直径0.8～1.5mm细金属丝制成。

7.根据权利要求6所述的一种管道式快速消泡装置，其特征在于：所述壳体（4）上泡沫进入的端口处还设有可将泡沫向壳体中心方向引流的引流罩（4.3）。

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