CN215843637U - 一种固液分离装置和固液处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种固液分离装置和固液处理系统，该固液分离装置包括：分离腔体、空心叶轮轴以及润滑垫片；其中，分离腔体包括第一腔体和第二腔体，空心叶轮轴的一端凸出穿设于第二腔体的底部设置，空心叶轮轴的另一端的部分结构对应于第二腔体的底部凸出空心叶轮轴的外侧壁形成配合部，润滑垫片设置于第二腔体的底部与配合部之间；空心叶轮轴能够相对分离腔体转动，以将流入空心叶轮轴的内部腔体固液混合物分离为固态物质和液态物质。通过上述方式，本申请能够通过润滑垫片将第二腔体和空心叶轮轴分隔开，以在空心叶轮轴长期相对分离腔体转动时，不易产生轴磨损，而使动平衡失去，进而能够有效避免固液分离装置整机发生震颤、渗漏等故障。

Description

一种固液分离装置和固液处理系统

技术领域

本申请涉及固液混合物处理技术领域，特别是涉及一种固液分离装置和固液处理系统。

背景技术

现今，在工业产品的生产中常常会涉及到对固液混合物的生产原料进行处理，比如，在纸张抄造中，通过浆渣分离装置对原生产浆料进行固液分离处理，以满足后续工艺流程中的生产需求。

其中，传统浆渣分离装置的工作原理为使原生产浆料以一定压力沿切线方向进入浆渣分离装置内，以在装置的空心叶轮轴内做旋转运动而产生离心力，且由于浆料中的固态物质的相对密度比液态物质大，其离心力也大，在被甩至装置内壁后，将在重力作用下沿装置内壁下沉至排渣口；同时在装置的轴心处由于浆料的涡旋离心力作用，将形成低压区，而该低压区的中心为负压带，浆料中的液态物质，也即洁净浆料由于相对密度小，将沿着低压区的中心处旋转向上从顶部出浆口排出。

由此可知，该浆渣分离装置对原生产浆料进行的固液分离是依赖于其空心叶轮轴的高速转动(1400r/min)提供动力，在长期运行中，常会因空心叶轮轴与其他相抵接部件之间相互摩擦，而产生轴磨损，使动平衡失去，以致整机发生震颤、渗漏等故障。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种固液分离装置和固液处理系统，以能够解决现有技术中的浆渣分离装置在长期运行中，常会出现轴磨损，而使动平衡失去，以致整机发生震颤、渗漏等故障的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是提供一种固液分离装置，用于将固液混合物分离为固态物质和液态物质，其中，该固液分离装置包括：分离腔体，分离腔体包括第一腔体和第二腔体，第一腔体的侧壁上形成有第一开口，第二腔体的侧壁上相对第一开口形成有第二开口；空心叶轮轴，空心叶轮轴的一端凸出穿设于第二腔体的底部设置，且空心叶轮轴一端的侧壁上形成有第三开口，第一腔体通过空心叶轮轴的内部腔体及第三开口与第二腔体连通，空心叶轮轴的另一端的部分结构对应于第二腔体的底部凸出空心叶轮轴的外侧壁形成配合部；润滑垫片，设置于第二腔体的底部与配合部之间；其中，空心叶轮轴能够相对分离腔体转动，以将流入空心叶轮轴的内部腔体固液混合物分离为固态物质和液态物质。

其中，固液分离装置还包括内嵌件，内嵌件嵌设于第二腔体的底部，且内嵌件的中部位置处形成有通孔，空心叶轮轴的一端凸出穿设于通孔设置，且与通孔的内壁之间形成有间隙，润滑垫片设置于内嵌件与配合部之间。

其中，第二腔体的侧壁自其底部向远离空心叶轮轴侧壁的方向倾斜延伸。

其中，第二腔体的底部还凸出设置有一隔板，隔板的相对两端抵接于第二腔体的内侧壁上，并将第二腔体分隔为储液区和出液区，第二开口形成于出液区对应的第二腔体的侧壁上。

其中，隔板在沿空心叶轮轴的延伸方向上的高度小于第二腔体的侧壁的高度。

其中，固液分离装置还包括电机，空心叶轮轴连接于电机，电机用于驱动空心叶轮轴相对分离腔体转动。

其中，固液分离装置还包括漏斗件，空心叶轮轴的另一端形成有第四开口，漏斗件的一端正对于第四开口连接于空心叶轮轴的另一端。

其中，第三开口的数量包括至少两个，且间隔平行设置于空心叶轮轴一端的侧壁上。

其中，润滑垫片是采用聚四氟乙烯材料制成。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是提供一种固液处理系统，其中，该固液处理系统包括收集槽、回流管、固液分离装置以及固态物质收集装置；其中，收集槽连接于固液分离装置，回流管的相对两端分别连接于固液分离装置和收集槽，固态物质收集装置连接于固液分离装置，收集槽用于存储固液混合物，并将固液混合物输送至固液分离装置，以由固液分离装置将固液混合物分离为固态物质和液态物质，并使固态物质流入固态物质收集装置，而使液态物质自回流管回流至收集槽，固液分离装置为如上任一项所述的固液分离装置。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请中的固液分离装置包括：分离腔体、空心叶轮轴以及润滑垫片；其中，分离腔体包括第一腔体和第二腔体，且空心叶轮轴一端的侧壁上形成有第三开口，第一腔体通过空心叶轮轴的内部腔体及第三开口与第二腔体连通，空心叶轮轴的一端凸出穿设于第二腔体的底部设置，空心叶轮轴的另一端的部分结构对应于第二腔体的底部凸出空心叶轮轴的外侧壁形成配合部，润滑垫片设置于第二腔体的底部与配合部之间，以能够通过润滑垫片将第二腔体的底部和空心叶轮轴的配合部分隔开；空心叶轮轴能够相对分离腔体转动，以将流入空心叶轮轴的内部腔体的固液混合物分离为固态物质和液态物质，而在空心叶轮轴相对分离腔体转动时，由于第二腔体不直接与空心叶轮轴接触，且能够通过润滑垫片对空心叶轮轴转动时可能产生的磨损进行缓解，而使空心叶轮轴不易产生轴磨损，使动平衡失去，进而能够有效避免固液分离装置整机发生震颤、渗漏等故障。

附图说明

图1是本申请固液分离装置一实施方式的剖视结构示意图；

图2是图1中固液分离装置对应的爆炸结构示意图；

图3是图2中固液分离装置中的分离腔体的一详细结构示意图；

图4是图3中分离腔体中的第一腔体的一详细结构示意图；

图5是图3中分离腔体中的第二腔体的一详细结构示意图；

图6是图2中固液分离装置中的空心叶轮轴、润滑垫片及内嵌件的一详细组装结构示意图；

图7是图6中空心叶轮轴的一详细结构示意图；

图8是图6中润滑垫片的一详细结构示意图；

图9是图6中内嵌件的一详细结构示意图；

图10是本申请固液处理系统一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，均属于本申请保护的范围。

请参阅图1-图5，其中，图1是本申请固液分离装置一实施方式的剖视结构示意图，图2是图1中固液分离装置对应的爆炸结构示意图，图3是图2中固液分离装置中的分离腔体的一详细结构示意图，图4是图3中分离腔体中的第一腔体的一详细结构示意图，图5是图3中分离腔体中的第二腔体的一详细结构示意图。本实施方式中的固液分离装置1包括：分离腔体10、空心叶轮轴20以及润滑垫片30。

其中，本申请中提供的一种固液分离装置1具体可用于工业生产中，对呈固液混合物的生产原料进行固液分离处理，比如，在纸张抄造中，对原生产浆料，如木片浆料进行固液分离处理，以将其分离为固态物质和液态物质后，分别进行存储或再处理，以逐步提升该木片浆料的固态含量，进而满足后续工艺流程中的生产需求。当然，在其它实施例中，该固液分离装置1还可以用在其他任一合理的工业生产领域，对固液混合物进行固液分离处理的工艺中，本实施例对此并不加以限制。

具体地，该固液分离装置1中的分离腔体10进一步包括不直接连通的第一腔体11和第二腔体12，且该第一腔体11的侧壁上形成有第一开口111，第二腔体12的侧壁上相对第一开口111的位置处形成有第二开口121，也即该第一开口111和该第二开口121分别形成于分离腔体10的相对两侧，以分别用于固液混合物的流入和从固液混合物中分离出的液态物质的流出。

进一步地，空心叶轮轴20的一端凸出穿设于第二腔体12的底部设置，也即该空心叶轮轴20的一端穿过第二腔体12的底部而容置于第二腔体12内，而其相对另一端则远离第二腔体12。

可理解的，该空心叶轮轴20的内部为两端开口的空心腔体，且部分容置于第二腔体12中，在该空心叶轮轴20一端的侧壁上还形成有第三开口21，第一腔体11能够通过空心叶轮轴20的内部腔体，也即空心叶轮轴20另一端的端头位置处的第四开口23及空心叶轮轴20一端的侧壁上的第三开口21与第二腔体12实现连通。

其中，空心叶轮轴20的另一端的部分结构对应于第二腔体12的底部凸出空心叶轮轴20的外侧壁还形成有配合部22，且固液分离装置1中的润滑垫片30进一步设置于第二腔体12的底部与该配合部22之间，以在第二腔体12底部的位置处将第一腔体11和第二腔体12分隔开，而不在此处实现连通。

进一步地，第一腔体11是通过空心叶轮轴20的内部腔体及第一开口111与第二腔体12实现连通，以在外部固液混合物通过第一腔体11侧壁上的第一开口111流入到分离腔体10中，并分离为相应的固态物质和液态物质时，该固态物质可自第四开口23流出，而该液态物质能够在空心叶轮轴20的内部腔体中其侧壁上的第三开口21流动，并经由该第三开口21流入到第二腔体12中，进而由第二腔体12的侧壁上的第二开口121流出。

具体地，空心叶轮轴20能够相对分离腔体10进行转动，比如，在一具体的对木片浆料进行固液分离处理的应用场景中，该空心叶轮轴20能够相对分离腔体10以1200r/min-1600r/min中的任一合理的转速进行高速转动，以在外部固液混合物，如该木片浆料自第一腔体11侧壁上的第一开口111进入到第一腔体11，并流向空心叶轮轴20的内部腔体时，由于固液混合物中的固态物质和液态物质分别具有不同密度，在被空心叶轮轴20带动旋转时，其中的固态物质相对密度比液态物质大，相应受到的离心力也大，将被甩至空心叶轮轴20的内侧壁上，并在其自身重力的作用下沿该内侧壁下沉至第四开口23排出；而其中相对密度小的液态物质，则将因为空心叶轮轴20的轴心处会在涡旋离心力的作用形成低压区，而该低压区的中心为负压带，从而沿着空心叶轮轴20的几何中心轴旋转向上，进而从位于第二腔体12内部的空心叶轮轴20一端的侧壁位置处的第三开口21流入到第二腔体12中，以在存储于第二腔体12中的液态物质超过第二腔体12侧壁上的第二开口121的高度后，自该第二开口121流出。

可理解的是，由于润滑垫片30设置于第二腔体12的底部与配合部22之间，以将第二腔体12的底部和空心叶轮轴20的配合部22分隔开，在空心叶轮轴20相对分离腔体10转动时，将不会与分离腔体10，也即第二腔体12的底部相互产生磨损，而只在润滑垫片30处产生摩擦，以通过该润滑垫片30对空心叶轮轴20转动时可能产生的磨损进行缓解，从而能够使空心叶轮轴20不易产生轴磨损，使动平衡失去，进而能够有效避免固液分离装置1整机发生震颤、渗漏等故障，以能够有效延长固液分离装置1的维护保养周期，增加固液分离装置1的使用寿命。

可选地，润滑垫片30是采用聚四氟乙烯材料制成，以在满足一定的强度的同时，能够极大限度降低空心叶轮轴20相对润滑垫片30转动摩擦时，可能产生的磨损。而在其他实施例中，该润滑垫片30还可以采用其他任一合理的垫片材料制成，本申请对此不做限定。

在一个可选的实施例中，第二腔体12的侧壁自其底部向远离空心叶轮轴20侧壁的方向倾斜延伸，也即第二腔体12的侧壁在其底部位置处与空心叶轮轴20侧壁之间的间距最小，并在向远离空心叶轮轴20另一端的方向延伸时，与空心叶轮轴20侧壁之间的间距逐渐增大，从而能够在固液混合物中的液态物质自第三开口21进入第二腔体12的过程中，第二腔体12相对空心叶轮轴20倾斜设置的侧壁既能够导流，又能够卸掉一部分该液态物质所带来的冲击，以进而能够避免第二腔体12的侧壁受冲击变形，扰乱回流涡旋。

可选地，第二腔体12的侧壁与空心叶轮轴20侧壁之间的夹角为5°-15°，且优选为10°。

进一步地，第二腔体12的底部还凸出设置有一隔板122，且该隔板122的相对两端抵接于第二腔体12的内侧壁上，以将第二腔体12分隔为储液区和出液区，且第二开口121具体形成于出液区对应的第二腔体12的侧壁上。

其中，该隔板122在沿空心叶轮轴20的延伸方向上的高度小于第二腔体12的侧壁的高度，以能够在固液混合物中的液态物质自第三开口21进入第二腔体12的过程中，不直接冲击到第二开口121，而首先存储于分隔出的储液区，并在该储液区中存储的液态物质的高度超过隔板122的高度时，能够转移至出液区，进而由第二开口121流出。

可选地，该隔板122自其底部在空心叶轮轴20的延伸方向上，向靠近空心叶轮轴20侧壁的方向倾斜延伸，以能够对进入到第二腔体12的储液区中的液态物质进行导流，以卸掉一部分该液态物质带来的冲击，进而避免该隔板122受冲击变形，扰乱回流涡旋。

其中，固液分离装置1还进一步包括电机50，且空心叶轮轴20的一端连接于电机50，具体地，该电机50靠近空心叶轮轴20的一端还凸出形成有一连接端头51，且该连接端头51插接于空心叶轮轴20的一端，以在启动该电机50后，该电机50能够驱动空心叶轮轴20相对分离腔体10进行转动。

其中，固液分离装置1还进一步包括漏斗件60，且空心叶轮轴20的另一端形成有第四开口23，该漏斗件60的一端正对于第四开口23连接于空心叶轮轴20的另一端，以能够对自该第四开口23中流出的固态物质部分进行承载和导流。

请继续结合参阅图6-图9，其中，图6是图2中固液分离装置中的空心叶轮轴、润滑垫片及内嵌件的一详细组装结构示意图，图7是图6中空心叶轮轴的一详细结构示意图，图8是图6中润滑垫片的一详细结构示意图，图9是图6中内嵌件的一详细结构示意图。在本实方式中，固液分离装置1还进一步包括内嵌件40。

其中，该内嵌件40具体嵌设于第二腔体12的底部，且该内嵌件40的中部位置处形成有通孔，而空心叶轮轴20的一端凸出穿设于通孔设置，且与通孔的内壁之间形成有间隙，在空心叶轮轴20相对分离腔体10转动时，不与第二腔体12的底部产生摩擦，而润滑垫片30具体设置于内嵌件40与空心叶轮轴20的配合部22之间，以通过该内嵌件40和该配合部22在第二腔体12底部的位置处将第一腔体11和第二腔体12分隔开，而不在此处实现连通，进而避免液态物质的回流。

可选地，第三开口21的数量包括至少两个，比如，2个、3个或4个等任一合理的数量，且至少两个该第三开口21均匀地间隔平行设置于空心叶轮轴20一端的侧壁上，以使液态物质能够更均匀的自至少两个该第三开口21流入到第二腔体12中，进而能够使得自第三开口21流出的液态物质对第二腔体12内侧壁的冲击更均匀。

在另一方面，本申请还包括一种固液处理系统，请继续参阅10，图10是本申请固液处理系统一实施方式的结构示意图。本实施方式的固液处理系统7包括收集槽71、回流管72、固液分离装置73以及固态物质收集装置74，且其中的固液分离装置73即如上任一项实施方式所述的固液分离装置1，关于该固液分离装置1的描述请参阅上述实施方式中的内容，在此不再赘述。

其中，该收集槽71具体连接于固液分离装置73，也即固液分离装置1的第一开口111(为方便说明，分离装置73均以固液分离装置1代替，以能够结合参阅固液分离装置1的相应结构示意图，如图1-图9)，而回流管72的相对两端分别连接于固液分离装置1的第二开口121和收集槽71，固态物质收集装置74连接于固液分离装置1的第四开口23，且收集槽71用于存储固液混合物，并将固液混合物输送至固液分离装置1，以由固液分离装置1将固液混合物分离为固态物质和液态物质后，使固态物质流入固态物质收集装置74，并使液态物质自回流管72回流至收集槽71，以循环对回流的液态物质进行固液分离处理，进而逐渐提升回流的液态物质的液态含量，避免固态物质对应的生产原料的浪费。

可理解的，固液分离装置1对固液混合物的分离处理并不能严格的将其中的固态物质和液态物质分离开来，只是相较于原未经处理的固液混合物，被分离出来的固态物质的固含量更高；而被分离出来的液态物质的液态含量也相较更高，但不能完全避免该液态物质中不含有固态物质，而该固态物质即为后续生产所需的原材料，因此为避免浪费，需循环对回流的液态物质以及还未经处理的固液混合物进行固液分离处理，直至收集槽71中当前存储的物质中固态含量降低到设定阈值后停止，或持续进行固液分离的时间超过设定时间阈值，比如超过3天或5天等任一合理的时间后，停止本次固液分离处理。

其中，固态物质收集装置74还进一步包括输送管741和挤压输送机742，该输送管741的相对两端分别连接于固液分离装置1的第四开口23，以在被分离出的固态物质通过输送管741流入到挤压输送机742时，能够进一步通过该挤压输送机742提升该固态物质中的固态含量，以满足后续生产的需求。

区别于现有技术的情况，本申请中的固液分离装置包括：分离腔体、空心叶轮轴以及润滑垫片；其中，分离腔体包括第一腔体和第二腔体，且空心叶轮轴一端的侧壁上形成有第三开口，第一腔体通过空心叶轮轴的内部腔体及第三开口与第二腔体连通，空心叶轮轴的一端凸出穿设于第二腔体的底部设置，空心叶轮轴的另一端的部分结构对应于第二腔体的底部凸出空心叶轮轴的外侧壁形成配合部，润滑垫片设置于第二腔体的底部与配合部之间，以能够通过润滑垫片将第二腔体的底部和空心叶轮轴的配合部分隔开；空心叶轮轴能够相对分离腔体转动，以将流入空心叶轮轴的内部腔体的固液混合物分离为固态物质和液态物质，而在空心叶轮轴相对分离腔体转动时，由于第二腔体不直接与空心叶轮轴接触，且能够通过润滑垫片对空心叶轮轴转动时可能产生的磨损进行缓解，而使空心叶轮轴不易产生轴磨损，使动平衡失去，进而能够有效避免固液分离装置整机发生震颤、渗漏等故障。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的固液分离装置和固液分离系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的固液分离装置和固液分离系统实施方式仅仅是示意性的，各功能部分的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个功能部分可以结合或者可以集成到若干个模块中，也可以是各个功能部分单独物理存在等等。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种固液分离装置，用于将固液混合物分离为固态物质和液态物质，其特征在于，所述固液分离装置包括：

分离腔体，所述分离腔体包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体的侧壁上形成有第一开口，所述第二腔体的侧壁上相对所述第一开口形成有第二开口；

空心叶轮轴，所述空心叶轮轴的一端凸出穿设于所述第二腔体的底部设置，且所述空心叶轮轴一端的侧壁上形成有第三开口，所述第一腔体通过所述空心叶轮轴的内部腔体及所述第三开口与所述第二腔体连通，所述空心叶轮轴的另一端的部分结构对应于所述第二腔体的底部凸出所述空心叶轮轴的外侧壁形成配合部；

润滑垫片，设置于所述第二腔体的底部与所述配合部之间；

其中，所述空心叶轮轴能够相对所述分离腔体转动，以将流入所述空心叶轮轴的内部腔体所述固液混合物分离为所述固态物质和所述液态物质。

2.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，

所述固液分离装置还包括内嵌件，所述内嵌件嵌设于所述第二腔体的底部，且所述内嵌件的中部位置处形成有通孔，所述空心叶轮轴的一端凸出穿设于所述通孔设置，且与所述通孔的内壁之间形成有间隙，所述润滑垫片设置于所述内嵌件与所述配合部之间。

3.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，

所述第二腔体的侧壁自其底部向远离所述空心叶轮轴侧壁的方向倾斜延伸。

4.根据权利要求3所述的固液分离装置，其特征在于，

所述第二腔体的底部还凸出设置有一隔板，所述隔板的相对两端抵接于所述第二腔体的内侧壁上，并将所述第二腔体分隔为储液区和出液区，所述第二开口形成于所述出液区对应的所述第二腔体的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的固液分离装置，其特征在于，

所述隔板在沿所述空心叶轮轴的延伸方向上的高度小于所述第二腔体的侧壁的高度。

6.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，

所述固液分离装置还包括电机，所述空心叶轮轴连接于所述电机，所述电机用于驱动所述空心叶轮轴相对所述分离腔体转动。

7.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，

所述固液分离装置还包括漏斗件，所述空心叶轮轴的另一端形成有第四开口，所述漏斗件的一端正对于所述第四开口连接于所述空心叶轮轴的另一端。

8.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，

所述第三开口的数量包括至少两个，且间隔平行设置于所述空心叶轮轴一端的侧壁上。

9.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于，

所述润滑垫片是采用聚四氟乙烯材料制成。

10.一种固液处理系统，其特征在于，所述固液处理系统包括收集槽、回流管、固液分离装置以及固态物质收集装置；

其中，所述收集槽连接于所述固液分离装置，所述回流管的相对两端分别连接于所述固液分离装置和所述收集槽，所述固态物质收集装置连接于所述固液分离装置，所述收集槽用于存储固液混合物，并将所述固液混合物输送至所述固液分离装置，以由所述固液分离装置将所述固液混合物分离为固态物质和液态物质，并使所述固态物质流入所述固态物质收集装置，而使所述液态物质自所述回流管回流至所述收集槽，所述固液分离装置为如权利要求1-9中任一项所述的固液分离装置。

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