CN219092399U - 一种连续循环固液粒子分级系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及固液分级设备的领域，尤其是涉及一种连续循环固液粒子分级系统，本固液粒子分级系统包括分级容器，分级容器包括壳体和旋流器，壳体设置有进料高压腔，旋流器包括筒体，筒体开设有分级腔，分级腔的纵截面呈锥形或锥形与柱形的组合形状，筒体的侧壁开设有固液进流口，固液进流口与进料高压腔相连通，筒体的底部开设有底流出口，底流出口通过底流管路与底流储存容器连通；筒体的上部具有中流通道以及位于中流通道内的溢流通道，中流通道的中流进口和溢流通道的溢流进口均位于筒体内，中流通道的中流出口和溢流通道的溢流出口分别通过中流管路和溢流管路与中流储存容器和溢流储存容器连通。本固液粒子分级系统具有制造成本低等优点。

Description

一种连续循环固液粒子分级系统

技术领域

本申请涉及固液分级设备的领域，尤其是涉及一种连续循环固液粒子分级系统。

背景技术

超细粒子一般指金属、非金属、有机、无机粒子平均粒经径小于5un以下超细粉体材料，微纳米粒子指平均粒经于1um以下的粒子，国际上通常将其中的一维尺寸小于0.1um以下的称之为纳米材料，0.1-1um之间称之亚微米级材料，目前国内外微纳米级粒子粉未材料均含有大中小粒子，一般通过旋流器进行分级。

旋流器一般包括底盖板、旋流器安装箱体、上盖板、微旋流器、溢流腔隔板、进料腔隔板、底流腔隔板、底流腔出料口、溢流腔出料口、进料腔进料管。数个微旋流器均匀安装在密闭的箱体中，溢流腔隔板、进料腔隔板、底流腔隔板分别将旋流器安装箱体合理分割为溢流腔、进料腔、过渡腔、底流腔，溢流腔位于第一层、进料腔位于第二层、过渡腔位于第三层、底流腔位于第四层；溢流腔出料管与溢流腔连通，进料腔进料管与进料腔连通，底流腔出料管与底流腔连通。

但是，上述旋流器设计有溢流腔、进料腔、过渡腔、底流腔，且各腔都集成于一个箱体中，制造难度较大，制造成本高，不容易发现是否出现故障，维修不便

实用新型内容

为了提高维修便捷性，本申请提供一种连续循环固液粒子分级系统。

本申请提供的一种连续循环固液粒子分级系统采用如下的技术方案：

一种连续循环固液粒子分级系统，所述固液粒子分级系统包括分级容器，所述分级容器包括壳体和旋流器，所述壳体上设置有进料高压腔，所述旋流器包括筒体，所述筒体开设有分级腔，所述分级腔的纵截面呈锥形或锥形与柱形的组合形状，筒体的侧壁开设有固液进流口，所述固液进流口与所述进料高压腔相连通，所述筒体的底部开设有底流出口，所述底流出口通过底流管路与底流储存容器连通；所述筒体的上部具有中流通道以及位于中流通道内的溢流通道，所述中流通道的中流进口和溢流通道的溢流进口均位于所述筒体内，所述中流通道的中流出口和溢流通道的溢流出口分别通过中流管路和溢流管路与中流储存容器和溢流储存容器连通。

通过采用上述技术方案，当待分离的固液混合流体以一定压力从筒体的进流口进入旋流器后，可产生强烈的旋转剪切湍流运动，形成外旋流和内旋流，由于大粒子、中粒子、小粒子之间存在粒度差，其受到的离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，大粒子富集在筒体内壁上可在外旋流的作用下经底流出口、底流管路流至底流储存容器中，中粒子和小粒子随内旋流上升朝中流通道和溢流通道移动，由于中粒子的粒度大于小粒子，因此，中粒子位于内旋流的外侧，由中流通道、中流管路流至中流储存容器中，小粒子位于内旋流的内侧，小粒子由溢流通道、溢流管路流至溢流储存容器中，实现大粒子、中粒子、小粒子的三级分离，提高分级效率。本申请中省略溢流腔、中流腔和底流腔，直接通过溢流管路、中流管路和底流管路将分别含小粒子、中粒子、大粒子的固液混合流体输送至溢流储存容器、中流储存容器和底流储存容器中，与集成设计的方式相比，制造难度较小，制造成本较低，容易观察到分级系统是否出现故障，及时发现故障，清理维修方便

优选的，所述壳体包括顶板、底板和侧板，所述侧板的上端和下端分别与所述顶板和底板连接，三者组合围成所述进料高压腔，所述旋流器的筒体位于所述顶板和底板之间。

通过采用上述技术方案，顶板、侧板和底板组合形成进料高压腔，结构简单，生产难度和成本低。

优选的，所述筒体上的固液进流口位于所述进料高压腔内。

通过采用上述技术方案，进料高压腔内的固液混合流体直接通过固液进流口进入旋流器的分级腔中。

优选的，所述进料高压腔通过进料管道与所述筒体上的固液进流口相连通。

通过采用上述技术方案，进料高压腔内的固液混合流体通过进料管道，间接进入旋流器的分级腔中。

优选的，所述中流管路包括中流管道，所述中流管道的两端分别与所述中流出口及中流储存容器相连接。

通过采用上述技术方案，中流通道通过中流管道与中流储存容器连接，将分级后的固液混合流体输送至中流储存容器中。

优选的，所述中流管路包括中流管道以及开设于所述顶板上的中流槽，所述中流槽的进口与所述中流通道的中流出口相连通，所述中流槽的出口与所述中流管道的进口相连通，所述中流管道的出口与所述中流储存容器相连通。

通过采用上述技术方案，分级后含中粒子的固液混合流体依次通过中流通道、中流槽、中流管道进入中流储存容器中。

优选的，所述溢流管路包括溢流管道，所述溢流管道的两端分别与所述溢流出口及溢流储存容器相连接。

通过采用上述技术方案，分级后含小粒子的固液混合流体通过溢流通道和溢流管道进入溢流储存容器中。

优选的，所述溢流管路包括溢流管道以及开设于所述顶板上的溢流槽，所述溢流槽的进口与所述溢流通道的溢流出口相连通，所述溢流槽的出口与所述溢流管道的进口相连通，所述溢流管道的出口与所述溢流储存容器相连通。

通过采用上述技术方案，分级后含小粒子的固液混合流体依次通过溢流通道、溢流槽、溢流管道进入溢流储存容器中。

优选的，所述分级系统还包括分散容器，所述分散容器可将固液混合流体中的粒子进行乳化分散或/和搅拌分散或/和超声振荡分散，所述分散容器的出料端与所述分级容器的进料高压腔相连通或经过渡储罐与所述分级容器的进料高压腔相连通，且两者之间设置有用于送料的高压液泵。

通过采用上述技术方案，分散容器将分散均匀的固液混合流体输送至分级容器中。

优选的，所述中流储存容器和底流储存容器通过送料管道与所述分散容器相连通。

通过采用上述技术方案，中流储存容器和底流储存容器中的固液混合流体可流至分散容器中，进行循环分级，提高分级精度。

附图说明

图1是本申请实施例一的分级容器的剖视图。

图2是图1的A部放大图。

图3是本申请实施例一的分级系统的结构示意图。

图4是本申请实施例二的分级容器的剖视图。

图5是本申请实施例二的顶板的结构示意图。

图6是沿图5中A-A线的剖视图。

图7是本申请实施例三的分级容器的剖视图。

图8是本申请实施例四的分级容器的剖视图。

附图标记说明：1、分级容器；11、顶板；12、底板；13、侧板；14、进料高压腔；2、旋流器；21、筒体；211、分级腔；212、固液进流口；213、底流出口；22、中流通道；221、中流进口；222、中流出口；23、溢流通道；231、溢流进口；232、溢流出口；24、中流管路；25、溢流管路；26、底流管路；27、中流槽；3、分散容器；4、底流储存容器。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，本固液粒子分级系统包括分级容器1，分级容器1包括壳体，壳体上设置有进料高压腔14，本实施例中，壳体包括顶板11、底板12和侧板13，侧板13的上端和下端分别与顶板11和底板12连接，三者组合围成进料高压腔14。其中，侧板13与顶板11和底板12的连接，可通过焊接或紧固件连接的方式实现，也可将侧板13与任意一者设计为一体式。

如图1、图2所示，分级容器1包括旋流器2，旋流器2包括筒体21，旋流器2的筒体21位于顶板11和底板12之间，旋流器2可设计有多个，本实施例中优选为多个旋流器2呈环形均匀分布，也可根据实际需要作其它排列。

需要注意的是，旋流器2的筒体21位于顶板11和底板12之间，既可以是筒体21整体位于顶板11和底板12之间，也可以指筒体21的上部穿过顶板11或筒体21的底部穿过底板12或筒体21的上部和底部分别穿过顶板11和底板12。筒体21可直接固定于顶板11或底板12上，也可通过连接件、安装座等中间过渡部件实现固定。

作为其它方案，旋流器2也可不设置于壳体上，通过管道与进料高压腔14相连通。

如图1、图2所示，筒体21开设有分级腔211，本实施例中，分级腔211的纵截面呈锥形与柱形的组合形状，作为其它方案，分级腔211的纵截面也可呈锥形。

如图1、图2所示，筒体21的侧壁开设有固液进流口212，固液进流口212与进料高压腔14相连通。

本实施例中，筒体21上的固液进流口212位于进料高压腔14内，进料高压腔14内的固液混合流体直接通过固液进流口212进入旋流器2的分级腔211中。

如图1、图2所示，筒体21的底部开设有底流出口213，底流出口213通过底流管路26与底流储存容器4连通。

本实施例中，底板12开设有通孔，筒体21的底部通过该通孔穿过底板12，底流出口213延伸至底板12下方，筒体21的外壁与通孔的内壁之间通过密封件密封。

作为其它方案，底板12开设有通孔，筒体21的底部抵紧于底板12的上板面，并通过密封圈实现密封，而筒体21的底部上的底流出口213与底板12上的通孔相连通。

作为另一种方案，底板12开设有通孔，筒体21的底部位于底板12的上方，位于进料高压腔14内，底流管路26穿过通孔延伸至进料高压腔14内，与筒体21的底部上的底流出口213相连接。

如图1、图2所示，筒体21的上部具有中流通道22以及位于中流通道22内的溢流通道23，中流通道22的中流进口221和溢流通道23的溢流进口231均位于筒体21内，中流通道22的中流出口222和溢流通道23的溢流出口232分别通过中流管路24和溢流管路25与中流储存容器和溢流储存容器连通。

本实施例中，中流管路24包括中流管道，中流管道的两端分别与中流出口222及中流储存容器相连接，将分级后的固液混合流体输送至中流储存容器中。溢流管路25包括溢流管道，溢流管道的两端分别与溢流出口232及溢流储存容器相连接，分级后含小粒子的固液混合流体通过溢流通道23和溢流管道进入溢流储存容器中。

本实施例中，中流通道22的上端和溢流通道23的上端均延伸至进料高压腔14外，然后使中流出口222、溢流出口232分别与中流管道和溢流管道相连接，可通过观察中流出口222和溢流出口232的出液情况，判断分级容器1是否正常分级，是否出现堵塞等情况。

当然，如中流通道22的上端和溢流通道23的上端位于进料高压腔14内，对应的中流管道和溢流管道延伸至进料高压腔14内，与中流出口222和溢流出口232相连接即可。

如图1、图3所示，本分级系统还包括分散容器3，分散容器3可将固液混合流体中的粒子进行乳化分散或/和搅拌分散或/和超声振荡分散，分散容器3的出料端与分级容器1的进料高压腔14相连通或经过渡储罐与分级容器1的进料高压腔14相连通，且两者之间设置有用于送料的高压液泵。

中流储存容器和底流储存容器4通过送料管道与分散容器3相连通，中流储存容器和底流储存容器4中的固液混合流体可流至分散容器3中，进行循环分级，提高分级精度，具体的送料，可通过连接输送泵来实现。溢流储存容器、中流储存容器和底流储存容器4的结构，只需能够满足盛装液体即可，不再加以赘述。

本实施例的工作原理如下：待分离的固液混合流体从筒体21的固液进流口212进入旋流器2后，可产生强烈的旋转剪切湍流运动，形成外旋流和内旋流，大粒子富集在筒体21内壁上可在外旋流的作用下经底流出口213、底流管路26流至底流储存容器4中，中粒子和小粒子随内旋流上升朝中流通道22和溢流通道23移动，中粒子位于内旋流的外侧，由中流通道22、中流管路24流至中流储存容器中，小粒子位于内旋流的内侧，小粒子由溢流通道23、溢流管路25流至溢流储存容器中，还可根据实际需要，通过送料管道将中流储存容器和底流储存容器4中的固液混合流体可输送至分散容器3中，进行循环分级，提高分级精度。

实施例二：

如图4所示，本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例中，中流管路24包括中流管道以及开设于顶板11上的中流槽27，中流槽27的进口与中流通道22的中流出口222相连通，中流槽27的出口与中流管道的进口相连通，中流管道的出口与中流储存容器相连通。分级后含中粒子的固液混合流体依次通过中流通道22、中流槽27、中流管道进入中流储存容器中。

如图5、图6所示，多个旋流器2呈环形均匀分布，使得多个中流通道22呈环形均匀分布，各中流通道22上的中流出口222通过中流槽27实现连通，并最终通过中流槽27与外接的中流管道连接。

此外，也可将溢流管路25设计为包括溢流管道以及开设于顶板11上的溢流槽，溢流槽的进口与溢流通道23的溢流出口232相连通，溢流槽的出口与溢流管道的进口相连通，溢流管道的出口与溢流储存容器相连通。分级后含小粒子的固液混合流体依次通过溢流通道23、溢流槽、溢流管道进入溢流储存容器中。

实施例三：

如图7所示，本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例中，旋流器2的筒体21位于进料高压腔14外，进料高压腔14通过进料管道与筒体21上的固液进流口212相连通，进料高压腔14内的固液混合流体通过进料管道，间接进入旋流器2的分级腔211中。

本实施例中，筒体21的上端固定于顶板11上，筒体21的下端可穿过底板12，也可与底板12之间无配合关系。

实施例四：

如图8所示，本实施例与实施例二大致相同，不同之处在于，本实施例中，旋流器2的筒体21位于进料高压腔14外，进料高压腔14通过进料管道与筒体21上的固液进流口212相连通，进料高压腔14内的固液混合流体通过进料管道，间接进入旋流器2的分级腔211中。

本实施例中，筒体21的上端固定于顶板11上，筒体21的下端可穿过底板12，也可与底板12之间无配合关系。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述固液粒子分级系统包括分级容器(1)，所述分级容器(1)包括壳体和旋流器(2)，所述壳体设置有进料高压腔(14)，所述旋流器(2)包括筒体(21)，所述筒体(21)开设有分级腔(211)，所述分级腔(211)的纵截面呈锥形或锥形与柱形的组合形状，筒体(21)的侧壁开设有固液进流口(212)，所述固液进流口(212)与所述进料高压腔(14)相连通，所述筒体(21)的底部开设有底流出口(213)，所述底流出口(213)通过底流管路(26)与底流储存容器(4)连通；所述筒体(21)的上部具有中流通道(22)以及位于中流通道(22)内的溢流通道(23)，所述中流通道(22)的中流进口(221)和溢流通道(23)的溢流进口(231)均位于所述筒体(21)内，所述中流通道(22)的中流出口(222)和溢流通道(23)的溢流出口(232)分别通过中流管路(24)和溢流管路(25)与中流储存容器和溢流储存容器连通。

2.根据权利要求1所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述壳体包括顶板(11)、底板(12)和侧板(13)，所述侧板(13)的上端和下端分别与所述顶板(11)和底板(12)连接，三者组合围成所述进料高压腔(14)，所述旋流器(2)的筒体(21)位于所述顶板(11)和底板(12)之间。

3.根据权利要求1所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述筒体(21)上的固液进流口(212)位于所述进料高压腔(14)内。

4.根据权利要求1所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述进料高压腔(14)通过进料管道与所述筒体(21)上的固液进流口(212)相连通。

5.根据权利要求3或4所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述中流管路(24)包括中流管道，所述中流管道的两端分别与所述中流出口(222)及中流储存容器相连接。

6.根据权利要求2所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述中流管路(24)包括中流管道以及开设于所述顶板(11)上的中流槽(27)，所述中流槽(27)的进口与所述中流通道(22)的中流出口(222)相连通，所述中流槽(27)的出口与所述中流管道的进口相连通，所述中流管道的出口与所述中流储存容器相连通。

7.根据权利要求3或4所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述溢流管路(25)包括溢流管道，所述溢流管道的两端分别与所述溢流出口(232)及溢流储存容器相连接。

8.根据权利要求2所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述溢流管路(25)包括溢流管道以及开设于所述顶板(11)上的溢流槽，所述溢流槽的进口与所述溢流通道(23)的溢流出口(232)相连通，所述溢流槽的出口与所述溢流管道的进口相连通，所述溢流管道的出口与所述溢流储存容器相连通。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述分级系统还包括分散容器(3)，所述分散容器(3)可将固液混合流体中的粒子进行乳化分散或/和搅拌分散或/和超声振荡分散，所述分散容器(3)的出料端与所述分级容器(1)的进料高压腔(14)相连通或经过渡储罐与所述分级容器(1)的进料高压腔(14)相连通，且两者之间设置有用于送料的高压液泵。

10.根据权利要求9所述的连续循环固液粒子分级系统，其特征在于，所述中流储存容器和底流储存容器(4)通过送料管道与所述分散容器(3)相连通。

Images