CN219481684U - 固液分离装置和固液分离设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固液分离装置和固液分离设备，其中固液分离装置包括进液管和设于进液管内的螺旋叶片，所述进液管内的固液混合物流经螺旋叶片后固相在进液管内壁富集、含固相少的清液远离进液管内壁；所述进液管的出液端连通异径管内径较大的一端，所述异径管内径较小的一端连通出液管二。有益效果：本实用新型的技术方案通过在进液管设置螺旋叶片将固液混合物中的固相和液相分离，然后利用出液管二和出液管一分别引出富含固相的固液混合物和含固相少的清液，以此实现固液分离，不设置滤网，省去了定期拆卸清洗的麻烦，实现了在线连续运行，也不采用沉降原理，无需设置大体积的沉降设备，体积尺寸小，适合撬装应用场合使用。

Description

固液分离装置和固液分离设备

技术领域

本实用新型涉及固液分离技术领域，特别涉及一种固液分离装置和固液分离设备。

背景技术

目前，适用于输送固液混合物的管道的固液分离装置有两种，一种是基于过滤原理，即采用过滤结构实现固体颗粒与溶液的物理分离；另一种是基于沉降原理，即利用固相颗粒密度大、沉降速度快的方法，创造水平流动条件，使固体颗粒流动时在底部沉淀分离。

上述两种固液分离装置中，基于过滤原理的固液分离装置仅适用液相中小微量固相颗粒组分工况的固液分离操作，在一些固相颗粒组分占比较高的固液分离工况下，基于过滤原理的分离装置因为过于频繁的滤网拆卸清洗不具备在线连续运行的基础；

而另一种基于沉降原理的固液分离装置，因沉降时间要求导致装置尺寸过大，在一些撬装应用场合下不具备实际使用价值。

针对上述两种固液分离装置的缺点，在一些撬装蒸发结晶装置晶浆固液分离工序或含杂质较多的工业废水粗分离工序，迫切需要一种能够在线连续运行、结构紧凑的固液分离结构。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种固液分离装置和固液分离设备，旨在解决上述背景技术中提到的现有固液分离装置存在的问题。

为解决上述问题，本实用新型提出了一种固液分离装置，包括进液管和设于进液管内的螺旋叶片，所述进液管内的固液混合物流经螺旋叶片后固相在进液管内壁富集、含固相少的清液远离进液管内壁；

所述进液管的出液端连通异径管内径较大的一端，所述异径管内径较小的一端连通出液管二，所述异径管内靠近中心轴线的区域设有出液管一的一端，所述出液管一的另一端从异径管或进液管伸出，所述出液管一的一端的管口面向所述异径管内径较小的一端。

在一实施例中，所述进液管、异径管、出液管二同轴。

在一实施例中，所述出液管一包括直管一、直管二和连通管一、直管二的弯头，所述直管一位于异径管内或异径管和进液管内，所述直管一的一端的管口面向所述异径管内径较小的一端，所述直管一的另一端连通弯头，所述直管二远离弯头的一端从异径管或进液管伸出。

在一实施例中，所述直管一和异径管同轴。

在一实施例中，当所述直管二远离弯头的一端从进液管伸出时，所述螺旋叶片位于弯头的下游或上游。

在一实施例中，当螺旋叶片位于弯头的下游时，螺旋叶片穿套在直管一上。

在一实施例中，所述出液管一和出液管二上设有调节阀。

在一实施例中，所述出液管一和出液管二上设有压力变送器。

在一实施例中，所述出液管一和出液管二上设有流量变送器。

此外，本实用新型还提出了一种固液分离设备，包括多个串联在一起的固液分离装置，每个固液分离装置的出液管二连通其下游的固液分离装置的进液管。

有益效果：本实用新型的技术方案通过在进液管设置螺旋叶片将固液混合物中的固相和液相分离，然后利用出液管二和出液管一分别引出富含固相的固液混合物和含固相少的清液，以此实现固液分离，不设置滤网，省去了定期拆卸清洗的麻烦，实现了在线连续运行，也不采用沉降原理，无需设置大体积的沉降设备，体积尺寸小，适合撬装应用场合使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型其中一实施例的固液分离装置的结构示意图一；

图2是本实用新型其中一实施例的固液分离装置的结构示意图二；

图3是本实用新型另一实施例的固液分离装置的结构示意图一；

图4是本实用新型另一实施例的固液分离装置的结构示意图二；

图5是本实用新型固液分离设备的结构示意图一；

图6是本实用新型固液分离设备的结构示意图二；

图7为COMSOL模拟的固液分离装置内的液体流速图一；

图8为COMSOL模拟的固液分离装置内的液体流速图二。

附图标记说明如下：

1、进液管；2、螺旋叶片；

3、出液管一；31、直管一；32、弯头；33、直管二；

4、异径管；5、出液管二；6、调节阀。

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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出了一种固液分离装置，该固液分离装置适用于化工、环保等行业输送固液混合物的管道，其可将从一个入口输入的固液混合物流体从两个出口输出，并将其中的固体组分尽量多的分离到其中的一个出口，借此保证另一个出口中固体组分的含量尽可能低。

在实用新型一具体实施例中，如图1和图2所示，所述固液分离装置包括进液管1和设于进液管1内的螺旋叶片2，所述进液管1内的固液混合物流经螺旋叶片2后密度大的固相因受到较大的离心力作用在进液管1内壁富集，与之相比，密度较小、含固相少的清液则远离进液管1内壁，以此实现固液分离，固液分离装置内固液混合物的流向如图2中箭头所示。

在本实施例中，如图1和图2所示，所述进液管1的出液端连通异径管4内径较大的一端，所述异径管4内径较小的一端连通出液管二5，优选的，所述进液管1、异径管4、出液管二5同轴，且均为直管，这样设计，有助于减小流体阻力。

在本实施例中，如图1和图2所示，所述异径管4内靠近中心轴线的区域设有出液管一3的一端，所述出液管一3的另一端从异径管4或进液管1伸出，优选从进液管1伸出，如图1和图2所示。

具体的，如图1和图2所示，所述出液管一3包括直管一31、直管二33和连通管一、直管二33的弯头32，所述直管一31位于异径管4内或异径管4和进液管1内靠近中心轴线的区域，所述直管一31的一端的管口面向所述异径管4内径较小的一端，所述直管一31的另一端连通弯头32，所述直管二33远离弯头32的一端从异径管4或进液管1伸出。

在本实施例中，如图7和图8所示，异径管4的设计使得进入异径管4内的固液混合物流速增加、异径管4受到的液体压力减小，异径管4内形成较大的静压，利用该压力将异径管4内中心轴线区域的含固相少的清液压入直管一31，清液依次经过弯头32、直管二33流出异径管4，也即所述异径管4内含固相少的清液从出液管一3流出；此外，异径管4的设计使得进入异径管4内的富含固相的固液混合物流速增加，固相惯性增大，难以发生180°的流向反转，因此富含固相的固液混合物流向不变贯穿异径管4进入出液管二5内，从而完成固液分离作业。

本实施例的固液分离装置通过在进液管1设置螺旋叶片2将固液混合物中的固相和液相分离，然后利用出液管二5和出液管一3分别引出富含固相的固液混合物和含固相少的清液，以此实现固液分离，不设置滤网，省去了定期拆卸清洗的麻烦，实现了在线连续运行，也不采用沉降原理，无需设置大体积的沉降设备，体积尺寸小，结构紧凑，适合撬装应用场合、蒸发结晶装置、晶浆固液分离工序或含杂质较多的工业废水粗分离工序使用。

在本实施例中，优选的，所述直管一31和异径管4同轴。

本实施例的固液分离装置通过螺旋叶片2利用固液混合物自身流体的动能对固液混合物进行固液分离，无需采用外力搅拌，降低了结构设计的复杂程度，有助于长期稳定高效运行，而且整个分离作业在管道内进行，无泄露、失效风险，无需使用密封结构，管道内部环境完全密闭不与大气环境相通，可适用于有毒有害高压等危害介质的管道输送及固液分离操作。

进一步的，为提升固液分离效果，螺旋叶片2可适当增加长度或叶片扭曲角度，比如在进液管1内设置多组螺旋叶片2，以延长固液分离时间，提升固液分离效果。

当所述直管二33远离弯头32的一端从进液管1伸出时，所述螺旋叶片2既可以安装在弯头32的下游，如图1和图2所示，也可以安装在弯头32的上游，如图3和图4所示，当螺旋叶片2位于弯头32的下游时，螺旋叶片2穿套在直管一31上。

进一步的，如图1-图4所示，所述出液管一3和出液管二5上设有调节阀6，通过增加出液管一3和出液管二5的管道静压阻力调节管道内的流体流量，实现固液分离装置的流量可调节性，更进一步的，所述出液管一3和出液管二5上设有压力变送器，压力变送器连锁同位置的调节阀6，以实现固液分离后出液管一3和出液管二5两个出口压力的自动可调节，更进一步的，所述出液管一3和出液管二5上设有流量变送器，流量变送器连锁同位置的调节阀6，以实现固液分离后出液管一3和出液管二5两个出口流量的自动可调节。

此外，本实用新型还提出了一种固液分离设备，如图5和图6所示，其包括多个串联在一起的固液分离装置，每个固液分离装置的出液管二5连通其下游的固液分离装置的进液管1，这样设计，在固液混合物中固相组分较多或对分离后清液内固相含量要求低的工况下，可采用多级串联的固液分离设备，同时辅以适当缩小每个固液分离装置的出液管一3的管道尺寸，实现小流量、多次的清液分离过程，进而保证清液中固相组分尽可能低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种固液分离装置，其特征在于，包括进液管和设于进液管内的螺旋叶片，所述进液管内的固液混合物流经螺旋叶片后固相在进液管内壁富集、含固相少的清液远离进液管内壁；

所述进液管的出液端连通异径管内径较大的一端，所述异径管内径较小的一端连通出液管二，所述异径管内靠近中心轴线的区域设有出液管一的一端，所述出液管一的另一端从异径管或进液管伸出，所述出液管一的一端的管口面向所述异径管内径较小的一端。

2.如权利要求1所述的一种固液分离装置，其特征在于，所述进液管、异径管、出液管二同轴。

3.如权利要求1所述的一种固液分离装置，其特征在于，所述出液管一包括直管一、直管二和连通管一、直管二的弯头，所述直管一位于异径管内或异径管和进液管内，所述直管一的一端的管口面向所述异径管内径较小的一端，所述直管一的另一端连通弯头，所述直管二远离弯头的一端从异径管或进液管伸出。

4.如权利要求3所述的一种固液分离装置，其特征在于，所述直管一和异径管同轴。

5.如权利要求3所述的一种固液分离装置，其特征在于，当所述直管二远离弯头的一端从进液管伸出时，所述螺旋叶片位于弯头的下游或上游。

6.如权利要求5所述的一种固液分离装置，其特征在于，当螺旋叶片位于弯头的下游时，螺旋叶片穿套在直管一上。

7.如权利要求1所述的一种固液分离装置，其特征在于，所述出液管一和出液管二上设有调节阀。

8.如权利要求1所述的一种固液分离装置，其特征在于，所述出液管一和出液管二上设有压力变送器。

9.如权利要求1所述的一种固液分离装置，其特征在于，所述出液管一和出液管二上设有流量变送器。

10.一种固液分离设备，其特征在于，包括多个串联在一起的权利要求1-9任一项所述的固液分离装置，每个固液分离装置的出液管二连通其下游的固液分离装置的进液管。