專利名稱：一種二相三元體系分離的離心機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固液相分離的分離裝置，特別涉及一種二相三元體系分離的離心分離裝置。
背景技術：
二相三元體系中的二相為固態(tài)、液態(tài)二相，三元為密度不同的三種物質，其中兩種為不互溶的液體，一種為固態(tài)，為提純等目的的需要，常需要將其分離， 現有的用于二相分離的離心機有螺旋卸料沉降離心機及碟片式離心機等。
現有的螺旋卸料沉降離心機適合于進料固相濃度2～70％，固相顆粒0.005～5mm的場合，它特點是分離因素中等(G＝1000-5000)，轉速2000～3000r/min，能夠很好的自動排渣，但是，因為有排渣螺旋機構存在，將已經分離沉淀的固相不斷攪動，使得分離出的澄清液仍含有一定量的固相，并且消耗功率較大，分離出的固相與螺旋直接摩擦，使得螺旋磨損大，因為結構原因，在二相三元分離中間較少使用，一般使用在污泥脫水、化工產品的固液分離、鉆井泥漿的固液分離中間。
現有的碟片離心機經常使用于油類脫水，乳化液分離中，其分離精度很高，在二相三元分離中間，分離出的輕液(一般為油類)中間含水量小于0.5％，分離后重液(一般為水)清澈，其結構主要包括有分離筒，分離筒為兩碟形并可相互扣合的上筒和下筒組成，分離筒內設有立軸，與立軸相對固定有若干分離碟片，進出液口同軸設置在分離筒軸線上方并伸入分離筒內，出油口設置有比重環(huán)，下筒下方設有配水盤和導水座，在筒體高速轉動時，配水盤內的水離心運動，將下筒頂起，與上筒相密封扣合，部分水從相應的水孔進入筒體內，此時，向筒體內進油，由于油的比重小于水，則在離心作用下，油、水及固形物在筒體內分層，油中的固相位于最外層，水位于中間層，油位于最內層，通過相應的出口可以將油、水分別引出該分離裝置，進行排渣時，切斷配水盤進水，并將配水盤內的水放空，下筒與上筒相脫離，筒體內的固相在離心作用下被甩出筒體，實現排渣。該分離裝置的特點是分離因素高(G＝5000-15000)，轉速4000～8000r/min，但是由于設備精密，價格昂貴，有許多需要碟片離心機分離場合，因為價格因素而不能采用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單，動力消耗少，除泥方便的二相三元體系分離的離心機。
本發(fā)明的目的是這樣實現的一種二相三元體系分離的離心機，包括筒體，筒體上端設有軸承座，軸承座內經軸承固定有空心軸，空心軸直立設置，空心軸下端與空心軸同軸設置有分離筒，空心軸上端設有動力輸入機構，空心軸內設有與空心軸同軸設置的進液管，進液管下端設有同步器，同步器固定在分離筒內，同步器上設有與進液管連通的周向開口；分離筒內上部設有碟形的隔離環(huán)，隔離環(huán)外側與分離筒密封連接，隔離環(huán)內側向內向下延伸，其內邊緣形成圓形通孔，隔離環(huán)下方的分離筒內壁上固定有碟形的泥斗，泥斗外邊緣設有重液排出通道，泥斗內側設有輕液排出通道，輕液排出通道的內徑小于隔離環(huán)的內徑；分離筒內位于泥斗下方水平設置有隔板，隔板外邊緣設有若干通孔，隔板中心設有與分離筒同軸的圓柱形輕液室，輕液室的上端開口與輕液排出通道相對應，輕液室內設有徑向輕液泵；隔板與分離筒的底部之間形成重液室，重液室內設有徑向重液泵，所述徑向輕液泵和徑向重液泵的出口同軸向下穿過分離筒的底部并分別通向筒體外。
工作時，通過動力輸入機構經空心軸給分離筒提供轉動的動力，使分離筒加速到一定轉速；再將所需要分離的液體經進液管輸入到分離筒內，同步器與分離筒同步轉動，將從進液管來的軸向流體改變?yōu)榕c分離筒同角速度的徑向流體，流體進入分離筒內，隨分離筒一起轉動，在離心力作用下，固相因密度較大，會緊貼分離筒壁，形成固相沉積，密度大的重液位于固相沉積的內層，密度小的輕液位于最內層，這樣可以將二元三相體系進行分離，固相沉積層位于隔離環(huán)的上方；重液越過隔離環(huán)的內緣再從泥斗外邊緣的重液排出通道向下流動，然后經過隔板邊緣的通孔進入重液室，再經徑向重液泵排出；輕液則直接從泥斗內緣的輕液排出通道進入輕液室內，在徑向輕液泵的作用下排出筒體外；本發(fā)明提供了轉速相對較抵，分離效果好的離心分離裝置，特別適合低懸浮固相含量的油水分離，如含油量為0.1-60％，懸浮固相含量小于1000mg/L的水質的分離；可應用在油水分離的環(huán)保工程中。
為方便固相沉積物的排出，所述分離筒下方設有一可垂直上下運動的升降機構，升降機構連接一與分離筒同軸設置的高壓水管，高壓水管穿過徑向輕液泵軸線上設置的孔伸入到隔離環(huán)上方的分離筒內，伸入到隔離環(huán)上方的高壓水管的管壁上設有若干高壓水噴頭。在分離筒轉速降低到250r/min時，通過高壓水噴頭噴入高壓清洗水，升降機構同時上下運動，沖擊沉積的固相沉積物，使之與筒體相脫離，沉積物隨水自流，從輕液泵與高壓水管之間的間隙流出于分離筒。
為進一步方便固相沉積物排出，在分離筒下方傾斜設置有一擋板，擋板活動套置在高壓水管上，擋板下邊緣與筒體相連，筒體側面設有一連通擋板上部空間的排污口。通過排污口可將沉積物隨水直接排出。
所述同步器可以由圓形的底板和若干流線形徑向葉片組成，所述若干徑向葉片沿底板的圓周方向均勻分布，葉片外端面與底板形成連通進液管的周向開口。通過轉動的葉片給待分離液體加速，使液體以與分離筒相同的角速度進入分離筒內，減少了液體對分離筒的沖擊。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖；圖2為圖1的A-A向局部結構示意圖；圖3為圖1的B-B向局部結構示意圖；圖4為圖1的C-C向局部結構示意圖；圖5為圖1中D的局部放大圖；圖6為圖1中F的局部放大圖；
圖7為本發(fā)明的工作原理圖；其中，1進液管，2從動帶輪，3軸承座，4傳動帶，5主動帶輪，6電機，7高壓水噴頭，8徑向輕液泵，9徑向重液泵，10筒體，11輕液出口，12排污口，13擋板，14升降機構，15高壓水管，16重液室，17重液出口，18隔板，18a通孔，19輕液室，20泥斗，20a重液排出通道，20b輕液排出通道，21隔離環(huán)，22分離筒，23同步器，24空心軸，25葉片，26底板，27泵葉，28端面板。
具體實施例方式
如圖1-8，為二相三元體系分離的離心機，包括筒體10，筒體10上端設有軸承座3，軸承座3內經軸承固定有空心軸24，空心軸24直立設置，空心軸24下端與空心軸同軸設置有分離筒22，空心軸24上端設有動力輸入機構，該動力輸入機構由設置在空心軸24上的從動帶輪2、設置在電機6軸端的主動帶輪5及連接在主動帶輪5和從動帶輪2之間的傳動帶4組成，空心軸24內設有與空心軸24同軸設置的進液管1，進液管1下端設有同步器23，同步器23固定在分離筒22內，同步器23上設有與進液管1連通的周向開口，同步器23由圓形的底板26和四個流線形徑向葉片25組成，徑向葉片25沿底板25的圓周方向均勻分布，葉片25外端面與底板26形成上述連通進液管1的周向開口；分離筒22內上部設有碟形的隔離環(huán)21，隔離環(huán)21外側與分離筒22密封連接，隔離環(huán)21內側向內向下延伸，其內邊緣形成圓形通孔，隔離環(huán)21下方的分離筒22內壁上固定有碟形的泥斗20，泥斗20外邊緣設有重液排出通道20a，泥斗20內側設有輕液排出通道20b，輕液排出通道的內徑小于隔離環(huán)21的內徑；分離筒內位于泥斗20下方水平設置有隔板18，隔板18外邊緣設有若干通孔18a，隔板18中心設有與分離筒22同軸的圓柱形輕液室19，輕液室19的上端開口與輕液排出通道20b相對應，輕液室19內設有徑向輕液泵8；隔板18與分離筒22的底部之間形成重液室16，重液室16內設有徑向重液泵9，所述徑向輕液泵8和徑向重液泵9的出口同軸向下穿過分離筒22的底部并分別通向筒體10外，分別對應于筒體上的輕液出口11和重液出口17，徑向輕液泵8及徑向重液泵9由上、下兩端面板28和夾持在端面板之間的流線形泵葉27組成，泵葉27將兩端面板28之間的空間分割成若干扇形空間，泵葉27外緣與離心筒旋轉切線方向有很小的迎角。分離筒22下方設有一可垂直上下運動的升降機構14，升降機構14連接一與分離筒22同軸設置的高壓水管15，高壓水管15穿過徑向輕液泵8的軸線上設置的孔伸入到隔離環(huán)21上方的分離筒22內，伸入到隔離環(huán)21上方的高壓水管15的管壁上設有若干高壓水噴頭。在分離筒22下方傾斜設置有一擋板13，擋板13活動套置在高壓水管15上，擋板13下邊緣與筒體10相連，筒體10側面設有一連通擋板13上部空間的排污口12。
本發(fā)明工作時，通過動力輸入機構經空心軸24給分離筒22提供轉動的動力，使分離筒22加速到3000-4000r/min；再將所需要分離的液體經進液管1輸入到分離筒22內，同步器23與分離筒22同步轉動，轉動的葉片給待分離液體加速，使液體以與分離筒22相同的角速度進入分離筒22內，減少了液體對分離筒22的沖擊，流體在分離筒22內，隨分離筒22一起轉動，在離心力作用下，固相因密度較大，會緊貼分離筒22壁，形成固相沉積，密度大的重液位于固相沉積的內層，密度小的輕液位于最內層，這樣可以將二元三相體系進行分離，固相沉積層位于隔離環(huán)21的上方；重液越過隔離環(huán)21的內緣再從泥斗20外邊緣的重液排出通道向下流動，然后經過隔板18邊緣的通孔進入重液室16，再經徑向重液泵9排出；輕液則直接從泥斗20內緣的輕液排出通道進入輕液室19內，在徑向輕液泵8的作用下排出筒體10外，由于徑向輕液泵8和徑向重液泵9的泵葉27外緣與離心筒旋轉切線方向有很小的迎角，在離心筒22旋轉時，離心筒內的液體隨著旋轉，泵片27外緣就不斷切割旋轉的液體，將動能轉變成壓頭，從泵葉27的內緣將流體泵出。為方便固相沉積物的排出，所述在分離筒22轉速降低到250r/min時，通過高壓水噴頭噴入高壓清洗水，升降機構14同時上下運動，沖擊沉積的固相沉積物，使之與筒體10相脫離，沉積物隨水自流，從徑向輕液泵與高壓水管15之間的間隙流出于分離筒22，通過排污口12可將沉積物隨水直接排出。
權利要求
1.一種二相三元體系分離的離心機，其特征在于包括筒體，筒體上端設有軸承座，軸承座內經軸承固定有空心軸，空心軸直立設置，空心軸下端與空心軸同軸設置有分離筒，空心軸上端設有動力輸入機構，空心軸內設有與空心軸同軸設置的進液管，進液管下端設有同步器，同步器固定在分離筒內，同步器上設有與進液管連通的周向開口；分離筒內上部設有碟形的隔離環(huán)，隔離環(huán)外側與分離筒密封連接，隔離環(huán)內側向內向下延伸，其內邊緣形成圓形通孔，隔離環(huán)下方的分離筒內壁上固定有碟形的泥斗，泥斗外邊緣設有重液排出通道，泥斗內側設有輕液排出通道，輕液排出通道的內徑小于隔離環(huán)的內徑；分離筒內位于泥斗下方水平設置有隔板，隔板外邊緣設有若干通孔，隔板中心設有與分離筒同軸的圓柱形輕液室，輕液室的上端開口與輕液排出通道相對應，輕液室內設有徑向輕液泵；隔板與分離筒的底部之間形成重液室，重液室內設有徑向重液泵，所述徑向輕液泵和徑向重液泵的出口同軸向下穿過分離筒的底部并分別通向筒體外。
2.根據權利要求1所述的一種二相三元體系分離的離心機，其特征在于所述分離筒下方設有一可垂直上下運動的升降機構，升降機構連接一與分離筒同軸設置的高壓水管，高壓水管穿過徑向輕液泵軸線上設置的孔伸入到隔離環(huán)上方的分離筒內，伸入到隔離環(huán)上方的高壓水管的管壁上設有若干高壓水噴頭。
3.根據權利要求2所述的一種二相三元體系分離的離心機，其特征在于所述分離筒下方傾斜設置有一擋板，擋板活動套置在高壓水管上，擋板下邊緣與筒體相連，筒體側面設有一連通擋板上部空間的排污口。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的一種二相三元體系分離的離心機，其特征在于所述同步器包括圓形的底板和若干流線形徑向葉片，所述若干徑向葉片沿底板的圓周方向均勻分布，葉片外端面與底板形成連通進液管的周向開口。
全文摘要
本發(fā)明公開了離心分離裝置領域內的一種二相三元體系分離的離心機，包括經軸承座固定在筒體上的空心軸，空心軸下端設置有分離筒，空心軸上端設有動力輸入機構，空心軸內設進液管，進液管下端設有同步器，同步器上設有與進液管連通的周向開口；分離筒內上部設有碟形的隔離環(huán)，隔離環(huán)下方的分離筒內壁上固定有碟形的泥斗，泥斗外邊緣設有重液排出通道，泥斗內側設有輕液排出通道，輕液排出通道的內徑小于隔離環(huán)的內徑；泥斗下方水平設置有隔板，隔板外邊緣設有若干通孔，隔板中心設有輕液室，隔板下設有重液室，輕液室和重液室內分別設有徑向泵。本發(fā)明利用分離筒高速轉動，使固相、重液、輕液相分離，可應用在油水分離的環(huán)保工程中。
文檔編號B04B1/06GK1718286SQ200510041178
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月21日 優(yōu)先權日2005年7月21日
發(fā)明者虞榮松, 王亞力, 呂淑清 申請人:揚州澄露環(huán)境工程有限公司