一种新型高精度旋流分离混合物中极微细固体颗粒设备的制作方法

本实用新型涉及一种新型高精度旋流分离混合物中极微细固体颗粒设备，用于将极微细固体颗粒(中径2微米以下)从无论是液体或是气体，或是其混合物，无论多少气液比(0～100％)，采用旋流分离技术，将极微细固体颗粒分离出来。使得在轻组份中 (气体或液体，或气液混合物)中的极微细固体颗粒粒径和固体含量降到规定的水平，减少下游设备中固体含量。满足工艺生产要求，或避免下游地层、设备、管道、仪表等遭受堵塞、磨损等安全隐患。

背景技术：

目前，在油田或工业，煤矿等领域进行极微细颗粒分离普遍地采用过滤的方法有膜式过滤、袋式过滤、滤料过滤等。容器或设备体积和占地庞大，操作步骤复杂，设备操作成本较大，而且，维护工作量大。

采用旋流技术是利用密度差进行多相分离的非均相机械分离过程，本实用新型发明就是将含有固体细颗粒的流体导入分离设备中，在该设备中，混合物先由流道进入旋流分离盘，然后沿切线进入旋流分离管中，并在内腔产生巨大的离心力，由于固体与流体的密度差异，可将极微细固体颗粒(中径2微米粒径以下)分离出来，实现极微细固体颗粒从流体中分离，清洁流体送入下游的工艺设备。而分离出来的极微细颗粒则落入下部收集容器中进行进一步处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对已有技术的不足，提供一种新型高精度旋流分离混合物中极微细固体颗粒设备，为了有效地提高分离效率，利用流体切线进口流过旋流分离管所形成的离心力，将极微细固体颗粒(中径2微米粒径以下)从流体中分离出来。以满足工艺要求或延长设备的使用寿命，减少由于颗粒磨损造成的破坏所引起的设备损坏。对容易引起磨损的部件采用耐磨材料，如陶瓷、硬质合金、工程塑料，等。并且，为了有效地在实际生产中应用，与旋流分离管配合使用的密封元件、固定件等也作为本技术的一个组成部分。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种新型高精度旋流分离混合物中极微细固体颗粒设备，包括带有进出口的容器、旋流分离盘、旋流分离管、内支撑板、中支撑板、外支撑板、挡圈、顶部盖板、底板、密封圈、固定环、O型圈和垫片等组成。其特征是：所述分离盘内设有内支撑板、中支撑板、外支撑板分隔出分离舱，在内支撑板、中支撑板、外支撑板间布置旋流分离管，在旋流分离管与中支撑板、外支撑板之间安装有密封圈和O型圈，而在旋流分离管与内支撑板、中支撑板之间安装有O型圈和垫片。所述旋流分离管的内径范围可根据分离要求选择从4毫米到10毫米。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点：本实用新型可使用非常紧凑的旋流分离设备将极微细固体颗粒(中径2微米粒径以下)从流体介质(液体或气体，气液比0～100％)中分离出来。这种固体细颗粒可以是任何固体物质(固体密度比流体密度高)，如泥沙，化工结晶体(如碳酸钙)，腐蚀产物(如铁锈)，结垢产物，磨料(如光学镜片制造中的研磨剂)，等等。从而，实现流体与固体细颗粒的分离。

附图说明：

图1是本实用新型的原理图。

图2是本实用新型的一种应用设备构造图。

图3是本实用新型的旋流分离盘剖面构造横剖面图。

图4为图3中沿着A-A线的剖视图。

图5是本实用新型的顶部盖板剖面构造正视图。

图6是本实用新型的顶部盖板剖面构造俯视图。

图7是本实用新型的底板剖面构造横剖面图。

图8是本实用新型的底板剖面构造俯视图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：

参见图2，本新型高精度旋流分离混合物中极微细固体颗粒设备，包括容器2-1和旋流分离盘2-5，所述容器2-1的下端有极微细固体颗粒出口1-3，而在侧壁上有液体出口1-2和混合液进口1-1，若干个旋流分离盘2-5通过螺柱2-2和螺母2-3叠置牢固连成一个旋流分离组合体2-6，而由支架2-4固定安装在容器2-1中；该旋流分离组合体的顶盖2-7上有混合液进口通过进口管2-10连通混合液进口1-1，并有液体出口通过液体出口管2-11连通液体出口1-2。在旋流分离组合体的底板2-8上有连通极微细固体颗粒出口。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下：

参见图3～图8，旋流分离组合体的结构是：

在本实施例中，参见图3和图4，由若干个旋流分离盘2-5组合叠置而成，每个分离盘包括支架盘3-1、内支撑板3-3、中间支撑板3-4、外支撑板3-5、旋流分离管3-2、密封圈3-6、O型圈3-7若干、挡圈3-9、垫片308、垫圈3-10。在支架盘上设有混合液进口流道和液体出口流道。极微细固体排出口集中在中心流道。分离盘组合叠置时，各个分离盘之间用垫圈3-10予以密封分离进口室、液体出口室和极微细固体颗粒出口室。

在本实施例中，参见图5和图6，在分离盘的叠置完后的最上层设置盖板。盖板上的混合物进口流道与进口管2-10联通；液体出口流道与液体出口管2-11联通。分离盘与盖板之间用垫圈3-10予以密封分离进口室、液体出口室和极微细固体颗粒出口室。

在本实施例中，参见图7和图8，在分离盘的叠置完后的最下层设置底板。底板上分离盘与底板之间用垫圈3-10予以密封分离进口室、液体出口室和极微细固体颗粒出口室。

实施例三：

在图2中，流体在压力的作用下经液体进口管2-10进入旋流分离盘2-5，再分别沿切线流入安装在分离盘上的旋流分离管3-2内，在内部腔内产生高速旋转流场，参见图1。流体中密度高的固体在旋转流场的作用下同时借助旋流分离管本身的特殊结构沿轴向向下(远离进口)运动，沿径向向外运动。到达出口处排出。而密度小的流体则向中轴线运动，并在轴线中心形成一向上运动的内旋涡，然后，由与极微细固体颗粒出口相反的溢流口方向排出，达到固体分离的目的。

多个旋流分离管3-2被安装在一个旋流分离盘3-1，见图3和图4。旋流分离盘是一个包括了安装内支撑板3-3，中间支撑板3-4，外支撑板3-5，和安装在支撑板上的旋流分离管3-2、密封圈3-6、O型圈3-7、垫圈3-8、挡圈3-9组成。固体排放口位置与流体进口相平或低于进口位置。在旋流分离盘3-1上开有液体进口流通流道，以使混合物流体可以从上到下流动，并进入各个旋流分离管3-2内。同时，也设有出口液体流通流道，以使出口流体可从下到上流动，并最终排出设备。

为了满足流量要求，可以将所需的两个以上的旋流分离盘2-5叠加，中间用三个密封垫 3-10隔离，防止混合物进口腔、流体出口腔和固体出口腔由于压力不同而发生短路。在最底部由一块地板2-8隔离。在最上部则有一块顶部盖板2-7隔离。在该盖板上安装有与混合物进口管2-10和清洁流体出口管2-11相连的管道。

在容器2-1中，可以安装一块或数十块叠起组成的旋流分离组合体2-6，并由上下两片压盖2-7，2-8，以及螺柱2-2、螺母2-3和支架2-4，组成一个完整的分离组合体。在一个容器中，可以根据流量的要求安装一个或数个旋流分离组合体。在正常运行时，流体从上盖板上的接管2-10进口进入分离组合体。在分离组合体内流入每个旋流分离盘2-5，再进入各旋流分离管3-2内，并在旋流分离管内部形成强大的离心力，从而，在内部使得极微细固体颗粒延内壁流向固体出口处，并排出旋流分离管3-2，在旋流分离盘3-1的固体通道内集中后流出旋流分离盘，由重力落入容器底部。于此同时，流体在压力梯度的作用下，流向与固体出口相对的流体出口，并排出旋流分离管3-2。在旋流分离盘3-1的流体出口的通道内集中后流出旋流分离盘3-1，由流体出口管2-11排出容器。就此，流体与极微细固体颗粒分离完成。