一种带有可更换式堰板的离心萃取机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及离心萃取技术领域，具体涉及一种带有可更换式堰板的离心萃取机。


背景技术：

[0002]
离心萃取机是一种利用萃取分离原理而设计的高效液液萃取设备，应用对象是具有一定密度差、且互不相溶的两液相相系。两液相分别自机壳的两个进料管口进入，借助转鼓的旋转而快速混合；转鼓底部和机壳上的叶轮，会形成自吸泵作用，产生抽吸力，使混合后的液体通过转鼓底部的通道被吸入转鼓内部。转鼓内部即为分离区，在离心力作用下，混合的两液相在转鼓内从下而上流动过程中逐渐分离：重相向转鼓壁移动，轻相向中心轴方向移动，在轻重两相之间会形成一个环状混合相，这个环状混合相的界面称之为界面尺寸。为保证分相效果，重相、轻相均设有堰板，使重相、轻相有足够、可控的分离时间。重相堰板、轻相堰板、界面尺寸、轻重相密度之间，就形成了一定的数学关系。在物料固定后，其轻重相密度因素就固定了，只剩下重相堰板、轻相堰板、界面尺寸之间相互影响；如轻重相分离不清、相互夹带时，就是界面尺寸不合适；当物料改变时，轻重相密度、浓度等数值也发生变化，也要求设备结构配备的重相堰板、轻相堰板予以调整，以适应物料变化，获得较佳的分相效果。应用上，一般固化轻相堰板，从而使相互之间的数学关系简化，只需要调整一个参数即重相堰板的直径即可。
[0003]
目前工业应用上，重相堰板结构大都为环状结构，其尺寸根据物料工况，理论计算好，重相堰板的内环尺寸固化。当需要改变重相堰板尺寸时，须拆卸机器，才能将重相堰板拆下，之后或重新加工重相堰板的内环尺寸(只能由直径小加工为直径大)或予以更换(需要直径更小的内环直径时)。这样带来以下问题：其一，拆卸机器劳动强度大、频繁拆卸还会加剧设备配合面的磨损以及易损件损坏几率；其二，重相堰板为金属材料，一般是不锈钢，特殊工况下是钛材、哈氏合金等耐腐蚀特种材料，更换成本较高，也很浪费。有一种通过气压控制的重相堰板结构，工业应用较少，主要原因是压力控制较难，气相堰板不稳定，界面尺寸容易受气压变化而波动，分相效果难以控制。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而性价比高的带有可更换式堰板的离心萃取机，其能在保证高工作效率的基础上，实现不拆解机器的前提下的重相堰板快速更换目的。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
[0006]
一种带有可更换式堰板的离心萃取机，包括可供液相介质进入并实现离心萃取操作的离心萃取部，离心萃取部包括转鼓，转鼓顶端布置重相堰板；其特征在于：所述重相堰板通过挡液盘而压紧固定于转鼓顶端处；所述重相堰板包括构成外环体的基础环以及构成内环体的调节环，基础环夹持固定于挡液盘与转鼓顶端面之间处；所述基础环内环面同轴
凹设有定位槽和/或同轴凸设定位凸环，从而与调节环外环面处预设的配合凸环和/或配合凹槽间构成径向插接配合关系；所述调节环为瓣环式结构，由沿基础环内圆周向依序首尾衔接的各尺寸弧拼接形成；所述离心萃取部外壁处布置有可观察重相堰板位置的观察镜以及用于拆装调节环的手孔。
[0007]
优选的，尺寸弧的拼接端面为平行基础环轴线的倾斜面。
[0008]
优选的，所述调节环外环面处的配合凸环由外向内逐渐变薄的燕尾状，配合凸环的顶端同轴的凹设有缓冲槽；基础环内环面处的定位槽槽腔外形对应呈燕尾槽布局。
[0009]
优选的，所述调节环为ptfe或pvdf或peek等塑性材质，一般要具有耐溶剂极性的性质。
[0010]
优选的，所述转鼓的顶部筒口处同轴凹设有沉孔，基础环的下环面由上而下的置于沉孔孔底；挡液盘通过紧固螺钉而可拆卸的法兰配合于转鼓处。
[0011]
优选的，所述手孔位于离心萃取机的顶端面，手孔上布置有具备启闭功能的盖板，所述盖板通过固定螺钉紧固于离心萃取部上。
[0012]
优选的，所述观察镜为快开视镜，所述观察镜布置于离心萃取部的侧壁处并正对重相堰板。
[0013]
本实用新型的有益效果在于：
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1)、通过上述结构，本实用新型在利用挡液盘配合于筒形的转鼓的顶端面，以限制液相升程的基础上，再依靠基础环与调节环的搭配，从而实现了在不拆机前提下的重相堰板快速更换目的。
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具体而言，当根据当前液相需求而需更换重相堰板尺寸时，可通过观察镜与手孔的配合，来实现挡液盘的拆卸效果，以便露出重相堰板；之后，利用调节环的多瓣结构及可拆卸性，即可快速实现调节环的在线更换功能。当新的调节环安装完毕后，一方面，调节环的内径即构成了重相堰板的最终内径，满足了新液相的使用需求。另一方面，基础环为封闭环，保证了重相堰板在径向上的密封效果；而调节环可更换，则保证了重相堰板的内径尺寸的在线调整功能。这样，调节环的径向无法密封的缺陷被基础环补足，而基础环的无法拆解的缺陷又被调节环所弥补，从而使得整个重相堰板兼具了可靠密封与便捷拆装双重功能。一旦离心萃取机重新回转，调节环在巨大的离心力下主动径向的贴紧基础环，整个重相堰板的使用可靠性可得到有效保证。
[0016]
2)、进一步的，对于构成调节板的尺寸弧而言，相邻两组子护片的配合方式可为多种，如采用台阶对接或采用弧面对接等等。本实用新型优先采用斜面对接方式，从而使调节板在周向上压紧并形成整环，以确保使用可靠性。
[0017]
3)、当基础环与调节环呈“凸型”安装时，调节环外环面中部设置配合凸环，配合凸环截面形状可以为燕尾型的外宽内窄结构；而调节环内环面制成与之配合的燕尾型槽状的定位槽，以实现两者装配效果。而为进一步的便于调节环的安装，配合凸环中部铣制有缓冲槽，安装时，配合凸环外部燕尾较宽，可以通过缓冲槽进行压缩；装入后，配合凸环在自身弹性下释放到位，从而可便捷化的完成整套安装流程。
附图说明
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图1为本实用新型的结构示意图；
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图2为图1的俯视图；
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图3为图1的i部分局部放大图；
[0021]
图4为图3所示结构的拆装示意图；
[0022]
图5为调节环的其中一种实施例的剖视图；
[0023]
图6为图5的俯视图；
[0024]
图7为调节环的另一种实施例的剖视图。
[0025]
本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：
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10-离心萃取部 20-转鼓 21-沉孔
[0027]
30-重相堰板
[0028]
31-基础环 311-定位槽
[0029]
32-调节环 32a-尺寸弧
[0030]
321-配合凹槽 322-配合凸环 323-缓冲槽
[0031]
40-观察镜 50-手孔 60-挡液盘 70-盖板
具体实施方式
[0032]
为便于理解，此处对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：
[0033]
本实用新型的离心萃取机的主体部分，也即离心萃取部10，仍然沿用传统离心萃取机结构，目前主要有上下支撑型式的环隙式结构与上部支撑的悬挂式结构两类。如图1所示，离心萃取部10具体包括动力源、转鼓20、套设于转鼓20外壁处的外壳体以及机架等。动力源是本实用新型作为离心萃取流程的动力来源，一般为动力电机提供旋转动力，再通过联轴器将动力电机和转鼓20连接起来。机架支撑离心萃取机的动力源、转鼓20以及外壳体等，是整个设备重量的支撑部件，机架要求有足够的刚性。外壳体则一般由上壳体、下壳体、混合腔等组成，是承载物料液体的主要空间。转鼓20处则布置诸如轻相堰板、重相堰板30等，是物料液体的主要分离区域，本实用新型即是对重相堰板30进行的结构改进，实际使用时也可辐射至轻相堰板中。
[0034]
如图1-4所示的，重相堰板30被设计成由基础环31和调节环32组合形成。基础环31一般为金属材质，根据物料特性选择如碳钢、不锈钢、钛、哈氏合金等，需具有一定刚度强度和加工性，以保证安装和密封面精度。基础环31内径，比同机型所允许的最大堰板尺寸还要大，如单边可以大10mm以上。而调节环32一般为塑料材质，如ptfe、pvdf、peek等，降低成本，且具备一定的弹性；主要根据液相中的溶剂极性来进行塑料材质的选取。调节环32的内径就是所需要的最终堰板尺寸。
[0035]
基础环31和调节环32之间可以通过“凹型”安装，也可以通过“凸型”安装。“凹型”安装时，如图7所示的，调节环32外圆周面中部设置配合凹槽321，配合凹槽321与基础环31处定位凸环相配合，便于安装，当然也可以直接卡在基础环31处。使用中，受离心力向外作用，调节环32可紧紧贴合在基础环31上。当需要改变重相堰板30尺寸时，只需要更换调节环32即可，基础环31保持不变。当基础环31与调节环32呈“凸型”安装时，调节环32外环面中部设置配合凸环322，配合凸环322截面形状可以为燕尾型的外宽内窄结构；而调节环32内环面制成与之配合的燕尾型槽状的定位槽311，以实现两者装配效果。而为进一步的便于调节环32的安装，配合凸环322中部铣制有缓冲槽323，安装时，配合凸环322外部燕尾较宽，可以
通过缓冲槽323进行压缩；装入后，配合凸环322在自身弹性下释放到位，从而可便捷化的完成整套安装流程。
[0036]
为使调节环32在不拆机的前提下予以快捷更换，调节环32根据尺寸大小均布分割成2～4份，形成2～4份相同的尺寸弧32a，图5-7中以三等分为例示意说明。调节环32分隔时，需如图6所示的以一定角度α斜割，这样有利于安装拆卸，且各尺寸弧32a之间能通过斜面相互挤压，能保证调节环32的内径精确。调节环32的内径根据萃取机具体型号、待处理的物料工况理论计算。甚至在必要时，因各个尺寸弧32a形状相同，为便于管理，不易混淆，可在各尺寸弧32a表面设有说明区，且说明区内刻有文字，予以说明。以文字“φ112-3/2”为例表示：重相堰板30直径为φ112，共有3只尺寸弧32a，本只为第“2”只尺寸弧32a。
[0037]
当基础环31和调节环32配合安装后，由挡液盘60压紧，通过紧固螺钉紧固在离心萃取机的转鼓20顶端。在转鼓20正上方，如图1-4所示的设置有手孔50。根据萃取机规格型号大小，手孔50可均布设置2～4个，便于快速拆卸、更换。手孔50可设置成月牙形，上面设有盖板70，盖板70一般为塑料材质，如ptfe等，轻便、易拆卸。盖板70与手孔50之间可采取固定螺钉固定甚至扣紧等方式固定。此外，为进一步的方便拆卸，在离心萃取部10外壁处还均布设有4只快开视镜也即观察镜40，从而保证至少有2只快开视镜在对应的2只手孔50的下方。当需要更换调节环32时，可通过其下方的快开视镜予以观察，而其垂直位置的、另外的快开视镜可作为视镜灯位置，用手电等灯具在该位置照明，有利于观察。对于规格型号较小的萃取机，因内部空间较小，更换较困难时，快开视镜可快速拆除，作为辅助手孔50。
[0038]
为便于进一步理解本实用新型，此处给出调节板的具体拆装流程如下：
[0039]
1)、离心萃取机停机，电器锁死，确保离心萃取机不能启动；
[0040]
2)、打开盖板70；
[0041]
3)、轻轻盘动转鼓20，通过手孔50顺次卸除挡液盘60处的紧固螺钉；
[0042]
4)、将挡液盘60提到最高位置；
[0043]
5)、将基础环31和调节环32一同提起，并拉到操作者一侧，逐步拆解各尺寸弧32a，由手孔50拿出；
[0044]
6)、将需要更换的各尺寸弧32a依次装入到基础环31内环面处，反向上述步骤，即重新安装好重相堰板30、挡液盘60及盖板70。
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上述安装过程中，可通过快开视镜观察，最好由两人协调操作。
[0046]
当然，以上为本实用新型的其中一种具体的实施例。实际操作时，对挡液盘60与转鼓20的配合方式的等同替换，如更改为卡接方式甚至定位销方式等，或者将基础环31与调节环32间采用弧形甚至台阶状的卡接配合，甚至将观察镜40使用电子视镜来代替等等，这类在本实用新型结构框架下所作出的常规结构改变，均应当作为等同或相似设计而落入本实用新型的保护范围内。