一种带有导流槽的旋液分离器的制作方法

本实用新型涉及固液分离技术领域，具体而言，涉及一种经过改进的旋液分离器。

背景技术：

例如在基板玻璃生产过程中，在对基板玻璃进行深加工过程时，最终要使用一个清洗工序。该清洗工序使用纯水冲洗掉玻璃粉末和研磨粉末，其后，在将这些固体粉末杂质清除后对纯水进行循环利用。清除固体粉末杂质在此通常使用过滤。但是，如果完全使用滤芯过滤的方法进行清除，存在滤芯负载大，容易堵塞，使用寿命短的问题。在此，如何在过滤之前从水相中先去除粗质的粉末状固体杂质，是本实用新型所涉及的技术领域。

在基板玻璃深加工过程中，清洗工序是很重要的一道工序，要使用大量的水，特别是18兆欧的纯水，玻璃基板上冲洗下(通过盘刷、滚刷等物理方式，经喷淋管喷淋或二流体淋洗)的杂质和玻璃粉返回至水箱，水箱中的水通过泵输送到滤芯，而杂质全靠滤芯过滤，负载很大，容易堵塞，使用寿命很短。

在粉体技术领域经常会使用到旋转分离原理，例如旋风分离器，其用于从气体中去除粉尘(粉末状固体杂质)，在此可以参见在中国的公开 CN206381739U。与此原理相似地，现有技术中也存在旋液分离器，同样利用旋转液体而使其中的固体离心沉降的原理，从悬浮液中去除粉末状固体杂质，在此可以参见中国的公开CN106238234A。此处，如何改进固液分离的旋转分离的效率，是本实用新型所要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型涉及的装置通过引导液体进行旋转运动促使固体粉末杂质离心沉降，以去除粗粉末杂质，通过改进的设计实现了：在不增加水泵等额外的部件的条件下增加固液分离的旋转分离效率。

本实用新型涉及一种旋液分离器，包括：

外形大体上呈圆筒状的水箱；

在所述圆筒状水箱顶部的水箱壁的切线方向上连接的回水管，回水管与水箱连接的部分形成回水口，通过所述回水口将进入到回水管的待处理水引入到水箱中进行处理；

在所述圆筒状水箱顶部中心连接有取水管和取水泵，利用取水泵通过取水管将去除了粗粉末杂质的经处理水取出；以及

与水箱的底部连接的排放口，其用于将沉降的粗粉末杂质排出，

其中，所述圆筒状水箱在其下部呈内径逐渐收缩的倒圆锥形，所述圆筒状水箱的内壁形成有导流槽，所述导流槽自回水口起始，在所述圆筒状水箱的内壁相对于水平面螺旋下降，于排放口结束。

根据本实用新型的旋液分离器也可以称为水力旋流器，是利用离心沉降原理从悬浮液中分离固体颗粒的设备，它的结构与操作原理和旋风分离器类似。

“大体上呈圆筒状”是指水箱的主体呈圆筒形，但不排除其他的变形方案，在本实用新型中，大体上呈圆筒状是指该水箱的上部主体呈圆柱形，但是在水箱的下部，在圆筒状水箱的轴向上，圆柱形的直径逐渐变小，例如逐渐收缩形成倒圆锥形。

在本实用新型中，圆筒状水箱顶部的水箱壁的切线方向上连接的回水管是指，在水平方向上，所述回水管及其延长线处于与圆筒的圆形横截面相切的位置。

在一个实施方式中，圆筒状水箱的壳体由不锈钢制成。此外，取水管由不锈钢制成，而其直径的大小是根据圆筒状水箱大小而合理设计出的值。取水泵可以是适合于抽水的各种类型的泵。

在一个实施方式中，所述导流槽的螺旋下降的角度为20至60度，优选为30度，该角度在图1中用α表示。

在进一步的实施方式中，所述导流槽的数量为1至10条，优选为3条。进一步优选，各条导流槽等距布置，即各导流槽之间距离相等。

在又一实施方式中，所述圆筒状水箱的倒圆锥形部分占整个水箱高度的1/10至7/10，优选为3/10，即，倒圆锥形部分与直径不发生变化的圆柱形部分在各自垂直方向上的高度比的范围为1:9～7:3，优选例如为3:7。

在再一实施方式中，所述圆筒状水箱上的倒圆锥形部分以25度至65 度的倾角逐渐缩窄，优选以45度的倾角β逐渐缩窄，倾角β在图1示出。

在进一步的实施方式中，在所述取水管和取水泵的下游连接有用于去除细粉末杂质的过滤装置。过滤装置的规格与待处理水的流量和水箱大小相匹配即可，没有特别地限定，本领域技术人员可以根据需要来进行选择。

在进一步的实施方式中，在排放口下方连接有漏斗管。漏斗管也呈倒圆锥形，以利于粗粉末杂质的收集。

在一个实施方式中，所述导流槽是凸槽。

在一个实施方式中，所述导流槽凸出的高度(即所述导流槽从水箱内壁突出的宽度)为水箱最大直径的1/100至10/100，优选为3/100。

在又一个实施方式中，所述圆筒状水箱的最大直径和整体高度之比为： 10/100至100/100。在此，圆筒状水箱的最大直径是水箱的圆柱形部分的直径，水箱的整体高度是水箱的圆柱形部分加倒圆锥形部分的总高度。

本实用新型的技术效果

采用本实用新型的旋液分离器可以将粗粉末杂质从液相中去除，以实现初步的固液分离，进而明显降低后续的过滤负载，既减少了固体粉末杂质对泵叶轮的冲击，同时又提高了滤芯使用寿命，同时，减少了停机更换滤芯的时间，起到了提高产能的作用。通过使用特别设计的导流槽，有效地利用液体本身具有的动能促进液体的旋转运动，特别地，具有以下优点： (1)构造简单，无需增加泵等额外的部件；(2)体积小，占地面积也小； (3)旋转分离效率提高，生产能力大；(4)分离的颗粒的范围较广。

通过对导流槽数量、导流槽螺旋下降的角度等条件的设计，可以进一步促进液体的旋转。导流槽螺旋下降角度优选为30度，在优选的角度下，旋转分离的效率高，即，可以在不增大水箱体积的前提下达到一个理想的分离效率。水箱下部的倒圆锥形设计以及漏斗管的布置，可以进一步促进粉末颗粒的汇集。在倒圆锥形与圆柱形部分的高度为1:1，倾角β为45度时达到了较佳的分离效果。

将水箱设计为凸槽可以实现更好的导流效果，当导流槽凸出的高度设定为水箱最大直径的3/100时，可以获得很好的导流效果。

此外，根据本发明实施例的结果可以看出水箱的总高度越高，分离效果越好，水箱直径与水箱总高度之比为30/100时达到了很好的分离效果。

附图说明

图1示出了本实用新型的旋液分离器的立体图。

图2示出了拥有两条导流槽的根据本实用新型的旋液分离器。

附图标记说明

1 圆筒状水箱

4 滤芯

5 导流槽

6 回水口

7 取水泵

8 排放口

9 漏斗管

10 取水管

11 回水管

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

参照图1，在此，在本实用新型中，对于需要利用本实用新型的旋液分离器处理的水没有任何限定，可以是来自基板玻璃的清洗工序的含杂质水。

在现有技术中，通常基板玻璃的清洗工序中通常需要使用18兆欧的纯水，玻璃基板上冲洗下(通过盘刷、滚刷等物理方式，经喷淋管喷淋或二流体淋洗)的杂质和玻璃粉返回至水箱，水箱中的水通过泵输送到滤芯，进行过滤。如上所述以前通常需要过滤器来进行过滤，会导致滤芯堵塞。

为了减轻滤芯负载而在本实用新型中，采用旋液分离器形式的水箱进行粗粉末杂质的分离。具体为：一种旋液分离器，包括：

外形大体上呈圆筒状的水箱1；

在所述圆筒状水箱1顶部的水箱壁的切线方向上连接的回水管11，回水管11与水箱1连接的部分形成回水口6，通过所述回水口6将进入到回水管11的待处理水引入到水箱1中进行处理；

在所述圆筒状水箱1顶部中心连接有取水管10和取水泵7，利用取水泵7通过取水管10将去除了粗粉末杂质的经处理水取出；以及

与水箱1的底部连接的排放口8，其用于将沉降的粗粉末杂质排出；

其中，所述圆筒状水箱1在其下部呈内径逐渐收缩的倒圆锥形，所述圆筒状水箱1的内壁形成有导流槽5，所述导流槽5自所述回水口6起始，在所述圆筒状水箱1的内壁螺旋下降，于所述排放口8结束。

圆筒状水箱1的壳体可以由不锈钢制成。当然也可以根据需要利用其它的材质制成。此外，当圆筒状水箱1的壳体由不锈钢形成时，取水管10 也由不锈钢制成。

取水管10的直径的大小是根据泵的大小而合理设计出的值。取水泵7 可以是适合于抽水的各种类型的泵，例如叶片式泵(离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵)、容积式泵(往复泵、转子泵)等。本领域技术人员可以根据实际的需要来选择合适的泵。

在一个实施方式中，所述导流槽5的螺旋下降的角度为20至60度，优选为30度，该角度在图1中用α表示，图1中示意性地显示了α为30 度时的情况，本领域技术人员可以根据待处理的水的情况，来改变α的角度。此外，导流槽5可以采用与水箱壳体相同的材料制成，例如可以采用不锈钢来制造。

在进一步的实施方式中，所述导流槽5的数量为1至10条，优选为3 条。进一步优选，各条导流槽5等距布置，即各导流槽5之间距离相等，在图2中给出了两个导流槽的情况，其中虚线表示的是第一导流槽，实线表示的是第二导流槽，本领域技术人员可以理解，还可以设置更多的导流槽5，当设置了三条以上的导流槽5时，如上所述，优选每两条导流槽之间的距离的是相等的，即第一条导流槽和第二条导流槽之间的距离，与第二条导流槽和第三条导流槽之间的距离相等。

在又一实施方式中，如图1所示，所述圆筒状水箱1的倒圆锥形部分占整个水箱高度的1/10至7/10，优选为3/10，即，倒圆锥形部分与直径不发生变化的圆柱形部分在各自垂直方向上的高度比的范围为1:9～7:3，优选例如为3:7。

在再一实施方式中，所述圆筒状水箱1上的倒圆锥形部分以25度至65 度的倾角逐渐缩窄，优选以45度的倾角β逐渐缩窄，倾角β在图1示出，图1 中示意性地显示了β为45度时的情况，本领域技术人员可以根据待处理的水的情况，来改变β的角度。

在进一步的实施方式中，在所述取水管10和取水泵7的下游连接有用于去除细粉末杂质的过滤装置4。过滤装置4的规格与整个旋液分离器的待处理水的流量和水箱1大小相匹配即可，在没有特别地限定的情况下，本领域技术人员可以根据需要来进行选择。在此，按照80L/min至140L/min 的处理能力来配置滤芯4。滤芯可以采用常用的PP滤芯、折叠式微孔滤芯、双节滤芯、陶瓷滤芯、树脂滤芯，以及其他形式的适合于过滤水中细颗粒杂质的滤芯形式。

在进一步的实施方式中，在排放口8下方连接有漏斗管9。漏斗管9也呈倒圆锥形，以利于粗粉末杂质的收集。漏斗管9在此可以采用与水箱1 相同的材料制成。

在一个实施方式中，所述导流槽5是凸槽。凸槽可以是粘接或者焊接在水箱1的内壁上，当然能起到同样效果的其他连接方式同样可以适用。

在一个实施方式中，所述导流槽5凸出的高度(即所述导流槽5从水箱 1内壁突出的高度)为水箱1最大直径的1/100至10/100，优选为3/100。

在又一个实施方式中，所述圆筒状水箱1的最大直径和整体高度之比为：10/100至100/100。在此，圆筒状水箱1的最大直径是水箱的圆柱形部分的直径，水箱的整体高度是水箱的圆柱形部分加倒圆锥形部分的总高度。

在本发明的旋液分离器中，具体工作过程为：回水管11中的待处理水经回水口6沿切线方向流入导流槽5，待处理水的水流在水箱1中贴壁旋转。水中的粗粉末杂质在沿旋转下降过程中逐渐沉降至水箱1壁附近，圆筒状水箱1的中心处经处理的干净水通过取水管10被取水泵7抽出至过滤装置 4，以便在进一步去除细粉末杂质后供循环使用，粗粉末杂质最后沿水箱壁汇集在排放口8附近，排放口8下面连接有漏斗管9，粗粉末杂质经漏斗管 9更加容易汇集。

根据在排放口8区域汇集的杂质的多少来定期打开排放口8。导流槽5 螺旋下降，引导水流的流向，以保证粗粉末杂质可以汇集在排放口8。排放口8可以通过气缸和/或电磁阀来自动排放。设置水箱液位控制装置，用来监测水箱内液位的高度，以防止出现取水高度不够的问题。对液位的控制可以是人工的或者是自动的。

实施例一

制造了旋液分离器，其整体结构如图1所示。实施例1的旋液分离器的待处理的水的流量为120L/min，大体上呈圆筒状的水箱1的最大直径为 30厘米，圆筒状水箱1的总体高度为100厘米。箱体和各管道由不锈钢制成。导流槽5角α为30度。

在本实施例中导流槽5的数量为3条，各导流槽在圆周上等距布置，具体为，各自相距31.4厘米。导流槽5实施为凸槽。导流槽5凸出的高度为水箱直径的3/100，即凸槽的高度为0.9厘米。所述圆筒状水箱的倒圆锥形部分占整个高度的3/10，即倒圆锥形部分长度为30厘米。

实施例一中的角β为45度。

在所述取水管和取水泵的下游连接有用于去除细粉末杂质的过滤装置。为所述过滤装置依次连接：输水管2、取水泵7、管道3、滤芯4。在此，取水管的直径为2cm，选用了最大处理能力为200L/min的离心泵。使用本实用新型的旋液分离器，过滤装置连续运行了六个月而没有发生滤芯堵塞，达到了较好的技术效果。

实施例二

在实施例二中实现了与实施例一类似的旋液分离器。在此，不同之处在于：角α设计为40度；水流量设计为90L/min，导流槽的数量为2条。相对于实施例一，本实施例的装置的水处理能力有所减小，而对粗粉末杂质的实际清除效果则相似。过滤装置连续运行了六个月而没有发生滤芯堵塞。

实施例三

在实施例三中实现了与实施例一类似的旋液分离器。在此，不同之处在于：在此，角α取：20度；水流量为120L/min。相比实施例一，本设计配合以较大的圆筒体积，在此，该圆筒状水箱的直径和总的高度都不变，而倒圆锥形部分的高度为占整个高度的2/10。在此，本实施例的装置的水处理能力与实施例一相似，而对粗粉末杂质的实际清除效果则有所提高。具体体现为，过滤装置连续正常运行了八个月而无需更换滤芯。

尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。