专利名称：一种具有分散功能多段分级的离心式分级机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纳米级颗粒分级的分级机，特别是一种具有分散功能多段分级的 离心式分级机。
背景技术：
伴随着纳米技术应用的推广，纳米颗粒的分级问题越来越得到重视。例如，纤维 产业中所用到的遮光剂二氧化钛，在具体使用过程中需要将粒径为1000纳米以上的颗粒 全部分离剔除，否则将会影响纤维的强度，容易出现断线；在对超精细表面进行抛光时，要 求平均粒径为几百纳米甚至是几十纳米的高精度的超细研磨抛光剂，如二氧化硅、氧化铈 等，同样需要对纳米颗粒进行严格的分级。目前对粒度分布要求极严格的纳米级超细颗粒 分级时，大部分采用多段沉降槽进行湿式重力沉降分级。使用重力沉降法的缺点是由于 颗粒非常小，沉降速度非常慢，且易受外界的干扰而影响分级的精度，因此生产效率低、产 品质量差、制造成本高，而且要浪费大量的水资源和用于其干燥的热资源。此外，国外专利 US20040491474给出了一种离心式分级的设备，但该设备在使用上有局限性，体现在三个方 面1)对粗大颗粒的去除不完全；2)产品的分级回收率低；3)不能连续运行。针对此缺陷， 国内专利CN200974043Y也提出了一种可用于纳米级颗粒多段的离心式分级机，实现了连 续运行。但同国外专利一样，产品分级回收率低的缺点仍无法解决。其原因是在分级处理 前，母液内的纳米颗粒分散不完全，很多纳米颗粒团聚在一起，以一个大颗粒的形式被分离 出去，从而降低了分级精度。
发明内容本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种具有分散功能多段分级的离心式分 级机，使其具有分散功能，并具有分级精度高，且能够连续运行的特点。本实用新型采用的技术方案是一种具有分散功能多段分级的离心式分级机，由进料装置、调速电机和分级机本 体组成；进料装置包括原液供液泵和母液供液泵；分级机本体中心为回转轴并通过连轴器 与调速电机连接；所述回转轴上固定有同心的外套筒，所述回转轴和外套筒之间的空腔形 成环形分级室；回转轴和外套筒中间设有固定在回转轴上的进料隔离板；回转轴顶部内侧 固定有隔离套筒，通过隔离套筒和进料隔离板的连接将原液供给口和母液供给口分隔；在 环形分级室下部端盖上沿半径方向开有至少3个颗粒液排出口，并在每个颗粒液排出口 上安装有流量调节装置；分级机本体通过位于回转轴下部的端面轴承作为支撑；其特征在 于设置有对团聚的纳米颗粒起到有效解聚作用的分散装置，所述分散装置为一筒壁上开 有若干圆形小孔、相对于回转轴和外套筒静止不动的圆筒；所述分散装置设置在分级机本 体中心回转轴的上方并位于隔离套筒内；所述的分散装置与原液供给口连通。一种上述具有分散功能多段分级的离心式分级机，其特征在于调速电机的功率 为2 5kw，调速范围为200 5000转/分。
3[0007]—种上述具有分散功能多段分级的离心式分级机，其特征在于分散装置固定于 吊架上。分级机本体的外套筒和进料隔离板以及隔离套筒与回转轴焊接连接。环形分级室 下部端盖和回转轴以及外套筒采用螺栓连接，便于分解。本实用新型的优点是1)纳米颗粒在分级前被分散装置处理后，能有效解除团聚，从而保证纳米颗粒大 部分以一次单颗粒的形态进入后续的分级处理，这样会有效提高分级精度。2)颗粒液排出口数量不少于3个，可实现对纳米颗粒的多段分级，可得到多段粒 度分布更窄的纳米产品。各颗粒液排出口上安装独特的流量调节装置，保证各排出口以同 样的速度排出颗粒液。这样可保证环形分级室中的颗粒液在分级过程中不会发生紊乱，以 保证分级精度。3)与自然沉降分级方式比较，离心式分级机的回转速度远远大于自然沉降中的沉 降速度，同时由于回转速度可以调节，因此离心加速度也可以任意控制，使分级过程的时间 缩短，提高了生产效率。4)在较大的离心力的作用下，原液和母液本身容易保持稳定、不紊乱、不混合的状 态，提高了分级精度。5)通过调整供液速度可以调整颗粒在分级域中的停留时间，使最粗的颗粒在到达 分级域外侧表面之前就被排除到分级机外，不至于在分级域的外侧表面上形成沉积，实现 分级过程连续运行。
图1为本实用新型离心式分级机的结构示意图。图中1、母液供给口，2、原液供给口，3、隔离套筒，4、回转轴，5、进料隔离板，6、外 套筒，7、环形分级室下部端盖，8、流量调节装置，9、粗颗粒液排出口，10、中颗粒液排出口， 11、细颗粒液排出口，12、超细颗粒液排出口，13、母液供液泵，14、原液供液泵，15、端面轴 承，16、调速电机，17、分散装置，18、吊架。
具体实施方式
结合附图和实施例对本实用新型加以说明。如图1所示，一种具有分散功能多段分级的离心式分级机，由进料装置、调速电机 16、分散装置17和分级机本体组成；进料装置包括原液供液泵14和母液供液泵13 ；分级机 本体中心为回转轴4并通过连轴器与调速电机16连接；回转轴4上固定有同心的外套筒6， 回转轴4和外套筒6中间设有固定在回转轴4上的进料隔离板5;回转轴顶部内侧固定有隔 离套筒3，通过隔离套筒3和进料隔离板5的连接将母液供给口和原液供给口分隔；所述分 散装置17为一筒壁上开有若干圆形小孔的圆筒，固定于吊架18上；所述分散装置17设置 在分级机本体中心回转轴的上方并位于隔离套筒内；所述的分散装置17与原液供给口 2连 通。在环形分级室下部端盖7上设有粗颗粒液排出口 9、中颗粒液排出口 10、细颗粒液排出 口 11和超细颗粒液排出口 12 ；在每个颗粒液排出口上设有流量调节装置8 ；分级机本体通 过位于回转轴下部的端面轴承15作为支撑；调速电机16的功率为3kw，转速3000转/分； 分散装置以及分级机本体的回转轴4、外套筒6、进料隔离板5、隔离套筒3、环形分级室下部
4端盖7均采用不锈钢制造；分散装置单独固定于吊架上18，分级机本体的外套筒6和进料 隔离板5以及隔离套筒3与回转轴4的固定方式均为焊接。环形分级室下部端盖7和回转 轴4以及外套筒6的连接采用螺栓连接。 如附图1所示，含有微细颗粒的原液从原液供给口 2进入分散装置17，经分散处理 后进入分级机，不含微细颗粒的母液从母液供给口 1中进入分级机；经调速后都进入回转 轴4和外套筒6之间形成的环形分级室中；原液和母液在其交接面上将保持同样的速度而 不发生紊乱，并在整个分级过程中该交接面将沿垂直方向保持稳定，这样由于液体混合而 导致的所携带颗粒的紊乱混合将得到有效的抑制；微细颗粒由原液携带沿流线方向向下运 动的同时，由于受到强大的离心力的作用，不同大小的颗粒将以不同的速度沿回转体的径 向产生离心运动，其中较粗的颗粒拥有较大的离心运动速度，容易离开原液进入母液中，在 到达分级域的出口时，微细颗粒在母液和原液的环形分级室中会形成一个规则的分布，其 中较粗的颗粒分布在远离回转轴的一侧；而较细的颗粒将分布在接近回转轴的一侧；在环 形分级室下部端盖上沿半径方向根据需要开有4个颗粒液排出口，并在各颗粒液排出口上 安装有独特的流量调节装置，保证各排出口以同样的速度排出颗粒液。这样可保证环形分 级室中的颗粒液在分级和排出过程中不会发生紊乱，含有粗颗粒、中颗粒、细颗粒和超细颗 粒的液体分别沿各自的排出口 9、10、11、12流出分级机，达到纳米颗粒多段精密分级的目 的。由于分散处理对团聚的纳米颗粒具有明显的解聚效果，所以能有效提高分级的精度。
权利要求一种具有分散功能多段分级的离心式分级机，由进料装置、调速电机(16)和分级机本体组成；进料装置包括原液供液泵(14)和母液供液泵(13)；分级机本体中心为回转轴(4)并通过连轴器与调速电机(16)连接；所述回转轴(4)上固定有同心的外套筒(6)，所述回转轴(4)和外套筒(6)之间的空腔形成环形分级室；回转轴(4)和外套筒(6)中间设有固定在回转轴上的进料隔离板(5)；回转轴顶部内侧固定有隔离套筒(3)，通过隔离套筒(3)和进料隔离板(5)的连接将原液供给口(2)和母液供给口(1)分隔；在环形分级室下部端盖(7)上沿半径方向开有至少3个颗粒液排出口(9)、(10)、(11)、(12)，并在每个颗粒液排出口上安装有流量调节装置(8)；分级机本体通过位于回转轴下部的端面轴承(15)作为支撑；其特征在于设置有对团聚的纳米颗粒起到有效解聚作用的分散装置(17)，所述分散装置(17)为一筒壁上开有若干圆形小孔、相对于回转轴和外套筒静止不动的圆筒；所述分散装置(17)设置在分级机本体中心回转轴的上方并位于隔离套筒内；所述的分散装置(17)与原液供给口(2)连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有分散功能多段分级的离心式分级机，其特征在于 所述的分散装置(17)固定于吊架(18)上。
3.根据权利要求1所述的一种具有分散功能多段分级的离心式分级机，其特征在于 所述调速电机(16)的功率为2 5kw，调速范围为200 5000转/分。
4.根据权利要求1所述的一种具有分散功能多段分级的离心式分级机，其特征在于 所述外套筒(6)和进料隔离板(5)以及隔离套筒(3)与回转轴(4)焊接连接；环形分级室 下部端盖(7)和回转轴(4)以及外套筒(6)采用螺栓连接。
专利摘要本实用新型涉及纳米级颗粒分级的分级机，提出一种具有分散功能多段分级的离心式分级机，由进料装置、调速电机(16)和分级机本体组成；分级机本体中心的回转轴(4)与外套筒(6)之间形成环形分级室；原液供给口(2)和母液供给口(1)通过隔离套筒(3)和进料隔离板(5)分隔；在环形分级室下部端盖(7)上沿半径方向开有至少3个颗粒液排出口，并在每个颗粒液排出口上安装有流量调节装置(8)；设置的分散装置(17)为一筒壁上开有若干圆形小孔、固定不动的圆筒；所述分散装置(17)位于隔离套筒内并与原液供给口(2)连通。本实用新型在分级前设置分散装置，对团聚的纳米颗粒具有明显的解聚效果，所以能有效提高分级的精度。
文档编号B04B7/12GK201676755SQ20102015843
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者陈江波 申请人:洛阳博丹机电科技有限责任公司