离心式固体流体分离设备的制作方法

本实用新型实施例涉及分离技术领域，更具体地说，涉及一种离心式固体流体分离设备。

背景技术：

固体流体分离设备是一种可以将不纯净流体(包括液体和气体)中的固体混合物分离出来的机械，且固体流体分离设备被广泛应用于建筑、化工、石油及水处理等领域，是目前生产加工中不可或缺的一部分。

然而，目前市场上的固体流体分离设备的分离效果相对较不足，且结构设计复杂，体积大，不利于携带安装，致使无法满足在不同应用场景中使用，大大限制了其使用的实用性。

技术实现要素：

本实用新型实施例针对上述现有固体流体分离设备的分离效果相对较不足、结构设计复杂、体积大、不利于携带安装以及使用的实用性受限的问题，提供一种离心式固体流体分离设备。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种离心式固体流体分离设备，包括离心处理器，所述离心处理器包括由水平隔板分隔形成的离心腔和集污腔、贯穿所述离心腔的轴向并穿过所述水平隔板向下伸展插入至所述集污腔的分离套筒，其中：所述分离套筒的内部具有垂向设置的分离腔道，所述分离套筒位于所述离心腔内的部分具有多个离心通孔，且所述分离腔道经多个所述离心通孔与所述离心腔连通；所述离心处理器还包括用于待处理流体流入所述离心腔的第一管道和用于处理后流体排出所述分离套筒的第二管道；所述第二管道位于所述分离腔道的中央，所述第二管道的入口位于所述分离套筒在所述集污腔内的部分，且所述第二管道经由所述分离套筒向上延伸到所述离心腔外；所述离心腔的侧壁呈圆柱形，所述第一管道的出口设于所述离心腔的侧壁上，且所述第一管道的出口的轴向与所述分离套筒不相交。

优选地，所述离心式固体流体分离设备还包括用于为待处理流体流动增压的增压泵，且所述增压泵的出口连通所述第一管道的入口；所述待处理流体在经所述增压泵增压进入所述离心腔后绕所述分离套筒做旋转运动，并分别依次流经所述离心通孔、分离腔道和第二管道。

优选地，所述第二管道与所述分离腔道同轴，且所述第二管道的入口到所述水平隔板的距离小于所述分离套筒向下插入所述集污腔的一端到所述水平隔板的距离的二分之一。

优选地，所述第一管道的入口的轴向沿所述离心腔的切线方向设置，且所述第一管道的出口的轴向垂直于所述分离套筒的轴向；

优选地，所述分离腔道的侧壁呈圆柱形，且所述分离腔道与所述离心腔同轴；所述分离套筒上的多个离心通孔沿所述分离套筒的周向均匀设置。

优选地，所述分离套筒的底部具有连通所述分离腔道和集污腔的开口，且所述开口设有垂直于所述分离腔道的轴向的圆形挡板；所述圆形挡板与所述开口同轴，且所述圆形挡板的直径小于所述开口的直径。

优选地，所述离心处理器还包括用于降低所述分离套筒的底部压强的降压管道，且所述降压管道的第一端固定连接在所述集污腔的顶部侧壁并与所述集污腔连通；所述降压管道的第二端固定连接在所述圆形挡板的中央，且所述降压管道的第二端的开口朝向所述分离腔道内的第二管道，并与所述第二管道同轴。

优选地，所述离心式固体流体分离设备还包括过滤集污装置，所述过滤集污装置内设有过滤等级在万级以上的过滤构件、及用于监测所述过滤构件承受的压力值的压力传感构件，且所述离心处理器的集污腔的侧壁设有与所述过滤集污装置连通的排污管道。

优选地，所述过滤集污装置还设有连通所述增压泵的入口的回流管道，且所述过滤构件设于所述回流管道的入口的前方。

本实用新型实施例的离心式固体流体分离设备具有以下有益效果：通过设置离心处理器，可利用离心作用将待处理流体中的固体混合物分离出来，有利于提高固体混合物的分离效果，且可使整体结构简单化，缩减结构体积，拓展应用场景，提高使用的实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的离心式固体流体分离设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的离心式固体流体分离设备的内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的离心式固体流体分离设备的垂向投影的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型实施例提供的离心式固体流体分离设备的结构示意图，该离心式固体流体分离设备可应用于分离技术领域，特别是在带有泥沙或灰尘的不纯净流体(液体或气体)中。本实施例中的离心式固体流体分离设备包括离心处理器1，该离心处理器1主要用于实现离心操作，使待处理流体中的固体混合物经离心作用脱离流体，同时将脱离后的固体混合物和处理后的流体隔离并分别提取或排放。

结合图2、3所示，上述离心处理器1包括由水平隔板11分隔形成的离心腔101和集污腔102，且该离心处理器还设有贯穿离心腔101的轴向并穿过水平隔板11向下伸展插入至集污腔102的分离套筒12。具体地，离心腔101位于集污腔102的上方，而分离套筒12的上部嵌设并贯穿离心腔101、下部嵌入在集污腔102中；因此，可由分离套筒12将离心腔101分隔形成环形，有利于构成用于待处理流体产生离心运动的旋转通道；即是在待处理流体进入离心腔101后，可使待处理流体沿离心腔101的旋转通道流动，并绕分离套筒12做旋转运动，以此产生离心力，将待处理流体中密度或粒度较大的固体混合物分离，从而实现待处理流体的离心分离处理。

进一步地，该分离套筒12的内部具有分离腔道120，且该分隔腔道120沿垂向设置，由此可利用待处理流体中的固体混合物和流体的密度和粒度不同(重量不同)，从而使固体混合物和流体分离，进而实现离心作用后的分离处理。上述分离套筒12位于离心腔101内的部分具有多个离心通孔121，且分离腔道120经多个离心通孔121与离心腔101连通，即离心腔101中的待处理流体可经多个离心通孔121流动进入分离腔道120。

在使用时，待处理流体在离心腔101内旋转，然后经多个离心通孔121进入分离腔道120，而待处理流体在进入分离腔道120内依然保持旋转，这时，受离心作用，待处理流体中的固体混合物脱离集中到外侧，即分离腔道120的外周侧壁；同时在重力的作用下，分离腔道120的外周侧壁上的固体混合物沉降至分离腔道120的底部，由此实现固体混合物与流体的分离。

此外，为确保结构设计的完整性，上述离心处理器1还包括用于待处理流体流入离心腔101的第一管道13和用于处理后流体排出分离套筒12的第二管道14；该第二管道14位于分离腔道120的中央，能够避免影响离心腔101中的待处理流体进入分离腔道120的顺畅性，并且防止削弱待处理流体在分离腔道120中的旋转速度而减小离心力。另外，上述第二管道14的入口位于分离套筒12在集污腔102内的部分，且第二管道14经由分离套筒12向上延伸到离心腔101的外部；具体地，第二管道14的入口的开口垂向朝下，有利于保证离心处理器1的分离效果，避免待处理流体中的固体混合物直接进入第二管道14，因此可使处理后流体的纯净度更高。

为保证待处理流体能够在离心腔101中旋转并做离心运动，离心腔101的侧壁呈圆柱形，可确保待处理流体在离心腔101内做旋转运动的顺畅性；并且，第一管道13的出口设于离心腔101的侧壁上，且第一管道13的出口的轴向与分离套筒12不相交；即待处理流体经第一管道13进入离心腔101时，不会直接冲击到分离套筒12上或者直接由离心通孔121进入分离腔道120，以此保证待处理流体能够在离心腔101中旋转产生离心力。

上述离心式固体流体分离设备通过设置离心处理器1，并在离心处理器1内形成有离心腔101和分离腔道120，由此可使待处理流体在离心腔101旋转获取离心力后进入分离腔道120，而分离腔道120中的待处理流体中的固体混合物在受离心力作用脱离集中到分离腔道120的侧壁，并受重力作用沉降分离，而设于分离腔道120的中央的第二管道14则可将位于分离腔道120中央的处理后流体(固体混合物已受离心力作用脱离中央位置)排出。

由此，本实用新型的离心式固体流体分离设备通过利用离心作用将待处理流体中的固体混合物分离出来，分离效率高，且分离效果明显，此外还能够使得整体结构更加简单化，缩减整体结构体积，提高使用的实用性，拓展应用场景。

当然，在实际应用中，上述离心处理器1可在离心腔101内设置搅拌装置，由该搅拌装置搅拌使待处理流体旋转产生离心力，但这将大大降低结构的可设计性，并使结构复杂化致使制造成本高。

为确保待处理流体能够在离心腔101中旋转并产生离心力，上述离心式固体流体分离设备还设有用于为待处理流体流动增压的增压泵2，且该增压泵2的出口连通第一管道13的入口。上述离心式固体流体分离设备通过设置增压泵2可提高待处理流体的流动速度，以此促使待处理流体能够在离心腔101绕分离套筒12高速旋转，从而产生较大的离心力，提高固体混合物的分离效果。

为提高处理后流体的纯净度，将第二管道14和分离腔道120同轴设置，由此可避免影响待处理流体在分离腔道120内的离心作用效果；并且，第二管道14的入口到水平隔板11的距离小于分离套筒12向下插入集污腔102的一端到水平隔板11的距离的二分之一，防止第二管道14的入口靠近分离套筒12的底部，而使得沉降至分离套筒12的底部的固体混合物进入第二管道14，致使影响分离效果。

上述第一管道13的入口的轴向沿离心腔101的切线方向设置，且第一管道13的出口的轴向垂直于分离套筒12的轴向，该结构设置有利于确保待处理流体在离心腔101中旋转的稳定性，提高对待处理流体的离心作用效果。

同样地，为保证待处理流体能够在分离腔道120内稳定旋转产生离心力，分离腔道120的侧壁呈圆柱形设置，且分离腔道120与离心腔101同轴，便于提高结构设计的合理性。另外，分离套筒12上的多个离心通孔121沿分离套筒12的周向均匀设置，便于离心腔101内的待处理流体能够均匀的进入分离腔道120，避免阻碍待处理流体流动而影响其流动效率。

在实际应用中，可将第一管道13的入口与多个离心通孔121设于同一平面内，且使多个离心通孔121朝待处理流体的流动方向的反方向倾斜，有利于待处理流体更好的旋转进入分离腔道120。

特别地，由于分离腔道120的直径小于离心腔101的直径，所以待处理流体在经分离通孔121进入分离腔道120后可获得更大的线速度，使待处理流体的离心力更大，提高离心分离效果。

上述分离套筒12的底部具有连通分离腔道120和集污腔102的开口，且该开口设有垂直于分离腔道120的轴向的圆形挡板122。具体地，圆形挡板122与开口同轴，且圆形挡板122的直径小于开口的直径；即圆形挡板122的外周与开口的侧壁存在连通分离腔道120和集污腔102的缝隙。这时，分离腔道120中的待处理流体中的固体混合物经离心力作用脱离，并集中在分离腔道120侧壁，受重力作用沉降后经上述开口和圆形挡板122围合成的缝隙进入集污腔102，从而实现固体混合物的隔离，使待处理流体中的固体混合物彻底脱离处理后流体。该结构设计简单合理，且实用性高。此外，通过上述圆形挡板122隔挡在分离腔道120的下方，能够有效促使处理后流体由中间向上流动，进而由第二管道14排出。

上述离心处理器1还包括用于降低分离套筒12的底部压强的降压管道15，且该降压管道15的第一端固定连接在集污腔102的顶部侧壁并与集污腔102连通；另外，降压管道15的第二端固定连接在圆形挡板122的中央，且降压管道15的第二端的开口朝向分离腔道120内的第二管道14，并与第二管道14同轴。即在使用时，部分沉降到集污腔102内的流体可经降压管道15的第一端流向第二端，由此能够在降压管道15(位于分离腔道120的底部)的第二端的管口上方产生向上的涡流，使降压管道15的第二端的管口形成负压，有利于经离心作用脱离出来的固体混合物更好的由缝隙穿过进入集污腔102.

上述离心式固体流体分离设备还包括过滤集污装置3，该过滤集污装置3内设有过滤等级在万级以上的过滤构件31、及用于监测过滤构件31承受的压力值的压力传感构件，且离心处理器1的集污腔102的侧壁设有与过滤集污装置3连通的排污管道16。特别地，上述压力传感构件与增压泵2导电连接，在压力传感构件检测到过滤构件31存在较大重量的固体混合物时，增压泵2停止工作，这时，可对过滤集污装置3中的固体混合物进行清理排出，减小过滤构件31的过滤压力，延长过滤构件31的寿命，保证其过滤效果。

此外，过滤集污装置3还设有连通增压泵2的入口的回流管道32，且上述过滤构件31设于回流管道32的入口的前方，由此可通过回流管道32将过滤后流体回流至增压泵2处，进行二次离心分离处理。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。