一种提升现有旋风/旋液离心分离设备的分离效率的方法与流程

本发明涉及一种提升现有旋风/旋液离心分离设备的分离效率的方法，涉及流体离心分离或富集浓缩处理机械等技术领域。

背景技术：
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离心分离设备是利用物料组分的密度差异，通过离心运动对流体进行固/液、液/液、固/气、液/气等的离心分离或浓集处理，而旋风或旋液分离器是其中的一种比较常见的离心分离设备，其工作原理是：原料流体以一定的速度沿圆筒筒体切向进入并作离心旋转运动，流体中的固体粒子或密度较大的流体受离心力的作用被抛向器壁，并沿器壁按螺旋线下流至出口，而流体中携带的较细粒子或密度较小的流体则上升运动，由中心的出口溢出。

现有的旋风或旋液分离器等离心分离装置的最大离心分离效率取决于流体进入分离器入口的进口初速，理论上进口初速越大，分离效果越好，但是在很多时候，这个进口初速会受到各种因素（如整体管路的阻力因素等等）的限制而不能设计的太大，从而导致设备的分离效果不能满足工艺的要求；此外，为了获得较高的分离效率，现有的旋风或旋液分离器在设计使用中，往往都会采用并联多台小直径设备的方式来取代一台大直径分离器，但这样就会出现需要占用较多场地的问题，而且还会提高设备加工、制作、安装以及后期维护、管理的成本。

技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题是：提供一种通过在离心分离设备内内置动力装置从而提升现有离心分离设备的分离效率的方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提升现有旋风/旋液离心分离设备的分离效率的方法，所述方法为在现有旋风/旋液离心分离设备内设置内置动力装置，来提升离心分离设备分离效率的方法，所述内置动力装置可使进入旋风/旋液离心分离设备内的流体获得极大且持续的离心运动动力，继而较大的提高该类离心分离设备的分离效率。

作为优选，所述内置动力装置为旋转式动力装置，所述旋转式动力装置由外置动力源提供动力，外置动力源驱动旋转式动力装置在离心分离设备内高速旋转运动，所述旋转式动力装置通过高速旋转，带动进入离心分离设备的流体产生高速旋转运动，提高并保持流体在离心设备内的离心运行速度，使原料流体以远高于原重力离心力的离心力做高速离心运动，继而提高流体在离心分离设备中的分离效率。

作为优选，所述旋转式动力装置的外置动力源可以是高速电机直接驱动、磁力驱动、机械传动、液压传动或者是无线电力传输方式。

作为优选，所述旋转式动力装置与外置动力源之间设置调节装置，可根据需要随时调节该旋转式动力装置的转速。

作为优选，所述内置动力装置的形式可以根据不同需要设置为叶轮式、桨叶式、转盘式、针轮式、过滤箱体式、吸附箱体式。

与现有技术相比，本发明的有益之处是：

所述提升现有旋风/旋液离心分离设备的分离效率的方法，具有以下优点：

一、极大地提高了离心分离设备的分离效率，较大程度上降低了设备可分离颗粒物的粒径；

二、打破了离心分离设备的分离效率与流体整体管路特性和运行能耗的相关性；

三、降低了离心分离设备的分离效率对设备结构尺寸的依赖度，使得相关的设计变得更为灵活和多样；

四、较大程度上提升了单台设备的处理量，简化了工艺及维护管理，也较大程度上拓宽了离心分离设备的使用范畴和领域；

五、由于进出离心分离设备的流体的动能基本一致，因此，内置动力装置的实际能耗很少，这部分能耗仅仅是用来抵消流体与分离器壳体及动力装置之间的摩擦能耗，故而该方法具有良好的节能效果。

附图说明：

下面结合附图对本发明进一步说明：

图1是本发明应用在旋风/旋液离心分离设备上时的正面结构示意图；

图2是本发明应用在旋风/旋液离心分离设备上时的俯视结构示意图。

具体实施方式：

下面将对本方法在发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，一种提升现有旋风/旋液离心分离设备的分离效率的方法，所述方法为在现有旋风/旋液离心分离设备内设置内置动力装置2，来提升离心分离设备分离效率的方法，所述内置动力装置可使进入旋风/旋液离心分离设备1内的流体获得极大且持续的离心运动动力，继而较大的提高该类离心分离设备1的分离效率。所述内置动力装置2为流体的加速离心运动提供动力，达到加速流体离心运动速度的效果，流体在加速离心运动的过程中，分离效率得到较大的提升。

而作为本实施例中的一较佳实施方案，所述内置动力装置2设置可以设置为旋转式动力装置，所述旋转式动力装置由外置动力源提供动力，外置动力源驱动旋转式动力装置在离心分离设备内高速旋转运动，所述旋转式动力装置通过高速旋转，带动进入离心分离设备的流体产生高速旋转运动，提高并保持流体在离心设备内的离心运行速度，使原料流体以远高于原重力离心力的离心力做高速离心运动，继而提高流体在离心分离设备中的分离效率。

为适应各种使用工况、环境，所述旋转式动力装置的驱动动力来源可以根据不同工况条件采用高速电机直接驱动、磁力驱动、机械传动、液压传动甚而是无线电力传输等等方式，因地制宜，拓宽其应用领域。

所述旋转式动力装置与外置动力源之间设置有调节装置，通过该调节控制器能有效控制旋转式动力装置的旋转速度，使旋转速度实现可调节。这样就随时可以根据当下原料流体的特性及其分离要求的不同来调节旋转式动力装置的速度，从而更方便、更简单快捷、更准确地满足工艺要求。

进一步地，所述旋转式动力装置可以设置为叶轮式、桨叶式、转盘式、针轮式、过滤箱体式、吸附箱体式等等，以适应不同的流体特性，满足不同的工艺要求。当然，在实际应用中，所述旋转式动力装置的旋转主体部分并不限于上述结构形式，还可以有针对性地设计为其它多种既能满足高速旋转运动并能有效带动流体加速离心运动甚至同时能兼顾其它工艺效果的装置形式。

具体地，结合旋风/旋液离心分离设备对本方法的具体实施过程进行进一步描述，在本实施例中以旋流分离器的分离过程为例进行阐述：

原料流体从旋流分离器上部的进料口3沿切向进入分离器，与此同时，所述旋转式动力装置，以叶轮式旋转动力装置为例，叶轮旋转式动力装置的叶轮转动主体部分在外置动力源的驱动下高速旋转，在实际应用中，所述驱动机构可以设置为变频电机或伺服电机，变频电机或伺服电机通过传动机构驱动叶轮高速旋转，继而带动从进料口进入的原料流体加速旋转做离心运动，原料流体以远高于原重力离心力的状态做高速离心运动，原料流体中的较大粒径的颗粒物或密度较高的流体会撞击并附着在离心器的内壁上并富集后从旋流分离器的圆锥部的下部出口流出，而极小粒径的颗粒物或密度极低的流体则会往上回旋并通过圆筒部上方的出口流出，从而实现其离心分离的过程。

上述提升现有旋风/旋液离心分离设备的分离效率的方法有效提高了该离心设备的分离能力以及分离效率，可较大程度地降低可分离颗粒物的粒径，提高设备的适用领域和范围，节能减排，具有较高的实用性和推广性，为食品、化工、造纸、环保、矿山等多种生产领域带来更好的经济效益。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍视为属于本发明技术方案的范围之内。