离心分离器碟片及其离心分离器

技术领域

本发明涉及离心分离器，尤其涉及离心分离器的碟片，以及包含该碟片的离心分离器。

背景技术

离心分离器是利用离心力将溶液中密度不同的成分进行分离的一种设备，其中，气体净化分离器是最为常见的一种离心分离器。碟式分离机可以完成两种操作:液-固分离(即底浓度悬浮液的分离)，又称澄清操作；液-液分离(或液-液-固)分离(即乳浊液的分离)，又称分离操作。

在现有的离心分离器的碟片呈圆台形，包括盘面和底面，盘面中具有点状、或直线形、或呈螺旋形的凸筋。在离心分离器工作时，气液混合物中的油滴集中汇聚在碟片的凸筋处，造成了远离凸筋的盘面区域的汇聚而成的油滴较小且少。因此使得该碟片中油滴被甩出的位置仅仅只有靠近盘面的外边沿处的凸筋，如若凸筋的数量较少，则相邻两个凸筋之间的盘片区域面积较大，无法使得油滴分散在更多的地方，从而造成分离效率低。

特别地，在该分离器碟片组转动时，沿其旋转的方向，该碟片中凸筋的侧壁分为首先迎接气液混合物的迎面侧、与该迎面侧相背的背面侧。在凸筋呈螺旋形的弯曲凸筋时，如图4所示。该螺旋形的凸筋使气液混合物在向外运动的过程中存在沿其型线方向的相对速度，进而导致气液混合物在蝶片出口处的圆周速度不足，最终导致分离效果不能达到最优。凸筋的迎面侧与盘面的外边沿形成尖角，使得在相邻两个凸筋间的区域中，靠近内边沿的宽度与靠近外边沿的宽度差距较大，使得扩散效应明显。在该分离器旋转工作时，气液混合物在该螺旋形的长筋作用下形成气旋，使得油滴更加汇聚在该尖角处形成较大的油滴，造成汇聚在该尖角处的油滴难以在离心力的作用下被甩脱出碟片，降低了分离效率。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种离心分离器碟片，所述离心分离器碟片包括底面、以及围绕所述底面，并从所述底面的边沿倾斜延伸出的盘面，所述底面与所述盘面连接处的边沿为内边沿，所述盘面远离所述底面的终端边沿为外边沿，所述盘面设置有多条长筋，所述长筋从所述内边沿向所述外边沿延伸，相邻两个所述长筋之间的所述盘面还设置有至少一根短筋，所述短筋的长度小于所述长筋的长度，至少一根所述短筋的一端延伸至所述外边沿或靠近所述外边沿，所述长筋和所述短筋均凸出于所述盘面的内表面。

进一步地，所述长筋从所述内边沿延伸至所述外边沿，所述短筋的其中一端点延伸至所述外边沿。

进一步地，所述长筋从所述内边沿延伸至所述外边沿，所述短筋中靠近所述外边沿的端点至所述外边沿的距离为3～5mm。

进一步地，所述长筋和所述短筋为直线或曲线，所述长筋和所述短筋呈放射状或者呈圆弧状。

进一步地，所述短筋的长度为所述长筋长度的1/3至2/3。

进一步地，所述短筋位于相邻两个所述长筋之间的1/3至2/3处。

进一步地，所述长筋和所述短筋突出于所述盘面的内表面0.5～1.5mm。

进一步地，相邻两个所述长筋所在直线形成的夹角为20～60°。

进一步地，所述底面具有驱动部和多个连接部，所述驱动部贯通形成安装孔，所述连接部从所述驱动部的外侧壁沿径向延伸至所述内边沿，相邻两个所述连接部之间镂空。

进一步地，还包括一种离心分离器，包括如上所述的离心分离器碟片。

本发明的有益效果如下：

本实施例中，在碟片中相邻两个长筋之间增设了短筋，该短筋能够将长筋分割而成的盘面区域作进一步地分割，使得油滴不仅能够汇聚在长筋处还能够汇聚在短筋处，并且短筋的一端延伸至外边沿，从而能够增加油滴的甩脱处，提高分离效率。该短筋的另一端并未延伸至内边沿，因此能够避免碟片的进气通道入口变狭小，进而避免气液混合物从进气通道中进入至气体通道时造成阻塞，保证气液混合物流通路径的通畅性。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中离心分离器碟片的示意图；

图2是本发明实施例中离心分离器中分离碟片组的示意图；

图3是本发明图2的剖视图；

图4是本发明现有技术中离心分离器碟片的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，本实施例提供一种离心分离器碟片100。该离心分离器碟片100包括底面2、以及围绕该底面2，并从该底面2的边沿倾斜延伸出的盘面1，底面2与盘面1连接处的边沿为内边沿21，盘面1远离底面2的终端边沿为外边沿11，该盘面1设置有多条长筋12，每个长筋12从该内边沿21向该外边沿11延伸，并且相邻两个长筋12之间的盘面1还设置有至少一根短筋13，短筋13的长度小于长筋12的长度，至少一根短筋13的一端延伸至外边沿11或靠近外边沿11，该短筋13中靠近外边沿11的端点至外边沿11的距离小于该短筋13的另一端点至内边沿21的距离，长筋12和短筋13均凸出于该盘面1的内表面。

在一优选的实施例中，每个长筋12从底面2的内边沿21延伸至盘面1的外边沿11，每个短筋11的其中一端点延伸至外边沿11，如图1所示。

该离心分离器碟片100中的短筋13将相邻两个长筋12之间的盘面1区域再一次分割，防止气旋的产生使得气液混合物中的油滴不会汇聚，并且油滴不仅能够从长筋12处甩脱，还能够从短筋13处甩脱，因此增加了油滴的甩脱处，增加了油滴的甩出面积。另外，短筋13更加靠近外边沿11，能够避免短筋13无限靠近内边沿21而造成气液混合物从内边沿21至盘面1的路径堵塞，保证了通道了通畅性。

在本优选的实施例中，相邻两个长筋12之间设置有一个短筋13。在其他实施例中，相邻两个长筋12之间还可以设置2个或以上的短筋13。该碟片100中的长筋12和短筋13设置在盘面1的内表面即能够起到作用，且仅设置在内表面在制造工艺上比较简单。当然，长筋12和短筋13还可以设置在盘面1的外表面。

在其他实施例中，该短筋13中靠近外边沿11的端点至外边沿11的距离在3～5mm，该距离的最大值应小于10mm，在此范围内，短筋13同样能够起到增加甩出面积的作用，只是效果差一些。该离心分离器碟片100的底面2具有驱动部22和多个连接部24，该驱动部22贯通形成安装孔23。离心分离器中的驱动轴31能够穿设过该安装孔23，从而使得驱动轴31能够带动该离心分离器碟片100转动。该碟片100中的连接部24从驱动部22的外侧壁沿径向延伸至该碟片100的内边沿21，相邻两个连接部24之间镂空。

该离心分离器碟片100中的连接部24与长筋12一一对应，且相对应的连接部24与长筋12延伸至内边沿21的同一点，即连接部24与长筋12对应连接。

进一步地，在本实施例中，底面2和盘面1形成一圆台，盘面1中的长筋12和短筋13沿离心分离器碟片100形成的圆台的母线延伸，即长筋12和短筋13为直线呈放射状。在另一具体实施例中，长筋12和短筋13为直线或者曲线，并且呈圆弧状。

在本实施例中，该短筋13的长度为该长筋12长度的1/3至2/3。在一优选的实施例中，该短筋13的长度为该长筋12长度的一半。

在本实施例中，该短筋13位于相邻两个长筋12的1/3至2/3的区域范围内。在一优选的实施例中，该短筋13位于相邻两个长筋12的中间。

在本实施例中，该长筋12和该短筋13突出于盘面1的内表面0.5～1.5mm，该短筋13的突出高度与长筋12相同。该长筋12和该短筋13的突出高度可以根据盘面1的规格尺寸大小而设定，并且其横截面可以是弧形，方形或者其他不规则形状，在本实施例中不作具体限定。

在本实施例中，相邻两个长筋12所在直线形成的夹角为20～60°，该夹角的度数决定了将盘面1分割的长筋12的根数，同样也决定了被分割成每一小块区域的盘面1的宽度和面积，因此相邻两个长筋12之间的夹角能够根据需求进行调整。在一优选的实施例中，碟片100设置有12根长筋12，该12根长筋12将盘面1均匀分割成12等份，相邻两个长筋12的中间又设置了一根短筋13，具体12根短筋13。另外，该碟片100具有12根连接部24，该12根连接部24均等地呈放射状地由驱动部22的外周延伸至盘面1并与长筋12对应连接。该驱动部22的内侧壁为正六边形，使得安装孔23形成正六边形的环状体。在其他具体的实施例中安装孔23还可以是圆形或三角形、四边形等其他多边体形状，在本实施例中不作具体的限定，只要穿入该安装孔23的驱动轴31的外形也必须是与该安装孔23的形状相适配的形状即可，如此能够使得碟片100被固定在驱动轴31的中部，并由驱动轴31带动该碟片100转动。

本实施例中，该碟片100的盘面1和底面2由相同材料一体成型。

本实施例还包括一种离心分离器，该离心分离器包括由上述的多个碟片100沿其安装孔23的轴向方向堆叠形成分离器碟片组，在该分离器碟片组外的外壳体等。

如图2和3所示。该分离器碟片组中的碟片100完全相同，每个碟片100的驱动部22上下对齐，使得驱动轴31能够穿过每一个碟片100，并带动每一个碟片100转动。每个碟片100的连接部24也上下对齐，使得连接部24之间的镂空结构也上下对齐，由此构成进气通道。

长筋12将碟片100的盘面1分割成均等地多份区域，在多个碟片100堆叠而成的分离器碟片组中，长筋12在相邻两个碟片100之间划分出适于气液混合物流通的多条气体通道。该气体通道与上述进气通道一一对应且相互连通。图3中的箭头指向代表气液混合物的走向，气液混合物从连接部24之间的镂空结构所形成的进气通道进入，驱动轴31带动碟片100转动，使得气液混合物由长筋12形成的气体通道进入至各个碟片100的盘面1，高速旋转的分离器碟片100使得气液混合液中的油粒子相互碰撞凝聚，汇聚在长筋12处，在分离器碟片100产生的离心力的作用下，油粒子从各个碟片100的外边沿11流出，最后被甩向离心分离器的外壳体内壁。

在现有技术中，如图4所示，离心分离器工作时，气液混合物中的油滴集中汇聚在碟片100’的长筋12’处，造成了远离长筋12’的盘面1’区域的汇聚而成的油滴较小且少。因此使得该碟片100’中油滴被甩出的位置仅仅只有靠近盘面1’的外边沿11’处的长筋12’，如若长筋12’的数量较少，则相邻两个长筋12’之间的盘片区域面积较大，无法使得油滴分散在更多的地方，从而造成分离效率低。

特别地，在该分离器碟片组转动时，沿其旋转的方向，该碟片100’中长筋12’的侧壁分为首先迎接气液混合物的迎面侧121’、与该迎面侧121’相背的背面侧122’。在长筋12’呈螺旋形的弯曲凸筋时，如图4所示，长筋12’的迎面侧121’与盘面1’的外边沿11’形成尖角14’。在该分离器旋转工作时，气液混合物在该螺旋形的长筋12’作用下形成气旋，使得油滴更加汇聚在该尖角14’处形成较大的油滴，造成汇聚在该尖角14’处的油滴难以在离心力的作用下被甩脱出碟片100’。

本实施例中，在相邻两个长筋12之间增设了短筋13，该短筋13能够将长筋12分割而成的盘面1区域作进一步地分割，使得油滴不仅能够汇聚在长筋12处还能够汇聚在短筋13处，并且短筋13的一端延伸至盘面1的外边沿11，从而能够增加油滴的甩脱处，提高分离效率。该短筋13的另一端并未延伸至碟片100的内边沿21，因此能够避免碟片100的进气通道的入口变狭小，进而避免气液混合物从进气通道中进入至气体通道时造成阻塞，保证气液混合物流通路径的通畅性。

该离心分离器碟片100中的长筋12从内边沿21延伸至外边沿11，优选的，长筋12和短筋13都采用直线放射状，使得该碟片100在转动时，保证了气液混合物在盘片外侧的切向速度没有损失，从而增强了气液分离的效果。在其他实施例中，在长筋12采用形成螺旋状的弯曲曲线时，在相邻两个长筋12之间设置与长筋12弯曲方向相同的短筋13，该短筋13的一端延伸至盘面1的外边沿11，另一端并未延伸至碟片100的内边沿21，同样也能够起到提高分离效率的效果。

另外，采用碟片100增设短筋13的离心分离器，在同样的转速下还能够提高分离器碟片组的吸气(排气)量，经过实验测试该结构的碟片100能够提高离心分离器吸气(排气)量在50％以上。因此，该碟片100能够在更小的体积下实现所需的分离效果。

除此之外，该碟片100中的长筋12以及短筋13还能够起到支撑的效果，能够增强该碟片100的强度，使得采用该碟片100的离心分离器的稳定性更好。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。