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专利号: 2020116192261
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 用于实现物理或化学工艺过程的离心装置或离心机
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种往复间歇式旋流分离装置,包括气液分离模块(1),其特征在于,所述装置还包括气液调控模块(2)、气液收集模块(3)、往复旋转凸轮过滤机构(4)、旋转密封机构(5)、往复式防堵塞过滤机构(6)以及支撑机构(7);

所述气液调控模块(2)包括气液分离圆筒(11)、上液位传感器(12)、下液位传感器(13)、Z型电机托盘(14)、交流电机(15)、弹性套柱销联轴器(16)、梯形凹槽旋转套筒(17)、液位控制器(18)、步进电机(19)、特性螺杆(20)、梯形连杆凸轮(21)、升降挡板(22)、伸缩弹簧(23)、凹型内板(24)、封盖(25)、排气连接管(26)以及排液连接管(27);所述气液分离圆筒(11)内置于除气分离筒(9)中,其左侧开有一段螺纹与封盖(25)螺纹连接,气液分离圆筒自右向左含有圆孔气体流道(111)、气液沉降室(112)、气液调控室(113),其中气液调控室(113)上方和下方各开有排气通道(114)和排液通道(115),底部开有一定位圆孔(116)与排液通道(115)相通,右侧壁开有一螺纹圆孔(117);气液沉降室(112)左侧壁含有两个圆孔螺纹槽(118),分别位于排气通道(114)下方和排液通道(115)上方;圆孔气体流道(111)与气液沉降室(112)相连通;所述上液位传感器(12)和下液位传感器(13)底部开有一段螺纹,与气液沉降室(112)左侧圆孔螺纹槽(118)螺纹连接;所述Z型电机托盘(14)右端电机托盘连接柱(141)开有一段螺纹,与螺纹圆孔(117)通过螺纹连接固定,托盘板(142)开有四个螺纹孔(143);所述交流电机(15)通过四个螺钉固定在托盘板(142)上;所述梯形凹槽旋转套筒(17)的梯形凹槽(171)上端面含有四个圆周等距螺纹孔(172)和一个丝杠通孔(173),筒壁开有一圆螺纹孔(174),套筒内部含有一中心轴(175);其中所述弹性套柱销联轴器(16)左右两端分别连接梯形凹槽旋转套筒中心轴(175)和交流电机(15);所述液位控制器(18)左端开有一段螺纹,与圆螺纹孔(174)螺纹连接;所述步进电机(19)通过四个螺钉固定在梯形凹槽(171)上端面,其中步进电机(19)、液位控制器(18)、上液位传感器(12)、下液位传感器(13)采用电线相连;所述特性螺杆(20)上端面开有键槽(201),通过键连接与步进电机(19)连接;所述梯形连杆凸轮(21)的梯形块(211)开有螺纹通孔(214),与特性螺杆(20)螺纹连接,凸轮圆柱(212)穿插在凹型内板(24)的方形通槽(241)中,凸轮圆柱(212)右端带有凸轮(213);所述升降挡板(22)放置于伸缩弹簧(23)之上,其中伸缩弹簧(23)套在驱动连杆(221)上,驱动连杆(221)穿在定位圆孔(116)内;所述凹型内板(24)两侧壁各开有方形通槽(241),底部开有定位圆通孔(242),与驱动连杆(221)采用孔配合固定;所述封盖(25)与气液分离圆筒(11)采用螺纹连接固定,封盖端面开有两个螺纹孔,分别与排气连接管(26)和排液连接管(27)螺纹连接;

所述气液收集模块(3)包括花瓣式连接件(28)、除液分离筒(29)以及除液螺旋流道(30);所述花瓣式连接件(28)开有四个花瓣式的通道,内部开有L型集气通道(281)和L型集液通道(282),L型集气通道(281)和L型集液通道(282)分别与排气通道(114)和排液通道(115)相连通,两个L型通道内部各开有一小段螺纹,花瓣式连接件(28)中部左右两侧壁各开有左环形螺纹槽(283)、右环形螺纹槽(284);所述除液分离筒(29)左端开有一段螺纹与往复式防堵塞机构(4)螺纹连接,右端与花瓣式连接件(28)采用螺纹连接固定,除液分离筒(29)外壁开有一段螺纹与后支撑套圈(64)螺纹连接;所述除液螺旋流道(30)内置于除液分离筒(29)中,右端开有一段螺纹与花瓣式连接件螺纹连接,左端与往复式防堵塞过滤机构(6)螺纹连接;所述底流管(31)右端开有一段螺纹,与除液分离筒(29)螺纹连接,往复式防堵塞过滤机构(6)内置于底流管(31)中;三通管件(32)与除液分离筒(29)的排砂口采用法兰连接,旋转密封机构(5)在其内部;

所述往复旋转凸轮过滤机构(4)包括机架(33)、筛体(34)、内凹槽圆柱凸轮(35)、旋转杆件(36)、内凹槽凸轮从动件(37)、连接套(38)、外凹槽圆柱凸轮(39)、弹性挡圈(40)、外凹槽凸轮轴(41)、进给杆件(42)、外凹槽凸轮从动件(43)、联轴器(44)、电机(45)以及挡板(46);所述筛体(34)与旋转杆件(36)螺纹连接,旋转杆件(36)与内凹槽凸轮从动件(37)螺纹连接,内凹槽凸轮从动件(37)可带动旋转杆件(36)在内凹槽圆柱凸轮(35)内转动,所述内凹槽圆柱凸轮(35)底部凸起部分与机架(33)的凹槽部分相配合连接,旋转杆件(36)与进给杆件(42)通过连接套(38)连接并可实现相对转动,通过定位销将外凹槽凸轮从动件(43)与进给杆件(42)连接在一起,外凹槽圆柱凸轮(39)通过外凹槽凸轮轴(41)安装在机架(33)上,通过轴肩和弹性挡圈(40)实现外凹槽凸轮轴(41)的轴向定位,通过花键进行周向定位,通过联轴器(44)将外凹槽凸轮轴(41)与电机(45)相连,电机(45)用螺栓固定在机架(33)上,电机(45)旋转可带动外凹槽圆柱凸轮(39)旋转并实现进给杆件(42)的往复进给运动,挡板(46)的滑轨与机架(33)的滑道相配合连接;

所述旋转密封机构(5)包括弹簧套筒(47)、扭转弹簧(48)、上密封盘(49)、上密封盘定位销(50)、下密封盘(51)和连接螺栓(52);弹簧套筒(47)通过螺栓连接在上密封盘(49)上,上密封盘(49)通过上密封盘定位销(50)安装在三通件管内壁上,扭转弹簧(48)安装在弹簧套筒(47)内,连接螺栓(52)与弹簧套筒(47)通过螺纹连接,并将上下封盘贴合在一起,扭转弹簧(48)通过弹簧套筒(47)内部的弹簧套筒凸台(4701)和下密封盘(51)内部的下密封盘凸台(5102)实现定位,施加作用力时可实现上下封盘的相对转动,当不施加作用力时上下封盘可通过扭转弹簧(48)的回弹实现自动复位;

所述往复式防堵塞过滤机构(6)包括左曲柄轴(53)、右曲柄轴(54)、平面手轮(55)、曲柄(56)、曲柄连杆(57)、活塞销(58)、活塞密封环(59)以及过滤活塞(60);左曲柄轴(53)和右曲柄轴(54)分别与曲柄(56)螺纹连接在一起,曲柄连杆(57)一端与曲柄(56)螺栓连接,活塞销(58)与曲柄连杆(57)和过滤活塞(60)进行孔配合完成连接,活塞销(58)与过滤活塞(60)过盈配合连接,活塞侧壁装有活塞密封环(59),过滤活塞(60)前部的滤网可过滤砂相,当砂相堆积过多出现堵塞时,可摇动平面手轮实现活塞的往复运动,进而将堵塞的砂相推向旋流腔内重新过滤;

所述支撑机构(7)包括前支撑套圈(61)、前空心螺杆(62)、前支撑砥柱(63)、后支撑套圈(64)、后空心螺杆(65)以及后支撑砥柱(66);所述前支撑套圈(61)的套圈内部和底部柱体开有一段螺纹;所述前空心螺杆(62)内部开有全螺纹,上端连接前支撑套圈(61),下端连接前支撑砥柱(63);所述前支撑砥柱(63)上端开有一段螺纹;所述后支撑套圈(64)内部和底部柱体均开有一段螺纹;所述后空心螺杆(65)内部开有全螺纹,上端连接后支撑套圈(64),下端连接后支撑砥柱(66);所述后支撑砥柱(66)上端开有一段螺纹;

所述气液分离模块(1)包括封盘(8)、除气分离筒(9)以及渐变式除气螺旋流道(10);所述封盘(8)中心和边壁各开有一段螺纹,与除气分离筒(9)和渐变式除气螺旋流道(10)螺纹连接;所述除气分离筒(9)上设有切向进液通道,除气分离筒(9)外壁开有一段螺纹,与前支撑套圈(61)螺纹连接,除气分离筒(9)左端与花瓣式连接件(28)螺纹连接,右端与封盘(8)螺纹连接;所述渐变式除气螺旋流道(10)内置于除气分离筒(9)中,右端与封盘(8)螺纹连接;

所述气液分离模块(1)的除气分离筒(9)左侧内壁含有一段螺纹,与花瓣式连接件(28)螺纹连接;所述气液调控模块(2)内置于除气分离筒(9)中,左端的排气连接管(26)和排液连接管(27)采用螺纹连接固定在花瓣式连接件(28)上;底流管(31)与气液收集模块(3)的除液分离筒(29)之间采用螺纹连接;三通管件(32)与气液收集模块(3)的除液分离筒(29)下部流砂口采用法兰连接固定;旋转杆件(36)与筛体(34)之间采用螺纹连接;所述支撑机构(7)的前支撑套圈(61)和后支撑套圈(64)分别与气液分离模块(1)的除气分离筒(9)和除液分离筒(29)螺纹连接,支撑机构(7)的前支撑砥柱(63)和后支撑砥柱(66)焊接在机架(33)内部。