專利名稱：渦流分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分離機(jī)設(shè)備、離心機(jī)設(shè)備、污水處理設(shè)備、海水淡化設(shè)備、海洋化工設(shè) 備、選礦設(shè)備、垃圾處理設(shè)備、制氫設(shè)備、二氧化碳分解處理設(shè)備、有害氣體分解處理設(shè)備、 納米材料制造設(shè)備、反應(yīng)器設(shè)備、空氣凈化設(shè)備、除塵設(shè)備、吸塵設(shè)備、空調(diào)、制冷設(shè)備、制氧 設(shè)備等領(lǐng)域，具體是一種渦流分離器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的分離設(shè)備，主要有離心機(jī)、分離機(jī)等，普遍存在設(shè)備造價(jià)高，分離效果一般， 能耗大等缺陷?，F(xiàn)有的污水處理設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)太高，污水處理費(fèi)用太高，處理效果一般。 現(xiàn)有的海水淡化設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)太高，海水淡化費(fèi)用太高，能耗太大。現(xiàn)有的海洋化工設(shè)備 復(fù)雜，造價(jià)太高，對(duì)海洋資源利用效果不理想?，F(xiàn)有的空氣凈化設(shè)備凈化效果一般，無法徹 底處理粉塵、徹底處理二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物。現(xiàn)有的吸塵設(shè)備吸塵效果不理想，噪 音大，有微塵顆粒污染空氣，除塵后處理灰塵麻煩?，F(xiàn)有的除塵設(shè)備有旋風(fēng)除塵、電除塵、布 袋除塵等，普遍存在除塵效果不理想，能耗大等缺陷。現(xiàn)有的選礦設(shè)備造價(jià)太高，選礦效果 一般，無法實(shí)現(xiàn)更精細(xì)分選，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染?，F(xiàn)有的垃圾處理主要采用焚燒、填 埋、堆肥方案，普遍存在污染環(huán)境，資源循環(huán)利用效果不理想，浪費(fèi)資源，垃圾處理效果不理 想等問題?，F(xiàn)有的空調(diào)、制冷設(shè)備普遍采用氨、氟利昂制冷，存在污染環(huán)境，能耗高，制冷效 率低，無法實(shí)現(xiàn)更低的溫度?，F(xiàn)有的制氧設(shè)備造價(jià)太高，無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備普及，無法普及應(yīng)用 于家庭制氧?，F(xiàn)有的制氫設(shè)備復(fù)雜，制氫工藝復(fù)雜，采用電解水制氫能耗太高，制造成本高 昂。現(xiàn)有的納米材料制造設(shè)備無法生產(chǎn)更細(xì)小的納米材料?，F(xiàn)有的反應(yīng)器設(shè)備實(shí)現(xiàn)反應(yīng)能 力有限，無法創(chuàng)造特殊的反應(yīng)條件，致使反應(yīng)過程復(fù)雜，使化工產(chǎn)品制造成本大大提高，使 有些資源無法利用，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種渦流分離器，采用全新的分離方式，采用全新的渦流分離原理，充 分利用流體運(yùn)動(dòng)，利用從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的渦流，使流體自動(dòng)從渦流中心區(qū)吸入渦流 中，使流體在從渦流中心到渦流外圍的運(yùn)動(dòng)過程中受渦流影響，在圓周運(yùn)動(dòng)離心力的作用 下，利用從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的渦流實(shí)現(xiàn)分離。利用圓半徑越長圓周長越長的特點(diǎn)，當(dāng)圓內(nèi)各點(diǎn)都圍繞圓心做相同轉(zhuǎn)速的圓周運(yùn) 動(dòng)時(shí)，離圓心越遠(yuǎn)的點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)的線速度越高，在離心力的共同作用下，使從圓中心區(qū)進(jìn) 入這個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)中的流體在離心力的作用下向圓外圍的運(yùn)動(dòng)過程中，受流體粒子之間 的相互摩擦以及運(yùn)動(dòng)加速度的共同作用下形成一個(gè)從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的渦流，這個(gè)渦 流可以產(chǎn)生一個(gè)向渦流外圍的力，這個(gè)力具有加速度。渦流最外圍的轉(zhuǎn)速與渦流室內(nèi)壁的轉(zhuǎn)速相等，渦流中心的轉(zhuǎn)速為0。渦流室轉(zhuǎn)速越 高，從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的渦流轉(zhuǎn)速遞增越快。渦流外圍圓周運(yùn)動(dòng)速度最高，產(chǎn)生的離心 力最大。
渦流場(chǎng)中的每一個(gè)點(diǎn)相互之間都存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)使每個(gè)點(diǎn)相互之間產(chǎn)生相互 作用力，渦流場(chǎng)中的流體粒子距離渦流中心越遠(yuǎn)，它的線速度越快，與它相鄰的渦流中心方 向的粒子的線速度更低，它們之間會(huì)發(fā)生摩擦，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)滾動(dòng)摩擦力。渦流分離筒轉(zhuǎn)速達(dá)到一定速度時(shí)，粒子從渦流分離室進(jìn)口進(jìn)入渦流分離室后，受 高速渦流影響，粒子向渦流外圍的運(yùn)動(dòng)過程中，受渦流場(chǎng)的影響使粒子自身的場(chǎng)被突然加 速旋轉(zhuǎn)，這種突然加速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)加速度達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)打破粒子自身場(chǎng)的平衡，使粒 子外形發(fā)生變化。粒子是一個(gè)立體空間，是一個(gè)彈性空間，是一個(gè)球形場(chǎng)。渦流內(nèi)粒子的運(yùn)動(dòng)速度離 渦流分離筒軸心越遠(yuǎn)線速度越快，渦流中心到渦流外圍相鄰的粒子之間存在一個(gè)旋轉(zhuǎn)揉搓 摩擦力，粒子受到一個(gè)來自渦流的旋轉(zhuǎn)搓摟摩擦力，就像用手搓摟面團(tuán)一樣，使靜態(tài)的球形 粒子被快速的揉搓變成旋轉(zhuǎn)的線形粒子，線形粒子的長軸在渦流分離筒旋轉(zhuǎn)作用下始終保 持與轉(zhuǎn)軸平行，線形粒子以長軸為旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與渦流分離筒轉(zhuǎn)速同步。原子變?yōu)?線形粒子后會(huì)表現(xiàn)為特殊的等離子特性，會(huì)形成一種特殊的等離子體。渦流分離室既是一 個(gè)渦流產(chǎn)生室也是一個(gè)線形粒子產(chǎn)生器。渦流場(chǎng)對(duì)渦流中的物體存在一個(gè)揉搓、分離的力，這個(gè)力隨渦流轉(zhuǎn)速的提高同步 提高。這個(gè)力可以很好地使流體被分離，利用這個(gè)力也可以將分子分離，使分子結(jié)構(gòu)被破 壞，使分子象電解水一樣被分離，會(huì)把分子分離成原子，把原子搓成線形。這個(gè)力是個(gè)巧力， 可以說是四兩撥千斤。利用渦流的作用，可以將分子分離，使分子結(jié)構(gòu)被破壞，使分子象電解水一樣被分 離?？梢岳眠@一點(diǎn)完成對(duì)二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物的徹底的分離處理凈化?？蓮V泛 應(yīng)用于尾氣凈化處理領(lǐng)域，尾氣凈化處理后的副產(chǎn)品可作為新的能源或材料應(yīng)用?？芍苯?用水蒸氣生產(chǎn)氫氣，用氫氣燃燒產(chǎn)生熱能，提供取之不盡的清潔能源，徹底解決能源問題、 解決溫室氣體排放問題。利用渦流內(nèi)產(chǎn)生的離心力，使不同體積、比重的粒子相互之間實(shí)現(xiàn)分離。不同體 積、比重的粒子向渦流外圍的運(yùn)動(dòng)速度不一樣，比重大的粒子向渦流外圍的運(yùn)動(dòng)速度更快 一些。流體從渦流分離室流體進(jìn)口到渦流室流體出口的運(yùn)動(dòng)過程中，流體內(nèi)比重大的粒子 會(huì)更早的運(yùn)動(dòng)到渦流外圍，比重小的粒子會(huì)更晚的運(yùn)動(dòng)到渦流外圍，利用這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)不同 物質(zhì)的分選。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)渦流分離器，包括殼體，殼體內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)殼體腔，殼體內(nèi)安裝傳動(dòng)裝置，殼體 腔內(nèi)設(shè)置渦流分離筒，傳動(dòng)裝置與渦流分離筒連接，渦流分離筒內(nèi)設(shè)渦流分離室，渦流分離 室一端開設(shè)流體進(jìn)口，渦流分離室另一端開設(shè)流體出口，渦流分離室外周開設(shè)渦流分離室 出口，殼體腔設(shè)有殼體腔進(jìn)口，殼體腔至少設(shè)置一個(gè)殼體腔出口。傳動(dòng)裝置中設(shè)渦流室，渦 流室外周開設(shè)渦流室出口，渦流分離室與渦流室連通。渦流室外部設(shè)置高壓殼體腔，高壓殼 體腔設(shè)有高壓殼體腔出口。渦流分離室出口內(nèi)設(shè)通道，通道與渦流分離室內(nèi)腔橫截面半徑 間夾角為A1。殼體與渦流分離筒之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封裝置。傳動(dòng)裝置與殼體之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密 封裝置。殼體腔出口連接活動(dòng)密封卸料裝置。渦流分離室內(nèi)壁設(shè)置成弧面結(jié)構(gòu)。殼體內(nèi)設(shè) 多個(gè)殼體腔，每個(gè)殼體腔分別設(shè)有殼體腔出口。殼體腔內(nèi)壁設(shè)有噴嘴。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用全新的分離方法，充分利用了圓周運(yùn)動(dòng)和流體運(yùn)動(dòng)，使流體被渦流分離，分離效果隨轉(zhuǎn)速提高同步提高。本發(fā)明具有制造簡單、制造成本低、使用成本低、維護(hù)費(fèi)用低、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明渦流分離器可廣泛應(yīng)用于各種分離設(shè)備領(lǐng)域?？捎盟〈F(xiàn)有的所有離心 機(jī)、分離機(jī)，它的分離效果更好，可實(shí)現(xiàn)各種物質(zhì)成分的分離、分選提取，也可實(shí)現(xiàn)多種氣態(tài) 化合物的分解，可分離、分選出多種元素?？捎盟〈F(xiàn)有的污水處理設(shè)備，可從污水中提取多種有用成分，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán) 利用。可直接提供純水，可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，可徹底解決水資源污染，解決水資源緊缺問題?？捎盟〈F(xiàn)有的海水淡化設(shè)備，可大大降低設(shè)備造價(jià)，降低海水淡化成本，大大 降低能耗，提高海水淡化效率，提高淡水產(chǎn)量?？赏綇暮Ｋ刑崛「鞣N有用成分，同時(shí)實(shí) 現(xiàn)各種有用成分的分離提取、分選提純?？捎盟〈F(xiàn)有的海洋化工設(shè)備，可大大降低設(shè)備 造價(jià)。本渦流分離器可取代現(xiàn)有的空氣凈化設(shè)備，可徹底脫除粉塵，可作為吸塵器或除 塵器使用。作為吸塵器或除塵器使用時(shí)，可在吸塵管內(nèi)設(shè)置濾網(wǎng)，將長纖維物過濾在濾網(wǎng)中 單獨(dú)清理即可。本渦流分離器灰塵清理方便，噪音低，除塵、吸塵效果好，造價(jià)便宜，更加節(jié) 能，作為吸塵器使用時(shí)沒有微塵污染，更加衛(wèi)生、環(huán)保。本渦流分離器可徹底分離二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、硫化氫、二惡英等有害 氣體，可將這些有害氣體的分子徹底分離成原子。本渦流分離器可以將碳元素、硫元素分 離、沉淀在水中，使氧元素、氫元素、氮元素分離到空氣中，完成對(duì)有害氣體的徹底處理、凈 化。尾氣凈化處理后的副產(chǎn)品都是納米粉末，可作為新的能源或材料應(yīng)用。被分離形成的各種原子自身的能量場(chǎng)與外界環(huán)境中的原子的能量場(chǎng)不平衡，就會(huì) 與外界發(fā)生能量交換，要么吸熱，要么放熱。水分子中氧元素和氫元素的原子量比外界環(huán)境 中的氧元素與氫元素的原子量稍微小一些，缺少的那部分質(zhì)量在氫氧反應(yīng)中釋放了。水分 子被分離后，分離出的氧元素和氫元素必須要維持與外部環(huán)境的平衡，就會(huì)吸收能量，表現(xiàn) 為吸熱。渦流分離器排出的氣體會(huì)形成冷氣，可利用這一點(diǎn)進(jìn)行冷源利用，可將本渦流分離 器作為新型冷氣機(jī)、空調(diào)的主機(jī)系統(tǒng)，可利用水蒸氣完成工作，可徹底實(shí)現(xiàn)制冷設(shè)備的無污染。本渦流分離器作為冷氣機(jī)可產(chǎn)生超低溫。作為冷氣機(jī)、空調(diào)使用時(shí)，可做一個(gè)水蒸 氣罐，向渦流分離器內(nèi)輸入水蒸汽，水蒸汽被分離成氧氣和氫氣后，將氧氣輸送進(jìn)房間，將 氫氣直接排放掉或收集利用，也可將氫氣通過采熱器后，點(diǎn)燃加熱水蒸汽罐，使罐內(nèi)產(chǎn)生出 蒸汽。采熱器也可作為冷源利用，可進(jìn)一步提高制冷效率。本渦流分離器可以實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)，使氧化反應(yīng)成為能量循環(huán)鏈上的一個(gè)環(huán)節(jié)，使 氧化反應(yīng)釋放的能量成為從外部環(huán)境借取的。使能量轉(zhuǎn)化形成通過氧化反應(yīng)放熱——渦 流分離器分離從外界環(huán)境吸熱——氧化反應(yīng)放熱的能量循環(huán)鏈。采用本能量循環(huán)鏈可以使 能源循環(huán)應(yīng)用，可直接用水蒸氣提取氫氣，利用氫氣作為燃料，可提供徹底的清潔能源，可 徹底解決能源問題，解決溫室氣體排放，解決環(huán)境污染?？衫帽緶u流分離器作為燃料供給 裝置，可將它直接裝在車、船、飛機(jī)等交通工具上，也可直接與窯爐等需要燃料的設(shè)備配套 使用，直接用水即可提供源源不斷的氫氣燃料。本渦流分離器也可從空氣中分離出氧氣，將氧氣輸送進(jìn)房間內(nèi)，可制造富氧環(huán)境， 實(shí)現(xiàn)居室空氣凈化。本渦流分離器可作為空氣凈化器使用。
本渦流分離器可取代現(xiàn)有的選礦設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)各種礦物的分離提取、提純，可將礦 石粉碎成懸浮顆粒，可直接利用氣流輸送顆粒，可直接干選，也可用水流輸送顆粒，進(jìn)行濕 選。本渦流分離器可取代現(xiàn)有的垃圾處理設(shè)備，可將垃圾進(jìn)行烘干破碎，粉碎成懸浮 顆粒后，可直接利用氣流輸送顆粒進(jìn)行干選，也可用水流輸送顆粒進(jìn)行濕選，將有用成份分 離、分選出來，無用成份與有機(jī)成份合在一起壓制成顆粒有機(jī)肥，可徹底杜絕環(huán)境污染，實(shí) 現(xiàn)資源循環(huán)利用。本渦流分離器可生產(chǎn)納米材料，可生產(chǎn)納米銅、鐵、鋁、鎳、硅等金屬材料粉末，也 可生產(chǎn)納米陶瓷、硅酸鹽、玻璃、氧化鋁、氧化鋯、鈦合金等非金屬材料粉末，可生產(chǎn)多種納 米材料。本渦流分離器生產(chǎn)納米材料粉末時(shí)，可加入氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w作為保護(hù)氣體，可 直接用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w作為霧化氣體?？梢允褂盟F、油霧冷卻或氣體冷卻，將冷卻介 質(zhì)噴入渦流分離器殼體內(nèi)即可。本渦流分離器作為反應(yīng)器使用時(shí)，可以在特定的溫度下，將需要反應(yīng)的流體按比 例直接輸入渦流分離器內(nèi)，流體會(huì)在渦流分離器殼體腔里快速反應(yīng)，可加快反應(yīng)速度。為使 流體之間反應(yīng)充分，可使流體反復(fù)的進(jìn)入渦流分離器，使流體之間充分完成反應(yīng)?？梢詰?yīng)用 于煉油中的重油催化裂化領(lǐng)域，可用蒸汽作為霧化氣體，將重油用高壓蒸汽霧化后輸入渦 流分離器內(nèi)，可將催化劑一起霧化后加入渦流分離器中，可加強(qiáng)催化反應(yīng)，可大大提高出油 率。


附圖1是本發(fā)明渦流分離器實(shí)施例之一的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖1中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是附圖1中B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是本發(fā)明渦流分離器實(shí)施例之二的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是本發(fā)明渦流分離器實(shí)施例之三的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6是本發(fā)明渦流分離器實(shí)施例之四的主視結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式本發(fā)明渦流分離器的主體結(jié)構(gòu)包括殼體1，殼體1內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)殼體腔2，殼體 1內(nèi)安裝傳動(dòng)裝置3，殼體腔2內(nèi)設(shè)置渦流分離筒4，傳動(dòng)裝置3與渦流分離筒4連接，渦流 分離筒4內(nèi)設(shè)渦流分離室5，渦流分離室5—端開設(shè)流體進(jìn)口 6，渦流分離室5另一端開設(shè) 流體出口 7，渦流分離室5外周開設(shè)渦流分離室出口 8，殼體腔2設(shè)有殼體腔進(jìn)口 9，殼體腔 2至少設(shè)置一個(gè)殼體腔出口 10。殼體1的范圍包括機(jī)座、機(jī)殼以及動(dòng)力裝置等，每一個(gè)部位都可統(tǒng)稱做殼體。殼體 也可以和動(dòng)力裝置制成一體，形成一個(gè)整體的殼體。傳動(dòng)裝置3可設(shè)置傳動(dòng)軸，利用傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸入，帶動(dòng)渦流分離器工作。傳動(dòng) 裝置3連接動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸入，帶動(dòng)渦流分離器工作。動(dòng)力裝置可以使用電機(jī)，也可以 使用發(fā)動(dòng)機(jī)等，動(dòng)力裝置可直接連接傳動(dòng)裝置3。動(dòng)力裝置與殼體可直接制成一體，可直接利用動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)軸作為傳動(dòng)裝置3，可利用動(dòng)力裝置的軸承實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。為提高傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速可以使用高速電機(jī)， 也可以使用其它的高速動(dòng)力裝置。特殊需要時(shí)可以在動(dòng)力裝置上安裝磁力軸承，可大大提高轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)裝置與殼體 之間可留一定間隙，可避免傳動(dòng)裝置與殼體之間產(chǎn)生摩擦，可使傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)更高轉(zhuǎn)速。殼體1內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)殼體腔2，殼體腔內(nèi)腔橫截面可設(shè)置成圓形，殼體腔外周的 內(nèi)壁可根據(jù)需要設(shè)耐磨材料層或耐腐蝕層等提高殼體使用壽命或增加使用范圍。設(shè)置多個(gè) 殼體腔可提供出輔助殼體腔，利用輔助殼體腔實(shí)現(xiàn)更多的性能需求，可進(jìn)行分選，可對(duì)流體 進(jìn)行導(dǎo)流輸送。 殼體1內(nèi)安裝傳動(dòng)裝置3，傳動(dòng)裝置3可通過軸承或其它形式的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定裝置安裝 在殼體1內(nèi)。殼體1和動(dòng)力裝置制成一體時(shí)，傳動(dòng)裝置3可以與動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置，可 利用動(dòng)力裝置的軸承實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)裝置3旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。殼體腔2內(nèi)設(shè)置渦流分離筒4，渦流分離筒4外圍留出空腔區(qū)。利用空腔區(qū)實(shí)現(xiàn)分 離物的疏導(dǎo)、匯集、分選、采集。當(dāng)殼體腔內(nèi)不需要產(chǎn)生高壓力時(shí)，可以在空腔區(qū)內(nèi)沿殼體腔 半徑方向或沿渦流分離筒4切線方向設(shè)置減壓擋板20，減壓擋板20緊貼渦流分離筒4外 緣。減壓擋板20可以避免空腔區(qū)內(nèi)形成一個(gè)從中心到外圍轉(zhuǎn)遞減的渦流，該渦流可提高渦 流外圍的壓力，造成流體對(duì)殼體腔內(nèi)壁的壓力提高。減壓擋板20可降低殼體腔內(nèi)壁承受的 壓力，可使分離物更好的匯聚到殼體腔出口處。傳動(dòng)裝置3與渦流分離筒4連接，傳動(dòng)裝置3要連接固定在渦流分離筒4中心，保 證渦流分離筒4旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。渦流分離筒4內(nèi)設(shè)渦流分離室5，渦流分離室5可設(shè)置成橫截面呈圓形的空腔，可 更好的保持渦流分離筒的動(dòng)平衡，可使渦流分離室內(nèi)更好的形成一個(gè)從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞 增的渦流。渦流分離室5 —端開設(shè)流體進(jìn)口 6，流體進(jìn)口 6開設(shè)在渦流分離室5的中部區(qū)域， 流體進(jìn)口 6的中心與渦流分離室5的中心在同一軸線上，可使渦流分離室5在流體進(jìn)入時(shí) 保持旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。渦流分離室5另一端開設(shè)流體出口 7，流體出口 7開設(shè)在渦流分離室5的中部區(qū) 域，流體出口 7的中心與渦流分離室5的中心在同一軸線上，可使渦流分離室5在流體流出 時(shí)保持旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。渦流分離室5外周開設(shè)渦流分離室出口 8，渦流分離室出口 8開設(shè)在渦流分離室5 的最外周，將渦流分離室出口 8均勻分布在渦流分離室8的圓周上即可。渦流分離室外周 壁薄時(shí)，直接在外周壁上打孔即可作為渦流分離室出口 8。渦流分離筒5可以根據(jù)需要選用不同的材料制造轉(zhuǎn)速要求高的，可以選用高強(qiáng) 材料制造；需要加壓輸送的流體溫度高的，選用耐高溫的高強(qiáng)材料；有腐蝕性的化學(xué)流體 采用耐腐材料；渦流分離筒5可使用金屬、陶瓷、玻璃、碳纖維、塑料等材料。金屬材料的渦 流分離筒可以采用鑄造工藝一次鑄造成型，陶瓷等材料的渦流分離筒可燒制成形。殼體腔2設(shè)有殼體腔進(jìn)口 9，流體進(jìn)口 6與殼體腔進(jìn)口 9對(duì)應(yīng)設(shè)置。殼體腔2至少設(shè)置一個(gè)殼體腔出口 10。殼體腔出口 10設(shè)置在渦流分離筒4外周。 渦流分離器橫置、豎置安裝均可，渦流分離器豎置安裝時(shí)，殼體腔出口 10可設(shè)置在殼體腔 橫截面切線方向上，出口朝向渦流分離筒旋轉(zhuǎn)方向的前方，可更好的使高壓流體從殼體腔內(nèi)順暢的沖出。渦流分離器橫置安裝時(shí)，殼體腔出口 10可設(shè)置在殼體下方，可使分離物更好地從殼體內(nèi)卸出。設(shè)置多個(gè)殼體腔時(shí)，同時(shí)設(shè)置多個(gè)殼體腔出口 10，每個(gè)殼體腔對(duì)應(yīng)設(shè)置 一個(gè)殼體腔出口 10，可實(shí)現(xiàn)分離物的進(jìn)一步分選。渦流分離室5內(nèi)腔橫截面呈圓形?？墒箿u流分離室5旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可更好的使渦流 分離室內(nèi)產(chǎn)生渦流。傳動(dòng)裝置3中設(shè)渦流室11，渦流室11外周開設(shè)渦流室出口 12，渦流分離室5與渦 流室11連通。為更好的使傳動(dòng)軸與渦流分離筒實(shí)現(xiàn)連接，同時(shí)使流體可以自動(dòng)吸入渦流分 離筒，自動(dòng)從渦流分離筒中流出，在傳動(dòng)裝置3中設(shè)渦流室11，渦流室11外周開設(shè)渦流室出 口 12，渦流分離室5與渦流室11連通。渦流室橫截面呈圓形，與渦流分離室同軸旋轉(zhuǎn)，使流 體從渦流分離室中被吸入渦流室，從渦流室出口 12甩出。渦流室11外部設(shè)置高壓殼體腔13，高壓殼體腔13設(shè)有高壓殼體腔出口 14。為更 好的疏導(dǎo)、輸送流體，渦流室11外部設(shè)置高壓殼體腔13，使流體在高壓殼體腔13中匯聚后 從高壓殼體腔出口 14沖出。高壓殼體腔出口 14可連接管道或容器對(duì)流體進(jìn)行輸送或收集。渦流分離室5外周壁厚時(shí)，渦流分離室5出口 6內(nèi)設(shè)通道15，通道15與渦流分離 室5內(nèi)腔橫截面半徑間夾角為Al。Al的角度可以選擇0至55. 62度之間，55. 62度是90度 角的黃金分割角，該角度有利于流體運(yùn)動(dòng)順暢，通道15出口端朝向渦流室旋轉(zhuǎn)方向的反方 向有利于流體從渦流分離室中甩出。通道15向渦流輪外周開口擴(kuò)張，可減少流體與渦流分 離筒之間的摩擦，可更加節(jié)能。流體通道距離越短越好，越短越可以降低流體摩擦，降低能 耗、降低噪音、震動(dòng)等。殼體1與渦流分離筒4之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封裝置16?？梢员苊饬黧w從殼體腔內(nèi)泄漏 出去。可在渦流分離室進(jìn)口處與殼體之間或渦流分離筒外部與殼體內(nèi)壁之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封 裝置16，可以更好的避免流體從殼體腔內(nèi)泄漏出去，旋轉(zhuǎn)密封裝置16可采用石墨密封件、 軸承、密封圈、密封填料等裝置，石墨密封件可大大提高使用壽命?？稍跍u流分離室進(jìn)口處 連接一段管道，在管道外部與殼體之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封裝置16。也可在渦流分離筒外部和殼 體腔2內(nèi)壁分別設(shè)置石墨材料層，安裝時(shí)使兩個(gè)石墨材料層緊貼在一起，即可實(shí)現(xiàn)殼體腔2 內(nèi)壁與渦流分離筒4之間的相對(duì)密封。隨著使用，石墨材料層之間會(huì)自動(dòng)磨合出微小的間 隙，可自動(dòng)減少渦流分離筒與殼體腔內(nèi)壁之間的摩擦，最終實(shí)現(xiàn)無摩擦。石墨層之間的微小 間隙的密封效果基本合乎要求。為進(jìn)一步提高密封效果，可在石墨層間加入密封油，可更好 地實(shí)現(xiàn)密封。傳動(dòng)裝置3與殼體1之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封裝置17?？梢愿玫谋苊饬黧w從殼體腔內(nèi) 泄漏出去。旋轉(zhuǎn)密封裝置17可采用石墨密封件、軸承、密封圈、密封填料等裝置，石墨密封 件可大大提高使用壽命。殼體腔出口 10連接活動(dòng)密封卸料裝置18。為使渦流分離器連續(xù)工作，使分離物從 殼體內(nèi)卸出，殼體腔出口 10連接活動(dòng)密封卸料裝置18，可自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，可使分離物根據(jù) 分離量，在殼體內(nèi)壓力或重力的作用下，自動(dòng)從殼體內(nèi)卸出，也可利用旋轉(zhuǎn)密封卸料裝置將 分離物卸出。渦流分離室5內(nèi)壁設(shè)置成弧面結(jié)構(gòu)?？梢员苊饬黧w沾附在渦流分離室5內(nèi)壁上， 同時(shí)可以使流體運(yùn)動(dòng)更順暢，減少渦流分離室5內(nèi)壁與流體之間的摩擦，可減少能量損耗， 減少流體與渦流分離室5內(nèi)壁摩擦造成的振動(dòng)、噪音。同時(shí)可提高渦流分離筒4整體強(qiáng)度，使渦流分離筒4可以承受更高的轉(zhuǎn)速。殼體1內(nèi)設(shè)多個(gè)殼體腔2，每個(gè)殼體腔2分別設(shè)有殼體腔出口 10。可實(shí)現(xiàn)分離物 的進(jìn)一步分選，可使不同比重的分離物進(jìn)入不同的殼體腔，實(shí)現(xiàn)分離物的分選。不同比重的 分離物向渦流外圍的運(yùn)動(dòng)速度不一樣，流體從流體進(jìn)口 6到流體出口 7的運(yùn)動(dòng)過程中，不同 比重的分離物分別進(jìn)入不同的殼體腔，即可實(shí)現(xiàn)不同分離物的分選?？捎糜谶x礦、垃圾處理 分選、污水處理中有用成分分選、海洋化工中不同物質(zhì)分選，氣體分離中不同氣體成份分選寸。殼體腔2內(nèi)壁設(shè)有噴嘴19。當(dāng)流體需要冷卻或加溫時(shí)，可在殼體腔2內(nèi)壁設(shè)置噴 嘴19，可通過噴嘴19向殼體內(nèi)噴入冷卻或加溫介質(zhì)，使殼體內(nèi)保持一定的溫度環(huán)境，使流 體可以完成所需的物理或化學(xué)反應(yīng)。本發(fā)明實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)是殼體1內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)殼體腔2，殼體1內(nèi)安裝傳動(dòng) 裝置3，殼體腔2內(nèi)設(shè)置渦流分離筒4，傳動(dòng)裝置3與渦流分離筒4連接，渦流分離筒4內(nèi)設(shè) 渦流分離室5，渦流分離室5 —端開設(shè)流體進(jìn)口 6，渦流分離室5另一端開設(shè)流體出口 7，渦 流分離室5外周開設(shè)渦流分離室出口 8，殼體腔2設(shè)有殼體腔進(jìn)口 9，殼體腔2至少設(shè)置一 個(gè)殼體腔出口 10。傳動(dòng)裝置3中設(shè)渦流室11，渦流室11外周開設(shè)渦流室出口 12，渦流分離 室5與渦流室11連通。渦流分離室5出口 6內(nèi)設(shè)通道15，通道15與渦流分離室5內(nèi)腔橫 截面半徑間夾角為A1。殼體1與渦流分離筒4之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封裝置16。傳動(dòng)裝置3與 殼體1之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封裝置17。殼體腔出口 10連接活動(dòng)密封卸料裝置18。渦流分離室 5內(nèi)壁設(shè)置成弧面結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例渦流分離器結(jié)構(gòu)簡化，可作為一般的分離設(shè)備使用。本實(shí)施例可以更好 地使傳動(dòng)軸與渦流分離筒實(shí)現(xiàn)連接，使流體可以自動(dòng)吸入渦流分離筒，自動(dòng)從渦流分離筒 中流出。渦流室橫截面呈圓形，與渦流分離室同軸旋轉(zhuǎn)，使流體從渦流分離室中被吸入渦流 室，從渦流室出口 12甩出。本實(shí)施例的渦流分離器可作為吸塵器、除塵器、污水處理器。渦流分離器使用高 速傳動(dòng)裝置時(shí)，可用它作為制冷設(shè)備使用，可用水蒸氣作為制冷劑，渦流分離器可分離水蒸 氣，可從殼體腔出口 10中分離出氧氣，從渦流室出口 12中分離出氫氣，氫氣可直接排放掉， 將氧氣直接輸送進(jìn)房間或制冷室中即可制造出低溫環(huán)境。本發(fā)明實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)是在以上結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，渦流室11外部設(shè)置高壓殼體腔 13，高壓殼體腔13設(shè)有高壓殼體腔出口 14。本實(shí)施例可以采集輸送從渦流室出口 12中分 離出的流體，可以使流體從高壓殼體腔出口 14中沖出。本實(shí)施例的渦流分離器可作為吸塵 器、除塵器、污水處理器等使用。渦流分離器使用高速傳動(dòng)裝置時(shí)，可用它作為海水淡化設(shè)備、空調(diào)、制冷設(shè)備、制 氧設(shè)備、制氫設(shè)備、二氧化碳分解處理設(shè)備、有害氣體分解處理設(shè)備等使用。作為海水淡化 設(shè)備使用時(shí)可從高壓殼體腔出口 14中輸出淡水，可直接達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，可從殼體腔出口 10中輸出鹽水，可利用鹽水制造海鹽。作為空調(diào)、制冷設(shè)備、制氧設(shè)備、制氫設(shè)備使用時(shí)，可從殼體腔出口 10中分離出氧 氣，從高壓殼體腔出口 14中分離出氫氣，氫氣可收集利用，可提供取之不盡的清潔能源，可 徹底解決能源問題，解決溫室氣體排放問題。將氧氣直接輸送進(jìn)房間或制冷室中即可制造 出低溫環(huán)境，氧氣也可收集利用。作為二氧化碳分解處理設(shè)備、有害氣體分解處理設(shè)備等使
9用時(shí)，可從高壓殼體腔出口 14中輸出無害氣體，從殼體腔出口 10中輸出有用元素。 本發(fā)明實(shí)施例之三的結(jié)構(gòu)是在以上結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，殼體1內(nèi)設(shè)多個(gè)殼體腔2，每個(gè) 殼體腔2分別設(shè)有殼體腔出口 10。本實(shí)施例可以將分離物進(jìn)一步分選，可作為選礦設(shè)備、污 水處理設(shè)備、海水淡化設(shè)備、海洋化工設(shè)備、空氣凈化設(shè)備、二氧化碳分解處理設(shè)備、有害氣 體分解處理設(shè)備、垃圾處理設(shè)備、制氧設(shè)備、制氮設(shè)備、反應(yīng)器、煉油中催化裂化反應(yīng)設(shè)備等 使用。不同比重的分離物向渦流外圍的運(yùn)動(dòng)速度不一樣，流體從流體進(jìn)口 6到流體出口 7 的運(yùn)動(dòng)過程中，不同比重的分離物分別進(jìn)入不同的殼體腔，即可實(shí)現(xiàn)不同分離物的分選。作 為污水處理設(shè)備使用時(shí)，可從污水中提取、分選各種有用成分。渦流分離器使用高速傳動(dòng)裝置時(shí)，可用它作為海水淡化設(shè)備、海洋化工設(shè)備、制氧 設(shè)備、制氮設(shè)備、二氧化碳分解處理設(shè)備、有害氣體分解處理設(shè)備等使用。作為海水淡化設(shè) 備、海洋化工設(shè)備使用時(shí)可從高壓殼體腔出口 14中輸出淡水，可直接達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，可 從殼體腔出口 10中輸出各種成分的鹽水，可利用各種鹽水進(jìn)一步提取各種有用元素。作為制氧設(shè)備、制氮設(shè)備使用時(shí)，可從殼體腔出口 10中分離出氧氣等多種氣體， 從高壓殼體腔出口 14中分離出氮?dú)?，氧氣可收集利用。作為二氧化碳分解處理設(shè)備、有害 氣體分解處理設(shè)備等使用時(shí)，可從高壓殼體腔出口 14中輸出無害氣體，從殼體腔出口 10中 輸出有用元素。作為垃圾處理設(shè)備使用時(shí)，可將垃圾進(jìn)行烘干破碎，粉碎成懸浮顆粒后，可 直接利用氣流將顆粒輸送進(jìn)渦流分離器，可直接干選。也可用水流輸送顆粒進(jìn)行濕選，將有 用成份分離出來，無用成份與有機(jī)成份合在一起壓制成顆粒有機(jī)肥，可徹底杜絕環(huán)境污染， 實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用。本實(shí)施例渦流分離器用于煉油中催化裂化反應(yīng)設(shè)備時(shí)，可向渦流分離器內(nèi)輸入蒸 汽作為霧化氣體，將石油霧化后，送入渦流分離器，可將催化劑直接霧化后一并加入渦流分 離器中，可加強(qiáng)催化反應(yīng)，催化反應(yīng)在渦流分離室內(nèi)快速進(jìn)行，形成的各種油分別進(jìn)入不同 的殼體腔。本方案可大大提高出油率。本發(fā)明渦流分離器作為反應(yīng)器使用時(shí)，可以在特定的溫度下，將需要反應(yīng)的流體 按比例直接輸入渦流分離器內(nèi)，流體會(huì)在渦流分離器的殼體腔內(nèi)快速反應(yīng)，可加快反應(yīng)速 度。為使流體之間反應(yīng)充分，可使流體反復(fù)的進(jìn)入渦流分離器，使流體之間充分完成反應(yīng)。 反應(yīng)后的不同成分的化合物可進(jìn)入不同的殼體腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)不同成分化合物的分選。本發(fā)明實(shí)施例之四的結(jié)構(gòu)是在以上結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，殼體腔2內(nèi)壁設(shè)有噴嘴19。當(dāng) 流體需要冷卻或加溫時(shí)，可在殼體腔2內(nèi)壁設(shè)置噴嘴19，可通過噴嘴19向殼體內(nèi)噴入冷卻 或加溫介質(zhì)，使殼體內(nèi)保持一定的溫度環(huán)境，使流體可以完成所需的物理或化學(xué)反應(yīng)?？梢?使用水霧、油霧冷卻或氣體冷卻。本實(shí)施例可作為納米材料制造設(shè)備、反應(yīng)器設(shè)備、空氣凈化設(shè)備、二氧化碳分解處 理設(shè)備、有害氣體分解處理設(shè)備等使用。用于生產(chǎn)納米材料粉末時(shí)，可生產(chǎn)納米銅、鐵、鋁、 鎳、硅等金屬材料粉末，也可生產(chǎn)納米陶瓷、硅酸鹽、玻璃、氧化鋁、氧化鋯、鈦合金等非金屬 材料粉末，可生產(chǎn)多種納米材料。可加入氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w作為保護(hù)氣體，可直接用氮?dú)?或其它惰性氣體作為霧化氣體，將材料液化后，用常規(guī)霧化設(shè)備霧化后，將霧化氣體直接輸 送進(jìn)渦流分離器，霧化氣體在渦流分離筒4內(nèi)進(jìn)一步分離、霧化，形成更小的霧滴，霧滴從 渦流分離筒4內(nèi)甩出后進(jìn)入殼體腔2，在殼體腔2內(nèi)遇到噴嘴19器噴出的冷卻或加溫介質(zhì) 后，在殼體腔2內(nèi)沉降，最終從殼體腔出口 10種排出，可生產(chǎn)出更細(xì)小的納米材料，可帶來納米材料的革命。本實(shí)施例渦流分離器理論上可以生產(chǎn)氮化碳納米材料，在這里提出一種生產(chǎn)設(shè) 想將一氧化碳?xì)怏w和大量的氮?dú)廨斎霚u流分離器，渦流分離器傳動(dòng)裝置上使用高速動(dòng)力 機(jī)械，使渦流分離筒轉(zhuǎn)速達(dá)到極高，使渦流的轉(zhuǎn)速很高。分子進(jìn)口進(jìn)入渦流分離室后，分子 受渦流的影響使分子自身的場(chǎng)被突然加速旋轉(zhuǎn)，這種突然加速的加速度極高，當(dāng)達(dá)到一定 程度時(shí)會(huì)打破分子自身場(chǎng)的平衡，使分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使分子分離成原子。原子進(jìn)一步被巨大的旋轉(zhuǎn)加速度打破自身場(chǎng)的平衡，使原子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。渦流 分離室可以將一氧化碳分子分離成碳離子和氧離子，氮?dú)夥肿右矔?huì)分離成氮離子。從渦流 分離室甩出后，在特定的環(huán)境溫度下，氮離子和碳離子會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成氮化碳分子，形成氮 化碳納米材料粉末。用該粉末可以制造出硬度跟金剛石相媲美，具有高度韌性的可彎折的 神奇材料。制造時(shí)同時(shí)需要一定的溫度條件，要將溫度控制在一定的范圍內(nèi)。本實(shí)施例渦流分離器作為空氣凈化設(shè)備、二氧化碳分解處理設(shè)備、有害氣體分解 處理設(shè)備等使用時(shí)。可通過噴嘴19向殼體腔2內(nèi)噴入水霧，可使碳元素或氣體成份的元素 沉淀到水中，最終從殼體腔出口 10中排出被收集利用。本發(fā)明的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實(shí)施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述 的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。
權(quán)利要求
渦流分離器，包括殼體(1)，其特征在于殼體(1)內(nèi)至少設(shè)置一個(gè)殼體腔(2)，殼體(1)內(nèi)安裝傳動(dòng)裝置(3)，殼體腔(2)內(nèi)設(shè)置渦流分離筒(4)，傳動(dòng)裝置(3)與渦流分離筒(4)連接，渦流分離筒(4)內(nèi)設(shè)渦流分離室(5)，渦流分離室(5)一端開設(shè)流體進(jìn)口(6)，渦流分離室(5)另一端開設(shè)流體出口(7)，渦流分離室(5)外周開設(shè)渦流分離室出口(8)，殼體腔(2)設(shè)有殼體腔進(jìn)口(9)，殼體腔(2)至少設(shè)置一個(gè)殼體腔出口(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流分離器，其特征在于傳動(dòng)裝置(3)中設(shè)渦流室(11)，渦 流室(11)外周開設(shè)渦流室出口(12)，渦流分離室(5)與渦流室(11)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦流分離器，其特征在于渦流室(11)外部設(shè)置高壓殼體腔 (13)，高壓殼體腔(13)設(shè)有高壓殼體腔出口(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流分離器，其特征在于渦流分離室(5)出口(6)內(nèi)設(shè)通 道(15)，通道(15)與渦流分離室(5)內(nèi)腔橫截面半徑間夾角為A1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流分離器，其特征在于殼體(1)與渦流分離筒(4)之間 設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封裝置(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流分離器，其特征在于傳動(dòng)裝置(3)與殼體(1)之間設(shè) 置旋轉(zhuǎn)密封裝置(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流分離器，其特征在于殼體腔出口(10)連接活動(dòng)密封卸 料裝置(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流分離器，其特征在于渦流分離室(5)內(nèi)壁設(shè)置成弧面 結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8任一項(xiàng)所述的渦流分離器，其特征在于殼體(1) 內(nèi)設(shè)多個(gè)殼體腔(2)，每個(gè)殼體腔(2)分別設(shè)有殼體腔出口(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8任一項(xiàng)所述的渦流分離器，其特征在于殼體腔(2)內(nèi)壁設(shè)有噴嘴(19)。
全文摘要
一種渦流分離器，包括殼體和傳動(dòng)軸，殼體內(nèi)設(shè)殼體腔，殼體內(nèi)安裝傳動(dòng)軸，殼體腔內(nèi)設(shè)置渦流輪，傳動(dòng)軸與渦流輪連接，渦流輪內(nèi)設(shè)渦流室，渦流室中部開設(shè)渦流室進(jìn)口，渦流室外周開設(shè)渦流室出口，殼體腔設(shè)有殼體腔進(jìn)口，渦流室進(jìn)口與殼體腔進(jìn)口對(duì)應(yīng)設(shè)置，殼體腔設(shè)有殼體腔出口。本渦流分離器采用全新的分離原理和方法，充分利用圓周運(yùn)動(dòng)和流體運(yùn)動(dòng)，利用從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的渦流使流體在渦流中實(shí)現(xiàn)分離?？蓮V泛用于污水處理、垃圾處理、選礦、海水淡化、海洋化工、制氧、制氫、納米材料制造、二氧化碳分解處理、有害氣體分解處理、空調(diào)、制冷、反應(yīng)器、煉油、空氣凈化、除塵、吸塵等領(lǐng)域，可提供取之不盡的清潔能源，可徹底解決能源問題，可帶來諸多行業(yè)的產(chǎn)業(yè)革命。
文檔編號(hào)B04B5/12GK101875027SQ20091025600
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者陳久斌 申請(qǐng)人:陳久斌