1.一種負(fù)介電電泳旋液分離器,其特征在于所述負(fù)介電電泳旋液分離器包括下罐體(8)、中罐體部件、上罐體(14)、溢流管部件(17);中罐體部件安裝在下罐體(8)上端,上罐體(14)安裝在中罐體部件上端,溢流管部件(17)安裝在上罐體(14)上端;
下罐體(8)從下至上依次由底流管(2)、錐形封頭(33)、下罐體筒體(37)、下罐體法蘭(36)焊接在一起;底流管(2)下端有底流管法蘭,底流管法蘭的下端是底流口(1),錐形封頭(33)上端的徑向內(nèi)側(cè)有溢流管支架(32),溢流管支架(32)中間有一個(gè)呈環(huán)形的支架環(huán),支架環(huán)徑向外側(cè)有若干個(gè)連接筋,若干個(gè)連接筋把溢流管支架(32)固定在錐形封頭(33)上端的徑向內(nèi)側(cè);下罐體筒體(37)呈圓筒形,下罐體筒體(37)下端的徑向內(nèi)側(cè)有環(huán)形的下筒體密封凸臺(tái)(30),下罐體筒體(37)下端的徑向外側(cè)有分離液管(4),分離液管(4)外側(cè)有分離液管法蘭,分離液管法蘭的外側(cè)是分離液出口(5),下罐體法蘭(36)的徑向側(cè)表面有一個(gè)軸線呈水平方向的排氣通孔(35),排氣管(12)的一端安裝在排氣通孔(35)中,排氣管(12)的另一端有排氣管法蘭,排氣管法蘭的外側(cè)是排氣口(13);
中罐體部件包括O型密封圈(3)、中罐體(9)、絕緣筒體(40)、電極一(7)、電極二(6)、絕緣套管一(10)、絕緣套管二(21)、電極一固定套(29);中罐體(9)從下至上依次由中罐體筒體(39)、中罐體法蘭(41)焊接在一起;中罐體筒體(39)呈圓筒形,中罐體筒體(39)下端的徑向外側(cè)有環(huán)形的中筒體密封凸臺(tái)(31),中筒體密封凸臺(tái)(31)的徑向外側(cè)有密封圈凹槽(38),O型密封圈(3)安裝在密封圈凹槽(38)中,中罐體筒體(39)的徑向側(cè)表面有若干個(gè)中筒體導(dǎo)流孔(23),中罐體筒體(39)下端的徑向側(cè)表面有一個(gè)中筒體電極固定孔一(44),中罐體法蘭(41)的徑向側(cè)表面各有一個(gè)軸線呈水平方向的中罐體電極導(dǎo)引孔一(42)和中罐體電極導(dǎo)引孔二(43);
絕緣筒體(40)呈圓筒形,絕緣筒體(40)上端的徑向側(cè)表面有一個(gè)絕緣筒體電極導(dǎo)引孔一(45)和一個(gè)絕緣筒體電極導(dǎo)引孔二(46),絕緣筒體(40)的徑向側(cè)表面有若干個(gè)絕緣筒體導(dǎo)流孔(24),絕緣筒體(40)下端的徑向側(cè)表面有一個(gè)絕緣筒體電極固定孔一(47);絕緣筒體(40)的材質(zhì)是絕緣材料;
絕緣套管一(10)呈圓筒形,絕緣套管一(10)的材質(zhì)是絕緣材料;電極一(7)的中間部分呈螺旋形,稱之為電極一螺旋段,電極一螺旋段的截面呈圓形,電極一(7)的上端有呈直線形的電極一接線端(11),絕緣套管一(10)安裝在電極一接線端(11)上,電極一(7)的下端是電極一尾端(61),靠近電極一尾端(61)有呈直線形的電極一固定端(28),沿著電極一(7)軸線方向的相鄰兩圈電極一螺旋段之間是電極一螺旋間隙(50),電極一螺旋間隙(50)寬度大于電極一螺旋段的截面直徑;電極一(7)的材質(zhì)是導(dǎo)電材料;
絕緣套管二(21)呈圓筒形,絕緣套管二(21)的材質(zhì)是絕緣材料;電極二(6)呈圓筒形,電極二(6)的上端徑向外側(cè)有截面呈圓形的電極二接線端(22),絕緣套管二(21)安裝在電極二接線端(22)上,電極二(6)的上端徑向外側(cè)有一個(gè)絕緣隔離槽一(48),電極二(6)的下端徑向外側(cè)有一個(gè)絕緣隔離槽二(49),電極二(6)的中間部分有呈螺旋形的電極二導(dǎo)流槽(25),電極二導(dǎo)流槽(25)的上端起點(diǎn)是絕緣隔離槽一(48),電極二導(dǎo)流槽(25)的下端終點(diǎn)是絕緣隔離槽二(49),電極二導(dǎo)流槽(25)的螺旋方向和螺距與電極一(7)中間部分的電極一螺旋段的螺旋方向和螺距相同;電極二導(dǎo)流槽(25)把電極二(6)的中間部分分割呈螺旋形,稱之為電極二螺旋段,電極二螺旋段的截面呈矩形,電極二螺旋段的截面寬度大于電極二導(dǎo)流槽(25)的截面寬度;電極二(6)的材質(zhì)是導(dǎo)電材料;
電極一固定套(29)呈一端封閉的圓筒形,電極一固定套(29)中間是固定套中心孔一(56),電極一固定套(29)的徑向外側(cè)有固定套凸臺(tái)一(57);電極一固定套(29)的材質(zhì)是絕緣材料;
中罐體部件在裝配時(shí),把絕緣筒體(40)安裝在中罐體(9)的徑向內(nèi)側(cè),把電極二(6)安裝在絕緣筒體(40)的徑向內(nèi)側(cè),把電極一(7)安裝在電極二(6)的徑向內(nèi)側(cè),并且使電極一接線端(11)和絕緣套管一(10)依次穿過電極二(6)的絕緣隔離槽一(48)和絕緣筒體(40)的絕緣筒體電極導(dǎo)引孔一(45),并且電極一接線端(11)和絕緣套管一(10)繼續(xù)穿過中罐體法蘭(41)的中罐體電極導(dǎo)引孔一(42),使電極一接線端(11)和絕緣套管一(10)的一部分位于中罐體法蘭(41)的徑向外側(cè);中罐體部件在裝配時(shí),同時(shí)使電極二接線端(22)和絕緣套管二(21)穿過絕緣筒體(40)的絕緣筒體電極導(dǎo)引孔二(46),并且電極二接線端(22)和絕緣套管二(21)繼續(xù)穿過中罐體法蘭(41)的中罐體電極導(dǎo)引孔二(43),使電極二接線端(22)和絕緣套管二(21)的一部分位于中罐體法蘭(41)的徑向外側(cè);電極一(7)的電極一固定端(28)安裝在電極一固定套(29)的固定套中心孔一(56)中,電極一固定套(29)的一端依次穿過絕緣筒體(40)的絕緣筒體電極固定孔一(47)和中罐體筒體(39)的中筒體電極固定孔一(44)中,電極一固定套(29)有固定套凸臺(tái)一(57)的一端位于電極二(6)的絕緣隔離槽二(49)中;
中罐體部件在裝配后,中罐體筒體(39)徑向側(cè)表面的若干個(gè)中筒體導(dǎo)流孔(23)與絕緣筒體(40)徑向側(cè)表面的若干個(gè)絕緣筒體導(dǎo)流孔(24)空間位置一一對(duì)應(yīng)重疊,并且,每一個(gè)中筒體導(dǎo)流孔(23)和絕緣筒體導(dǎo)流孔(24)的空間位置與電極二(6)的電極二導(dǎo)流槽(25)的一部分重疊;
上罐體(14)從下至上依次由上罐體法蘭一(53)、上罐體筒體(54)、上罐體法蘭二(55)焊接在一起;上罐體筒體(54)呈圓筒形,上罐體筒體(54)徑向外側(cè)有進(jìn)液管(15),進(jìn)液管(15)外側(cè)有進(jìn)液管法蘭,進(jìn)液管法蘭的外側(cè)是進(jìn)液口(16),進(jìn)液管(15)沿著上罐體筒體(54)截面的切線方向插入上罐體筒體(54)徑向內(nèi)側(cè);液體介質(zhì)從進(jìn)液口(16)經(jīng)過進(jìn)液管(15)流入上罐體筒體(54)徑向內(nèi)側(cè),并沿著上罐體筒體(54)徑向內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)的方向與電極二導(dǎo)流槽(25)的螺旋方向相同;
溢流管部件(17)包括溢流管(18)、溢流管法蘭一(51)、溢流管法蘭二(52);溢流管(18)的上端是溢流管法蘭二(52),溢流管法蘭二(52)的上端是溢流口(19),溢流管(18)的下端穿過溢流管法蘭一(51)向下延伸;
負(fù)介電電泳旋液分離器在裝配時(shí),中罐體部件安裝在下罐體(8)上端,并且使中筒體密封凸臺(tái)(31)與下筒體密封凸臺(tái)(30)之間水平對(duì)齊,O型密封圈(3)的徑向外側(cè)與下筒體密封凸臺(tái)(30)的徑向內(nèi)側(cè)之間接觸密封;下罐體筒體(37)徑向內(nèi)側(cè)與中罐體筒體(39)徑向外側(cè)之間形成相對(duì)封閉的分離腔(27);中罐體部件的絕緣筒體(40)的徑向內(nèi)側(cè)形成電泳腔(26);上罐體(14)安裝在中罐體部件上端,上罐體(14)的上罐體筒體(54)的徑向內(nèi)側(cè)形成旋流腔(20);溢流管部件(17)安裝在上罐體(14)上端,并且使溢流管(18)的下端依次穿過上罐體筒體(54)的徑向內(nèi)側(cè)和電極一(7)的徑向內(nèi)側(cè),溢流管(18)的下端安裝在溢流管支架(32)中間呈環(huán)形的支架環(huán)中;
負(fù)介電電泳旋液分離器在裝配后,電極一接線端(11)和電極二接線端(22)連接介電電泳電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)介電電泳旋液分離器,其特征在于負(fù)介電電泳旋液分離器的工作過程包括預(yù)旋階段和運(yùn)行階段;負(fù)介電電泳旋液分離器在預(yù)旋階段時(shí),含有微粒的液體介質(zhì)從進(jìn)液口(16)進(jìn)入負(fù)介電電泳旋液分離器內(nèi),液體介質(zhì)經(jīng)過進(jìn)液管(15)沿著切線方向流入旋流腔(20)形成進(jìn)液旋流,進(jìn)液旋流沿著進(jìn)液旋流螺旋路徑(59)向下流動(dòng)至電泳腔(26);
進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔(26)后,一部分液體介質(zhì)沿著電極二導(dǎo)流槽(25)流動(dòng),并依次經(jīng)過絕緣筒體導(dǎo)流孔(24)、中筒體導(dǎo)流孔(23)進(jìn)入分離腔(27)形成分離液,分離腔(27)內(nèi)的空氣依次經(jīng)過下罐體法蘭(36)的排氣通孔(35)和排氣管(12)從排氣口(13)排出;當(dāng)分離腔(27)內(nèi)的空氣全部從排氣口(13)排出后,關(guān)閉安裝在排氣口(13)上的排氣閥門;分離腔(27)內(nèi)的分離液經(jīng)過分離液管(4)從分離液出口(5)排出;進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔(26)后,其余部分液體介質(zhì)在電極二(6)、電極一(7)之間沿著螺旋路徑向下流動(dòng)至底流腔(34);
進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔(34)后,一部分液體介質(zhì)沿著錐形封頭(33)徑向內(nèi)表面向下流動(dòng)形成底流液,底流液經(jīng)過底流管(2)從底流口(1)排出;進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔(34)后,還有一部分液體介質(zhì)流向溢流管(18)下端形成溢流液,溢流液向上流動(dòng)經(jīng)過溢流管(18)從溢流口(19)排出;進(jìn)液旋流進(jìn)入底流腔(34)后,其余部分液體介質(zhì)沿著溢流管(18)徑向外表面向上流動(dòng)形成環(huán)流液,環(huán)流液向上流動(dòng)依次經(jīng)過電泳腔(26)、旋流腔(20),環(huán)流液在旋流腔(20)的上端匯入進(jìn)液旋流;
負(fù)介電電泳旋液分離器在預(yù)旋階段一段時(shí)間后,在負(fù)介電電泳旋液分離器內(nèi)形成上述穩(wěn)定的液體介質(zhì)旋流,之后逐漸減小安裝在進(jìn)液口(16)上的進(jìn)液閥門的開啟高度,逐漸減小安裝在底流口(1)上的底流閥門的開啟高度,逐漸減小安裝在溢流口(19)上的溢流閥門的開啟高度,逐漸減小安裝在分離液出口(5)上的分離液閥門的開啟高度,并且調(diào)節(jié)進(jìn)液閥門、底流閥門、溢流閥門、分離液閥門之間的開啟高度比率,使進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔(26)后的流速降低,并且使進(jìn)液旋流螺旋路徑(59)與電極二導(dǎo)流槽(25)的螺旋路徑相吻合,延長液體介質(zhì)在電泳腔(26)的停留時(shí)間;之后在電極一接線端(11)和電極二接線端(22)之間接通介電電泳電源,負(fù)介電電泳旋液分離器進(jìn)入運(yùn)行階段;
負(fù)介電電泳旋液分離器在運(yùn)行階段時(shí),進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔(26)后,液體介質(zhì)中的負(fù)介電屬性微粒向電極二(6)的徑向內(nèi)側(cè)移動(dòng),在進(jìn)液旋流的推動(dòng)下,一部分液體介質(zhì)攜帶被吸附在電極二(6)徑向內(nèi)側(cè)的負(fù)介電屬性微粒進(jìn)入電極二導(dǎo)流槽(25)成為分離液,分離液攜帶負(fù)介電屬性微粒依次經(jīng)過絕緣筒體導(dǎo)流孔(24)、中筒體導(dǎo)流孔(23)進(jìn)入分離腔(27),分離液攜帶負(fù)介電屬性微粒經(jīng)過分離液管(4)從分離液出口(5)排出;與此同時(shí),進(jìn)液旋流進(jìn)入電泳腔(26)后,液體介質(zhì)中的正介電屬性微粒向電極一(7)的徑向外側(cè)移動(dòng),在進(jìn)液旋流的推動(dòng)下,正介電屬性微粒沿著電極一(7)的螺旋外表面向下流動(dòng),正介電屬性微粒在電極一尾端(61)向下流動(dòng)至底流腔(34),正介電屬性微粒匯入底流液,底流液攜帶正介電屬性微粒經(jīng)過底流管(2)從底流口(1)排出。