專(zhuān)利名稱(chēng)：混流的導(dǎo)流板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以混合兩種液體的泵，例如用于液-液萃取過(guò)程。
我的美國(guó)專(zhuān)利US4，657，401公開(kāi)了一種為了混合兩種互不溶解的液體的混流泵，它用于液-液萃取過(guò)程。我的所公開(kāi)的美國(guó)專(zhuān)利US4，595，571，也參考地包括在本發(fā)明中。
我的美國(guó)專(zhuān)利US4，657，401混流泵具有一水平的離心葉輪，它圍繞實(shí)質(zhì)上垂直的軸旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)使液體從兩入口流向泵殼的出口。雖然該專(zhuān)利所公開(kāi)的混流泵的工作是滿(mǎn)意的，但發(fā)現(xiàn)使用導(dǎo)流板可以提高泵的性能，該導(dǎo)流板使流體從泵殼的外側(cè)沿旋輪葉輪的軸線(xiàn)方向流動(dòng)。這樣的改進(jìn)使得液體在被向外拋和通過(guò)泵出口之前，引起兩種進(jìn)入的液體首先流到葉輪的中心部分，其結(jié)果是導(dǎo)致兩液體更有效的混合。這樣的改進(jìn)由于兩流體沿著泵葉輪表面更密切的接觸，從而獲得其中之一的液體所含一個(gè)或多個(gè)組分更有效地轉(zhuǎn)移到其它液體中。
本發(fā)明提供用以?xún)煞N液體的混流泵。泵包括殼體和裝在殼體內(nèi)的一個(gè)實(shí)質(zhì)上水平的離心葉輪。在殼體上一對(duì)入口允許液體進(jìn)入葉輪的下側(cè)。殼體有一出口，它位于葉輪的上方，提供了使葉輪圍繞著實(shí)質(zhì)上垂直軸旋轉(zhuǎn)的裝置，以推動(dòng)和混合從進(jìn)口至出口的液體。在入口和葉輪的下側(cè)之間的殼體內(nèi)設(shè)置了一導(dǎo)流板，它使殼體外側(cè)的液體朝著葉輪的軸線(xiàn)方向流動(dòng)。
最佳的是，導(dǎo)流板在葉輪下面留有間距，并包括中心孔。葉輪轉(zhuǎn)軸通過(guò)孔而延伸。優(yōu)選的導(dǎo)流板包括一向外延伸的法蘭，它與實(shí)質(zhì)上垂直的邊緣的下端相固定連接。該邊緣連接于實(shí)質(zhì)上水平的環(huán)形擋板的外周邊。法蘭固定到殼體以使液體必然從泵入口沿葉輪的軸線(xiàn)流動(dòng)并向上流過(guò)環(huán)形擋板的中心孔。
優(yōu)選是混流泵的入口位于導(dǎo)流板的下面并在殼體的底部，導(dǎo)流板在殼體底部上方有一間距。本發(fā)明的最佳形式，出口位于殼體的頂部，并連接到液-液萃取塔的底部，例如它公開(kāi)在我的美國(guó)專(zhuān)利US4，595，571和4，657，401中。
從以下的詳細(xì)描述及附圖將會(huì)更充分地理解本發(fā)明，其中

圖1是安裝在液-液萃取塔底部的本發(fā)明混流泵的部分示意圖，即部分剖視和部分?jǐn)嗝?
圖2是圖1的2-2剖視圖;
圖3是裝入混流泵前的導(dǎo)流板的視圖;
圖4是按照?qǐng)D34-4方向的平面圖。
參看圖1，是公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利US4，657，401的一種立式液-液萃取塔10，具有一水平底部12和一在中心設(shè)置的入口14，它位于萃取塔中心部分的立式提升管16的下端。一向下延伸的環(huán)形裙部18圍繞液-液萃取塔的底板12的外周邊的上邊緣被整體地加工出。
一正方形的泵殼20具有四個(gè)立壁22(見(jiàn)圖27，它們以底板12的底面的各自的上邊緣被整體構(gòu)成。以水平環(huán)形連接板24的上表面整體地構(gòu)成泵殼壁的下邊緣，以裙部18下邊緣整體地構(gòu)成連接板的外周邊。連接板24包括一向下延伸的圓筒部分26和一向外延伸的柱狀法蘭28。
泵殼體包括一圓形底部30，具有向外延伸的法蘭32，用圍繞著法蘭28和32的外周邊設(shè)置的螺栓34將其固定到法蘭28的下表面。
一垂直的葉輪軸36向上延伸，通過(guò)殼體底部30的中心垂直孔38。一水平的葉輪40被裝在泵殼內(nèi)，在軸36的上端。葉輪包括一水平的圓形盤(pán)42和四個(gè)徑向延伸的葉輪葉片44，它們以相等的間距安裝在盤(pán)42的下面。根據(jù)需要可以使用更多或較少的葉片。最好所有的葉片具有相同的形式。每個(gè)葉片從軸36剛好延伸到盤(pán)42的外周邊的末端。
每個(gè)葉片44的橫截面是L形，它包括一水平的支板，點(diǎn)焊到盤(pán)的底面。每個(gè)葉片還包括一垂直的并向下延伸的葉輪件48。
葉輪件48的最佳形狀見(jiàn)圖1所示。每一葉輪件按向上種向外的方向逐漸減小，以致每個(gè)葉輪件其內(nèi)側(cè)一端較靠近于殼體的底部，而在其外側(cè)一端則遠(yuǎn)離殼體的底部。
密封件50固定于空腔52內(nèi)，它與殼體底部30的孔38同心。該密封件相對(duì)軸36形成滑動(dòng)液體密封。密封件是一種慣用的商業(yè)上可以購(gòu)買(mǎi)到的陶瓷-石墨型，用以密封旋轉(zhuǎn)軸。軸36由軸承(未示出)支承以便于旋轉(zhuǎn)，軸承裝在殼體底部30的下方。
一對(duì)垂直入口孔58相對(duì)于葉輪軸對(duì)側(cè)設(shè)置延伸通過(guò)泵殼體的底部30，并裝有常規(guī)的裝置(未示出)以便當(dāng)葉輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)將第一和第二相互不溶解的液體供到泵殼體的內(nèi)部，葉輪軸是由常規(guī)的皮帶輪皮帶和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(未示出)帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的，如見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利US4，657，401。
一環(huán)形導(dǎo)流板60(圖1、3和4)包括一水平的環(huán)形擋板62，它具有的中心孔64同心地圍繞著泵軸36的中心孔64，整體地構(gòu)成一向下延伸的環(huán)形邊緣66，即用擋板62的外周邊整體地形成其上邊緣，它包括一向外延伸的環(huán)形法蘭68。用螺栓70將法蘭固定在泵殼體后部的上面，使得邊緣66的內(nèi)表面的直徑大致等于兩入口58的最外部分之間的距離。
進(jìn)入入口孔58的液體，通過(guò)導(dǎo)流板迫使其沿著葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向流動(dòng)并向上通過(guò)擋板62的中心孔64。在液體由于離心力拋至葉輪外周邊和向上通過(guò)泵殼體至萃取塔的入口(和泵殼體出口)14之前，則可導(dǎo)致液體直接對(duì)著葉輪葉片48的內(nèi)部。如果不使用導(dǎo)流板，其趨勢(shì)是，進(jìn)入的液體僅僅主要地分布于葉輪葉片48的外端，其結(jié)果是，在其它液體中分散一種液體的效率較低。
此外，通過(guò)迫使進(jìn)入的液體流到葉輪的中心，則葉輪葉片的更均勻的工作區(qū)域位于進(jìn)入液體之中。其結(jié)果是，葉片的磨損更均勻和泵葉輪的壽命增長(zhǎng)。
上述裝置的各種零件可由任意一些合適的材料制造。例如，葉輪盤(pán)和葉片可用金屬制造，例如鈦。葉輪軸可以是鈦或不銹鋼。擋板可以用由玻璃纖維加強(qiáng)的塑料制造。泵殼可以用任何合適的塑料制造(最好是一種例如聚丙烯，PVDF或FRP)，這些塑料能經(jīng)受較高的操作溫度范圍達(dá)到大約170°F。
使用本發(fā)明的導(dǎo)流板，其結(jié)果是提高了液-液萃取的效率。具體的應(yīng)用試驗(yàn)已指出，輸出流量提高比率為3比1(帶有導(dǎo)流板為每分鐘0.75加倫，而沒(méi)裝導(dǎo)流板的為每分鐘0.25加倫)。由此，可以相信，導(dǎo)流板的使用明顯地改進(jìn)了液-液萃取過(guò)程。
權(quán)利要求
1.用于兩種液體的混流泵，它包括一個(gè)帶有出口的殼體；一個(gè)裝在殼體內(nèi)的實(shí)質(zhì)上水平的離心葉輪；在殼體內(nèi)的一對(duì)入口，允許液體進(jìn)入葉輪的下側(cè)；在殼體上的一出口，位于葉輪的上方；一液一液萃取塔的進(jìn)口連接于殼體的出口用于使圍繞一實(shí)質(zhì)上垂直軸的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，以便推動(dòng)和混合從進(jìn)口至出口的液體；和一個(gè)在殼體內(nèi)的導(dǎo)流板，它位于進(jìn)口與葉輪的下側(cè)之間，其結(jié)構(gòu)布置使液體從殼體外側(cè)沿葉輪的軸線(xiàn)導(dǎo)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中導(dǎo)流板在葉輪的下面有一間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中導(dǎo)流板為環(huán)形并且它安置在葉輪轉(zhuǎn)軸的周?chē)?，并與該軸相間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其中導(dǎo)流板包括一實(shí)質(zhì)上水平的環(huán)形擋板，它圍繞著葉輪軸而設(shè)置一個(gè)法蘭，它位于擋板的外周邊上，和用于將法蘭固定到殼體上的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其中殼體具有底部，入口在殼體底部中，其中導(dǎo)流板安置在入口的上方并與其相間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其中殼體具有底部，入口在殼體底部上，其中導(dǎo)流板安置在入口的上方并與其相間隔，并且其中的出口是在殼體的頂部。
全文摘要
一種用于兩液體的混流泵，它包括一殼體和安裝在殼體內(nèi)的一實(shí)質(zhì)上水平的離心葉輪。在殼體中的一對(duì)入口允許液體進(jìn)入到葉輪的下側(cè)。在葉輪的上面并在殼體內(nèi)有一液體出口。葉輪圍繞著一實(shí)質(zhì)上垂直的軸旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)使和混合從入口至出口的液體。在殼體內(nèi)的一導(dǎo)流板，它位于液體入口和葉輪的下側(cè)之間，它將液體從殼體的外側(cè)沿葉輪的軸線(xiàn)導(dǎo)向。
文檔編號(hào)B01F3/08GK1073615SQ9211248
公開(kāi)日1993年6月30日 申請(qǐng)日期1992年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月3日
發(fā)明者喬治·M·加利克 申請(qǐng)人:喬治·M·加利克