比重式層流水處理器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械設(shè)備，即一種比重式層流水處理器。
【背景技術(shù)】
[0002]水處理包括污水處理或冷熱水分離等多種作業(yè)。水處理的方法很多，其中，按照水中各種成分的比重進(jìn)行分離，是最常用的方法之一。對(duì)于污水處理來(lái)說(shuō)，就是把比重較大的沉淀下來(lái)，比重較輕的漂浮上去，得到比較清潔的水。對(duì)于冷熱水分離來(lái)說(shuō)，就是比重較輕的熱水在上，比重較大的冷水在下，得到熱水或冷水。大量實(shí)驗(yàn)證明:在水體分離的過(guò)程中，保持水體的次序十分重要。由流體力學(xué)可知，液體的流動(dòng)有“紊流”和“層流”之分。“紊流”就是物料進(jìn)入罐體后先后順序被打亂，先進(jìn)入的可能會(huì)落在后面，后進(jìn)入的可能會(huì)跑到前面。而“層流”的流體則保持先后順序，先進(jìn)先出，后進(jìn)后出。在污水處理當(dāng)中，即需要保持次序，又需要按照比重來(lái)確定次序。不管先進(jìn)入的還是后進(jìn)入的，其比重較大的都要向下運(yùn)行到底層，比重較輕的都要上浮到上層。而對(duì)于排放來(lái)說(shuō)，則希望保持層流狀態(tài)，也就是各種比重的物料分別按照次序排出。如果不能保證次序，就可能把沉淀的雜質(zhì)或漂浮的雜質(zhì)和清水混合排出，也就達(dá)不到污水處理的目的。冷熱水分離的過(guò)程與上述過(guò)程類似，既要按比重排列，也需要保持一定的次序。如果流體物料的次序混亂，勢(shì)必造成內(nèi)部的沖擊，就會(huì)抵消部分重力作用，妨礙各種成分按比重排列?？梢姡幚碓O(shè)備在本質(zhì)上更需要保持比較穩(wěn)定的次序，也就是保持層流狀態(tài)。
[0003]可是，現(xiàn)有的水處理設(shè)備，其結(jié)構(gòu)形狀多不利于層流的形成。例如:現(xiàn)有污水處理罐的主體多為圓柱形，而下部多為錐形，下面的出口處于錐體的尖端，而且都比較小。相同高度的物料，與出口相對(duì)的運(yùn)行路徑較短，而邊緣到出口的運(yùn)行路徑較長(zhǎng)，在摩擦阻力的影響下，邊緣的液體到達(dá)出口的時(shí)間會(huì)長(zhǎng)，這樣就會(huì)形成中間的漏斗，必然造成罐內(nèi)液體物料的紊亂。
[0004]為了避免紊流，目前的污水處理多采用間歇式設(shè)備，就是罐內(nèi)注入污水后停止進(jìn)料，完成沉淀并且排放完畢后再進(jìn)行下一罐的作業(yè)。間歇式設(shè)備雖然能夠避免處理過(guò)程中的紊流影響，但在處理之后的排放過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生紊流，紊流排放也會(huì)造成清水流失和雜質(zhì)留存。此外，許多現(xiàn)代化生產(chǎn)線不適與間歇式設(shè)備相配合，而需要采用連續(xù)式設(shè)備。連續(xù)式就是入口不停的進(jìn)料，出口不停的排放，物料在不間斷的流動(dòng)當(dāng)中完成處理過(guò)程。顯然，連續(xù)式設(shè)備對(duì)流體次序的要求更高，實(shí)現(xiàn)層流的難度更大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種能把水的各種成分按比重分離，包括污水的雜質(zhì)分離以及冷熱水的分離，分離效率高，分離更加徹底的比重式層流水處理器。
[0006]上述目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:研制一種比重式層流水處理器，包括豎立的罐體，罐體上面設(shè)有進(jìn)料口，下面設(shè)有出料口，出料口端呈錐狀，其特點(diǎn)是:所述罐體內(nèi)設(shè)有圓柱狀的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外徑與罐體的內(nèi)徑相配合，可在動(dòng)力機(jī)的帶動(dòng)下平轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的上端面設(shè)有沿上端面的一條半徑延伸到邊緣的長(zhǎng)條狀上口，轉(zhuǎn)子的下端面設(shè)有長(zhǎng)條狀的下口，下口的外端與上口的外端上下相對(duì)，下口的內(nèi)端與上口的內(nèi)端錯(cuò)開，上口與下口相通。
[0007]所述罐體上部設(shè)有多支上排管，各上排管的高度不同，均設(shè)有可開關(guān)的閥門，進(jìn)料口向下延伸到最低的上排管以下。
[0008]所述上口內(nèi)端A與下口內(nèi)端C的距離以及下口內(nèi)端C到罐體出料口 E距離之和等于上口外端B與下口外端D的距離以及下口外端C到罐體出料口 E距離之和，即AC+CE =BD+DEo
[0009]所述轉(zhuǎn)子為實(shí)心圓柱體或空心盒狀圓柱體。
[0010]所述轉(zhuǎn)子的上端面與下端面是可分離的部件。
[0011]所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸兩端在罐體里面通過(guò)支架和軸承支撐，轉(zhuǎn)子里面設(shè)有浮子。
[0012]所述浮子是一個(gè)密閉的殼體，里面真空或充氣。
[0013]所述浮子的容積與周圍液體比重之積等于轉(zhuǎn)子整體的重力。
[0014]所述轉(zhuǎn)子是由磁力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)。
[0015]所述磁力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)子上的被動(dòng)磁塊，以及安裝在罐體外面與被動(dòng)磁塊相對(duì)的主動(dòng)磁塊，主動(dòng)磁塊固定在齒環(huán)上，齒環(huán)在罐體外周的滑道內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)設(shè)在罐體的一側(cè)，通過(guò)變速箱以及傳動(dòng)輪帶動(dòng)齒環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)中均勻刮取的其上端面上面的一層，經(jīng)轉(zhuǎn)子的上口和下口到達(dá)出口，運(yùn)行的路徑長(zhǎng)度非常接近，運(yùn)行的時(shí)間高度一致，從而使罐內(nèi)水體或雜質(zhì)能夠按先后順序，分層排出，特別適于污水的雜質(zhì)分離和冷熱水的分離，并適于連續(xù)式水處理作業(yè)以及自動(dòng)化、智能化程度較高的水處理系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是第一種實(shí)施例的主視圖；
[0018]圖2是第一種實(shí)施例的部件轉(zhuǎn)子的主視圖；
[0019]圖3是第一種實(shí)施例的部件轉(zhuǎn)子的俯視圖；
[0020]圖4是第一種實(shí)施例的部件轉(zhuǎn)子的仰視圖；
[0021]圖5是第一種實(shí)施例的部件轉(zhuǎn)子的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是第一種實(shí)施例的液體物料運(yùn)行路徑示意圖；
[0023]圖7是第二種實(shí)施例的部件轉(zhuǎn)子的主視圖；
[0024]圖8是第二種實(shí)施例的部件轉(zhuǎn)子與罐體裝配的局部主視圖；
[0025]圖9是第三種實(shí)施例的部件轉(zhuǎn)子的裝配主視圖；
[0026]圖10是第三種實(shí)施例的部件轉(zhuǎn)子的拆分示意圖；
[0027]圖11是第四種實(shí)施例的主視圖；
[0028]圖12是第四種實(shí)施例的部件浮子的主視圖；
[0029]圖13是第四種實(shí)施例的部件浮子的俯視圖；
[0030]圖14是第四種實(shí)施例的部件磁力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖；
[0031]圖15是第四種實(shí)施例的部件磁力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯視圖。
[0032]圖中可見:罐體1，進(jìn)料口 2，出料口 3，轉(zhuǎn)子4，轉(zhuǎn)軸5，上排管6，閥門7，上端面8，下端面9，上口 10，下口 11，凸邊12，折邊13，側(cè)壁14，螺桿15，螺母16，浮子17，被動(dòng)磁塊18，主動(dòng)磁塊19，齒環(huán)20，滑道21，電機(jī)22，變速箱23，傳動(dòng)輪24。
[0033]實(shí)施方式
[0034]第一種實(shí)施例:如圖1所示，這種比重式層流水處理器的主體是一個(gè)豎立的罐體1，罐體I上面設(shè)有填充水體的進(jìn)料口 2，下面設(shè)有排出水或雜質(zhì)物料的出料口 3。罐體I上部多支上排管6，上排管6的高度不同。進(jìn)料口 2向下延伸到最低的上排管以下。罐體I的主體為圓柱體，下部一段直徑越來(lái)越小而呈錐狀，出料口 3在錐體端部。其特點(diǎn)是:罐體I內(nèi)設(shè)有圓柱狀的轉(zhuǎn)子4，轉(zhuǎn)子4外徑與罐體I的內(nèi)徑為轉(zhuǎn)動(dòng)配合，可在動(dòng)力機(jī)的帶動(dòng)下繞轉(zhuǎn)軸5平轉(zhuǎn)。如圖2圖3圖4圖5所示，轉(zhuǎn)子4的上端面8設(shè)有長(zhǎng)條狀上口 10，上口 10沿上端面的一條半徑延伸，內(nèi)端接近轉(zhuǎn)軸5，外端到達(dá)轉(zhuǎn)子4的邊緣。轉(zhuǎn)子4的下端面9設(shè)有長(zhǎng)條狀的下口 11，下口 11的外端與上口 10的外端上下相對(duì)，下口 11的內(nèi)端與上口 10的內(nèi)端錯(cuò)開，上口 10與下口 11相通。上口 10與下口 11的長(zhǎng)度最好相等或一致。轉(zhuǎn)子4既可以是實(shí)心的圓柱體，也可以是空心的盒狀圓柱體。實(shí)心的圓柱體里面的上口 10與下口 11之間形成兩側(cè)斜面圍成的通道。空心盒狀圓柱體的上口 10與下口 11通過(guò)盒內(nèi)的空間相通。由流體的特性可知，每一點(diǎn)上的液體均沿最短的路徑運(yùn)行，因而液體在盒狀轉(zhuǎn)子內(nèi)充滿后，也是沿上口 10與下口 11之間的最短路徑流動(dòng)，其軌跡與通過(guò)實(shí)心轉(zhuǎn)子是一樣的。為了進(jìn)一步說(shuō)明水體在轉(zhuǎn)子中的流動(dòng)路徑，圖6畫出上口兩端液體向下的路徑，設(shè)轉(zhuǎn)子上口 10的內(nèi)端點(diǎn)為A，外端點(diǎn)為B，下口 11內(nèi)端點(diǎn)為C，外端點(diǎn)為D，罐體下端的出料口 3為E，則有:上口內(nèi)端A與下口內(nèi)端C的距離以及下口內(nèi)端C到罐體出口 E距離之和等于上口外端B與下口外端D的距離以及下口外端C到罐體出口 E距離之和，即AC+CE = BD+DEo實(shí)驗(yàn)證明:上口 10上的任意一點(diǎn)到下口 11上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的路徑是最短的，上口 10中點(diǎn)到下口 11中點(diǎn)的距離也是最短的。在液體物料運(yùn)行的時(shí)候，上口 10中點(diǎn)的液體受到周圍液體的擠壓，只能向下口 11的中點(diǎn)運(yùn)行。由外向內(nèi)，液體通