[发明专利]用于在无膜颗粒分离系统中分开流体流的方法及设备

说明书

技术领域

本申请涉及无膜颗粒分离系统，且具体地涉及用于在无膜颗粒分 离系统中分开流体流的方法及设备。

背景技术

在共同未决的专利申请中，已描述了具有大致为螺旋或弯曲构造 的若干不同类型的无膜颗粒分离装置。

一般而言，这些装置对于与水相比具有密度差异的颗粒较为有 用，从而产生以分离为目的而横向移动穿过通道所必需的离心力或浮 力。这些装置中的一些装置还对分离中性悬浮颗粒有用，这取决于其 构造。参看图1，示出了分离装置20的一种示例性形式。这种形式示 出了具有渐增曲率半径的示范性螺旋通道22。这种几何形状利用了压 力变化率。任何适合的形式都将满足。然而，例如在另一种形式中， 该装置可具有对于侧壁带有渐减曲率半径的收缩式螺旋通道。该通道 还可保持大致恒定的曲率半径，以及恒定的通道尺寸。在这些情况的 任何一种或其它情况下，通道22都展开成两个分离的通道24和26(例 如，在图1中也称为通道#1和通道#2，以容许多个出口路径)。

这些类型的分离装置以多种方式来提供颗粒分离。例如，根据流 速，颗粒分离可由穿过通道的流动流体所产生的离心力或压力驱动。 在任何情况下，目标都在于产生颗粒分离。通常，流体流然后将具有 带有一种类型的颗粒或条带的颗粒的第一部分，以及具有流体且在其 中没有第一部分的颗粒的第二部分。

在这些类型的系统中，期望的是在装置出口处提供增强的分离能 力。

发明内容

在当前所述实施例的一个方面，一种颗粒分离装置包括可操作用 于接收在其中分布有颗粒的流体的入口，可操作用于产生包括第一部 分和第二部分的流场的至少一个弯曲通道，以及包括用于分流而使得 第一部分在第一路径上流动且第二部分在第二路径上流动的机构的 出口。

在当前所述实施例的另一个方面，该出口包括刃形边缘(knife edge)。

在当前所述实施例的另一个方面，该刃形边缘可操作用于枢转。

在当前所述实施例的另一个方面，该刃形边缘可操作用于滑动。

在当前所述实施例的另一个方面，该出口包括用以在第一路径与 第二路径之间产生压差的系统。

在当前所述实施例的另一个方面，该系统包括位于第一路径中的 第一阀以及位于第二路径中的第二阀。

在当前所述实施例的另一个方面，该装置还包括反馈系统。

在当前所述实施例的另一个方面，该反馈系统可操作用于基于压 力、带宽和流速中的至少一项来控制该装置。

在当前所述实施例的另一个方面，该反馈系统可操作用于基于粘 度和温度中的至少一项来控制该装置。

在当前所述实施例的另一个方面，该系统包括至少两条通道，在 通道之间设置有促动器，其中，促动器有选择地使通道壁变形以产生 压差。

在当前所述实施例的另一个方面，该系统包括至少两条通道，在 通道之间设置有两个促动器，其中，各促动器均有选择地使其中的一 个通道壁变形以产生压差。

在当前所述实施例的另一个方面，该系统包括定位成且可操作用 于有选择地将压力施加到对应于第一路径和第二路径的通道上的压 缩圈。

在当前所述实施例的另一个方面，该方法包括在分离装置中启动 流体流，以及调整出口中的机构以改变第一出口路径与第二出口路径 之间的流体流。

在当前所述实施例的另一个方面，调整包括在出口内移动刃形边 缘。

在当前所述实施例的另一个方面，调整包括利用该装置来改变压 力。

在当前所述实施例的另一个方面，基于至少一个促动器的操作来 改变压力。

在当前所述实施例的另一个方面，基于对压缩圈和扩张圈中至少 一个的操纵来改变压力。

在当前所述实施例的另一个方面，基于至少一个阀的启动来改变 压力。

在当前所述实施例的另一个方面，基于反馈数据项来进行调整。

在当前所述实施例的另一个方面，数据项是基于压力、带宽、流 速、粘度和温度中的至少一项。

附图说明

图1为示例性螺旋型颗粒分离装置的示图；

图2示出了当前所述实施例的一种形式；

图3示出了当前所述实施例的一种形式；

图4示出了当前所述实施例的一种形式；