本发明专利技术涉及一种多种流体周期性定向导流装置，包括二个定子和一个转子，二个定子都包括一个圆柱管部件和一个圆盘部件；所述转子为圆柱‑圆锥‑圆柱体或圆柱‑圆柱‑圆柱体结构，可转动地设置在由二个定子围成的空间内；在第一定子的圆盘部件的内部设置有多条定子分布通道，在第二定子圆盘部件的内部设置有多条定子集合通道；在转子的圆柱面间隔设置有多条圆周通道；在定子圆柱管部件上设置有多条定子供液通道和多条定子排液通道；在转子的内部设置有多条转子分布通道、多条转子集合通道和多条转子连通通道。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多种流体周期性定向导流装置，其用于多种液体经各自独立的流路向各自独立的目标地定向地进行导流。
技术介绍
具有多种液体周期性定向导流功能的多通道阀，在物理、化学和色谱分析过程中有着广泛的应用。1953年，美国专利US2706532公开了第一个多通道阀的结构，它的结构特点是：（1）包括两个圆盘状定子和一个圆柱状转子，定子的分集通道和供排液通道均位于同一定子内；（2）转子通道与定子通道连通的开口以及供排液圆周通道都位于转子的两端面，转子与定子之间依靠两个平面密封密闭。1959年美国UOP公司公开了第一个上市的多通道阀的结构（US3040777），它的结构特点是：包括一个圆盘状定子和一个圆盘状转子，转子与定子之间依靠一个平面密封密闭，供排液圆周通道在一个平面内同心分布。1986年国UOP公司公开了一个较理想的多通道阀结构（US4569371），它的结构特点是：（1）包括三个圆柱管形定子和一个圆柱形转子，定子分集通道位于中部直径大的定子上，定子供排液通道位于两端直径较小的两个定子上；转子通道位于转子两端直径较小的圆柱体内，转子通道与定子通道连通的开口位于转子中部直径较大圆柱体的圆柱面上。（2）转子与定子之间形成三个圆柱面密封，密封依靠位于通道开口内弹簧的弹力。1986年国UOP公司公开了另一个较理想的多通道阀（US4574840）结构，其结构与（US4569371）公开的结构类似，不同之处在于：转子通道与定子分集通道之间的密封由圆柱面密封改为平面密封，转子轴一个转子分割为两个转子。1995年，美国Advanced Separation Technologies Incorporated公开了第二个上市多通道阀结构（US5676826），该结构由一个定子和一个转子构成，定子上只有供排液通道，无供排液圆周通道，多通道阀的其它功能依靠反应器与转子同步旋转完成。2004年，Puritech公司公开了第三个上市的多通道阀结构（US6802970），它的结构特点是：（1）包括二个圆盘形定子，一个圆柱管形定子和一个圆柱体转子，转子位于三个定子围成的空间内；定子供排液通道位于两端的两个圆盘形定子上，定子分集通道位于中部圆柱管形定子上；供排液圆周通道位于转子两个端面与两个圆盘形定子之间；转子通道与定子分集通道连通的开口位于转子的圆柱或圆锥面上。（2）转子与定子之间形成三个密封：两个平面密封和一个圆柱面（或圆锥面）密封。上述专利中，US4574840和US4569371的结构的缺陷是，阀在步进过程中其密封方式存在瞬时的返流泄漏。US3040777、US5676826和US6802970公开的结构的缺陷是，随着通道数量的增多或/和通道直径的增大，阀的直径和密封面积将急剧增大，制造和密封等都将面临严峻挑战。如对于7通道24口US3040777 阀（5个反应器），目前最大转子直径只能到4.5英尺，此阀占地面积8.5×8.5平方英尺，高15英尺，26,000重达英磅。 US5676826公开的结构面临反应器与阀旋转同步，以及反应器旋转载架的载重限制等挑战。综上所述，物理、化学和色谱相关领域迫切需求直径体更小、重量更轻、能容纳更多通道或/和更大直径通道、密封面积小、密封更容易更可靠的多通道旋转阀。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种直径体更小、重量更轻、能容纳更多通道和/或更大直径通道、密封面积小、密封更容易更可靠的多种流体周期性定向导流装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种多种流体周期性定向导流装置，其特征在于：包括二个定子和一个转子；所述二个定子中，其中一个定子包括法兰部件和厚壁管部件，称为第一定子，另一个包括圆盘部件和厚壁管部件；所述转子为圆柱-圆锥-圆柱体或圆柱-圆柱-圆柱体结构，转动设置在由所述二个定子围成的空间内，由轴承定位。在所述第二定子的圆盘部件内部设置有多条定子分布通道和多条定子集合通道；每条所述定子分布通道在所述圆盘部件表面形成两个开口，其中一个开口位于所述圆盘的外侧面，用于与一个反应器的进液口连接，另一个开口位于所述圆盘朝向所述转子的一侧；每条所述定子集合通道在所述圆盘部件表面形成两个开口，其中一个开口位于所述圆盘的外侧面，用于与一个反应器的排液口连接，另一个开口位于所述圆盘朝向所述转子的一侧。在所述转子两侧的圆柱面间隔设置有多个圆周凹槽，所述圆周凹槽与所述定子的厚壁管内壁围成多条圆周通道，在所述第一定子一侧的圆周通道用于供液圆周通道，在所述第二定子一侧的圆周通道用于排液圆周通道。在所述第一定子的圆柱管上设置有多条定子供液通道，每条所述定子供液通道的内端与一条供液圆周通道相通，外端用于与供液储罐连接；在所述第二定子的圆柱管上设置有多条定子排液通道，每条所述定子排液通道的内端与一条排液圆周通道相通，外端用于与排液储罐连接。在所述转子内部设置有多条转子分布通道和多条转子集合通道，每条所述转子分布通道的一端与一条通向所述定子供液通道的供液圆周通道相通，另一端在所述转子朝向第二定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子分布通道对接；每条所述转子集合通道的一端与一条通向所述定子排液通道的圆周通道相通，另一端在所述转子朝向第二定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子集合通道对接；在所述转子中部直径较大的圆柱体或圆锥体内部设置有多条转子连通通道，每条所述转子连通通道沿所述转子的轴线平行布置，其一端在所述转子朝向所述第二定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子分布通道对接，另一端在所述转子朝向所述第二定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子集合通道对接。在每条所述圆周通道两侧均设置两个密封圈，每个所述密封圈均设置于开设在所述转子的圆柱面上的环形凹槽中。在所述第二定子圆盘部件与转子中部之间设置有圆锥形非金属密封，所述第二定子圆盘密封面与转子中部密封面的对应关系为定子圆锥面-转子圆锥面、定子圆锥面-转子圆柱面或定子圆柱面-转子圆锥面，圆锥的锥度为5°～70°的圆锥结构，以30°～40°为佳，当密封面的对应关系定子圆锥面-转子圆锥面时，定子密封面的锥度可大于、等于或小于转子密封面的锥度。在所述装置内，单一液体流向为：定子供液通道→供液圆周通道→转子分布通道→定子分布通道0→反应器0→定子集合通道0→转子连通通道0→定子分布通道1→反应器1→定子集合通道1→转子连通通道1→定子分布通道2→反应器2→定子集合通道2→排液圆周通道→定子排液通道。所述装置可导流的的液体种类数为1～20，常用1～10种。在所述装置单一流通管路上，定子供液通道、供液圆周通道、转子分布通道、定子分布通道、转子连通通道、定子集合通道、转子集合通道、排液圆周通道和定子排液通道的总横截面积相等；用于供液的所述圆周通道数或用于排液的所述圆周通道数大于等于液体种类数；所述定子供液通道数或定子排液通道数大于等于用于供液的所述圆周通道数或用于排液的所述圆周通道数；所述转子分布通道数或转子集合通道数大于等于用于供液的所述圆周通道数或用于排液的所述圆周通道数。所述反应器数量为转子分布通道数或转子集合通道数的1～10倍。所述反应器数量为转子分布通道数或转子集合通道数的1～3倍。所述密封面和密封圈的材料为橡胶、聚氨酯、聚酰胺、聚甲醛、聚乙烯、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多种流体周期性定向导流装置，其特征在于：包括二个定子和一个转子；所述二个定子中，其中一个定子包括法兰部件和厚壁管部件，称为第一定子，另一个包括圆盘部件和厚壁管部件；所述转子为圆柱‑圆锥‑圆柱体或圆柱‑圆柱‑圆柱体结构，转动设置在由所述二个定子围成的空间内，由轴承定位；在所述第二定子的圆盘部件内部设置有多条定子分布通道和多条定子集合通道；每条所述定子分布通道在所述圆盘部件表面形成两个开口，其中一个开口位于所述圆盘的外侧面，用于与一个反应器的进液口连接，另一个开口位于所述圆盘部件朝向所述转子的一侧；每条所述定子集合通道在所述圆盘部件表面形成两个开口，其中一个开口位于所述圆盘部件的外侧面，用于与一个反应器的排液口连接，另一个开口位于所述圆盘部件朝向所述转子的一侧；在所述转子两侧的圆柱面间隔设置有多个圆周凹槽，所述圆周凹槽与所述定子的厚壁管内壁围成多条圆周通道，在所述第一定子一侧的圆周通道用于供液圆周通道，在所述第二定子一侧的圆周通道用于排液圆周通道；在所述第一定子的厚壁管上设置有多条定子供液通道，每条所述定子供液通道的内端与一条供液圆周通道相通，外端用于与供液储罐连接；在所述第二定子的厚壁管上设置有多条定子排液通道，每条所述定子排液通道的内端与一条排液圆周通道相通，外端用于与排液储罐连接；在所述转子内部设置有多条转子分布通道和多条转子集合通道，每一条所述转子分布通道的一端与一条通向所述定子供液通道的供液圆周通道相通，另一端在所述转子朝向第一定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子分布通道对接；每一条所述转子集合通道的一端与一条通向所述定子排液通道的圆周通道相通，另一端在所述转子朝向第二定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子集合通道对接；在所述转子中部直径较大的圆柱体或圆锥体内部设置有多条转子连通通道，每一条所述转子连通通道沿所述转子的轴线平行布置，其一端在所述转子朝向所述第二定子圆盘部件的一侧形成开口且与一条所述定子分布通道对接，另一端在所述转子朝向所述第二定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子集合通道对接。...
【技术特征摘要】
1.一种多种流体周期性定向导流装置，其特征在于：包括二个定子和一个转子；所述二个定子中，其中一个定子包括法兰部件和厚壁管部件，称为第一定子，另一个包括圆盘部件和厚壁管部件；所述转子为圆柱-圆锥-圆柱体或圆柱-圆柱-圆柱体结构，转动设置在由所述二个定子围成的空间内，由轴承定位；在所述第二定子的圆盘部件内部设置有多条定子分布通道和多条定子集合通道；每条所述定子分布通道在所述圆盘部件表面形成两个开口，其中一个开口位于所述圆盘的外侧面，用于与一个反应器的进液口连接，另一个开口位于所述圆盘部件朝向所述转子的一侧；每条所述定子集合通道在所述圆盘部件表面形成两个开口，其中一个开口位于所述圆盘部件的外侧面，用于与一个反应器的排液口连接，另一个开口位于所述圆盘部件朝向所述转子的一侧；在所述转子两侧的圆柱面间隔设置有多个圆周凹槽，所述圆周凹槽与所述定子的厚壁管内壁围成多条圆周通道，在所述第一定子一侧的圆周通道用于供液圆周通道，在所述第二定子一侧的圆周通道用于排液圆周通道；在所述第一定子的厚壁管上设置有多条定子供液通道，每条所述定子供液通道的内端与一条供液圆周通道相通，外端用于与供液储罐连接；在所述第二定子的厚壁管上设置有多条定子排液通道，每条所述定子排液通道的内端与一条排液圆周通道相通，外端用于与排液储罐连接；在所述转子内部设置有多条转子分布通道和多条转子集合通道，每一条所述转子分布通道的一端与一条通向所述定子供液通道的供液圆周通道相通，另一端在所述转子朝向第一定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子分布通道对接；每一条所述转子集合通道的一端与一条通向所述定子排液通道的圆周通道相通，另一端在所述转子朝向第二定子圆盘的一侧形成开口且与一条所述定子集合通道对接；在所述转子中部直径较大的圆柱体或圆锥体内部设置有多条转子连通通道，每一条所述转子连通通道沿所述转子的轴线平行布置，其一端在所述转子朝向所述第二定子圆盘部件的一侧形成开口且与一条所述定子分布通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：何克江，王季凤，刘冰洁，
申请(专利权)人：苏州麦可旺志生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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