本发明专利技术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。具体而言，提供了一种用于对颗粒分离装置的出口中的流体流进行分流的方法及系统。该系统可包括静止或被动的机构或子系统。这些机构还可模块化和可互换，以提供２０∶８０、３０∶７０、４０∶６０、５０∶５０等的预设流体分流划分。在当前所述实施例的其它形式中，该系统为可调且可变的。在当前所述实施例的另一种形式中，该系统容许出口处的压差控制，以促进不同尺寸的颗粒或颗粒带在相应的通道或路径中的流动。
【技术实现步骤摘要】
用于在无膜颗粒分离系统中分开流体流的方法及设备
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。
技术介绍
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^各径)。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。
技术实现思路
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 一部分在第一3各径上流动且第二部分在第二^各径上流动的机构的 出O。在当前所述实施例的另一个方面，该出口包括刃形边》彖(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"t喿作用 于有选一奪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，基于对压缩圏和扩张圏中至少 一个的操纵来改变压力。在当前所述实施例的另一个方面，基于至少一个岡的启动来改变 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；图5示出了当前所述实施例的一种形式；图6示出了当前所述实施例的一种形式；图7示出了当前所述实施例的一种形式；图8示出了当前所述实施例的一种形式；图9示出了当前所述实施例的一种形式；图10(a)至图10(b)示出了当前所述实施例的一种形式；图11示出了当前所述实施例的一种形式；图12示出了当前所述实施例的一种形式；以及图13示出了当前所述实施例的一种形式。具体实施例方式当前所述实施例提供了 一种位于螺旋型分离装置的出口处用于 使流体流分流或分叉的机构。这在螺旋或弯曲型装置中尤其有利，因 为分离装置的出口通常将在通道的一侧相对于通道的另一侧上具有 不同尺寸的颗粒。在一些形式中，通道的一侧可具有在其中流动的颗 粒带，而通道的相对侧则具有很少的驻留颗粒。这在中性悬浮颗粒在 流体中流动和分离的情形中尤其如此。在至少一种形式中，流体流中 包含颗粒(或较多颗粒)的部分称为孩i粒流，而流体的其余部分称为流 出流。当前所述实施例提供了 一种通向各个分离装置的出口的分流系 统，其对于流体流是可透过的。也就是说，实现当前所述实施例通常 不会引起分散或相反损害集中的颗粒带或颗粒组的完整性，不会造成 过度的湍流，以及不会引起将削弱所期望的流体流的过大的压力波 动。当前所述实施例容许流体流分流的适应性，例如在/人20: 80的 分流至80:20的分流的范围内。适合的流动传感和计算才几反^t控制也 可应用于该系统。当前所述实施例可采用多种形式，如本领域的4支术人员将i/v识到 的那些。如本文所述，当前所述实施例可包括静止或被动的机构或子 系统。这些机构还可模块化或可互换，以提供20:80、 30:70、 40:60、 50:50等的预设流体分流划分。在当前所述实施例的其它形式中，该 系统是可调且可变的。在当前所述实施例的另一种形式中，该系统容 许在出口处的压差控制，以促进不同尺寸的颗粒或颗粒带在相应的通 道或路径中的流动。参看图2至图12，应当认识到的是，所示机构还可在多种不同的环境或构造中实现。为了便于图示和说明，这些机构在本文中示为以 简单形式和/或在典型环境中应用于单个通道中。例如，本领域的技术 人员将理解到，可以多种和重复的方式来实现这些技术和结构，在这 些方式中，例如，多个通道构造在装置或系统内。现参看图2，示出了具有入口 B、弯曲通道部分C和出口 10的螺 旋型分离装置A。应当认识到的是，为了便于说明，仅以典型形式示 出了分离装置A。图3至图12并未明确地示出整个分离装置，但应 当理解到的是，这些图中的任一出口都可应用于所构思出的分离装 置，例如在图2中所示出的分离装置。如图所示，螺旋通道C的末端12分成第一通道或路径14和第二 通道或^各径16。该通道构造示为驻留在基底18中。然而，应当认识 到的是，可存在其它出口形式或用于出口的环境。值得注意的是，通 道14和16从螺旋型装置C的末端12起的分裂通过由具有突入末端 12的刃形边缘17的大致为静止的壁15所形成的刃部机构(knife mechanism)ll而得到促进和增强。因此，增强了流体的流动及其分离。应当认识到的是，刃形边缘的形状可充分地取决于通道的截面。 例如，矩形通道可具有矩形刃形边缘，而椭圆形通道(例如，通过使管 道竖直变形而形成的)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种颗粒分离装置，包括： 可操作用于接收流体的入口，所述流体具有分散于其中的颗粒； 可操作用于产生流场的至少一个弯曲通道，所述流场包括第一部分和第二部分；以及， 出口，其包括将所述流体分开成使得所述第一部分在第一路径上流动 且所述第二部分在第二路径上流动的机构。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：MH利恩，J苏，A科尔，AR沃尔克尔，HB谢，
申请(专利权)人：帕洛阿尔托研究中心公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。