一种流体净化装置及方法与流程

1.本发明涉及流体净化领域，具体涉及一种流体净化装置及方法。


背景技术：

2.现有技术中铝合金在熔炼炉中熔炼完毕后需要进行精炼步骤，精炼是通过向铝合金液体中加入精炼剂或者气体，精炼剂（或者气体）与液体发生反应，实现了铝合金液体的精炼。传统的精炼剂（或者气体）投料方式是铝合金在熔炼炉中熔炼完毕后，将精炼剂或者气体加入到熔炼炉中，使精炼剂（或者气体）与液体混合，混合后将铝合金液体排入到保温炉中。采用此方式，精炼剂（或者气体）与铝合金接触后会逐渐反应生成渣，因此需要在熔炼炉和保温炉中进行打渣操作，从而实现了液体的净化。
3.为了使熔炼炉中的铝合金液体和精炼剂（或者气体）充分接触而反应，向熔炼炉中加入精炼剂或者气体后，并进行机械搅动，通过机械设备进行搅动，以尽可能使铝合金熔体和精炼剂（或者气体）接触、混合充分。
4.采用上述净化方式具有以下缺点：1、熔炼炉或者保温炉内部的体积较大，渣在液体表面分布较为分散，而打渣工具相比熔炼炉的体积小很多，打渣工具在打捞渣的过程中，不易将渣打捞起来，同时也存在对炉四角处的渣打捞不干净的问题，从而影响了除渣的质量和效率。同时，由于熔炼炉内加入精炼剂或者气体时，机械搅拌范围有限，存在搅拌的死角，导致了加入精炼剂或者气体分布不均匀，与液体反应不充分，影响了液体净化的质量和效率。
5.2、为了尽可能使机械搅拌设备具有较大的搅拌范围，熔炼炉的炉门打开的程度较大或者熔炼炉炉门开口设置的较大，从而能够使机械搅拌设备能够横向或者竖向移动，从而提高搅拌的范围，但是这样由于炉门设置较大或者打开的程度较大，会有较大热量的损失和能源的浪费问题。
6.3、现目前行业内只能等到熔炼炉中投料完毕，且熔炼炉中的铝合金熔体与精炼剂（或者气体）混合充分后，再将铝合金熔体转移到保温炉中，这样整个过程花费的时间较多，加工生产的效率有待提高。
7.综上，现目前铝合金熔体的净化存在精炼剂和/或气体与熔炼炉内的液体混合搅拌不均匀不充分、热量流失能源浪费、净化时间长效率低等问题。


技术实现要素：

8.本发明意在提供一种流体净化装置及方法，以提高流体净化的效率和质量。
9.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种流体净化装置，包括流道井、进液道和连接在流道井侧壁上的出液道，流道井的内部固定设有竖向的分隔部，分隔部将流道井内部横向分为相互连通的漩涡区和平稳区，流道井上设有与平稳区连通的渣口；进液道连接在漩涡区侧壁上，进液道的进液方向指向漩涡区的内壁。
10.本方案的原理及优点是：本方案流体从进液道进入到流道井中，流体通过出液道
从流道井中流出，初始时，流体进入到流道井中液面逐渐上升，当液面达到一定高度后，此时，液面位于分隔部的顶部和底部之间，然后通过控制流体进入到流道井中的速度和流出流道井的速度，使得流体在流道井内的液面高度不变而保持平稳。
11.流体的液面在流道井中平稳后，流体从进液道进入到流道井中后，液体表面在流体流动冲击的作用下在漩涡区形成漩涡，此时将能够与液体反应的剂和/或气体加入到流道井的漩涡区中后，剂和/或气体在漩涡的作用下发生水平方向的搅动，同时剂和/或气体在漩涡的作用下也会向下移动，从而使得剂和/或气体能够与流体充分的混合、反应，相比现有技术使用机械搅拌的方式，不存在搅拌的死角，解决了剂和/或气体在流体中分散不均匀、搅拌不均匀而具有的混合搅拌死角的问题。
12.由于漩涡区和平稳区相互连通，因此加入的剂和/或气体与流体内的杂质接触后反应生成的少量的渣也会扩散漂浮进入到平稳区，平稳区在分隔部的作用下与漩涡区隔开，这样平稳区不会直接受到从进液道进入的流体的冲击，平稳区内的液体相比漩涡区的液体较为稳定，流道井内的渣容易在平稳区聚集，然后通过渣口直接或者间接将平稳区内的液体表面上的渣进行打渣处理，从而实现了渣的清理。同时，分隔部对平稳区内的渣也具有一定的阻挡作用，避免平稳区内的渣向漩涡区扩散。
13.采用上述技术方案具有以下有益效果：1、本方案实现了在液体流动过程中，在流道井内进行在线投料，无需在上一容器中投料，投料过程中，漩涡区利用流体流动产生的漩涡，使得加入到漩涡区中的剂和/或气体在漩涡的作用下分散开来，加入的剂和/或气体能够与液体充分的搅动、混合和反应，相比现有技术使用机械搅拌的方式，不会出现搅动混合死角的问题，有利于提高流体净化的效率和质量。
14.2、投料之后，液体内会产生少量的渣，平稳区内的液面相比漩涡区的液面较为稳定，渣容易在平稳区聚集漂浮，从而提高了渣的聚集度，便于对流道井内渣进行打捞，无需使液体完全排入到下一装置中后再进行打渣，有利于提高打渣的效率和质量，从而提高了流体净化的效率和质量。
15.3、本方案流体不断从进液道进入到流道井中，流体再通过出液道从流道井中排出，从而实现了液体在流动过程中投料，这样液体在进入流道井之前的上一容器中无需进行投料混合完毕后再排出，相比在上一容器内进行投料、混合，实现了流体从上一容器中边排出边投料混合，也就是实现了液体的在线投料，整个投料过程不会占用液体转移时间，同时也不会占用在上一容器中进行投料的时间，从而整体上大大节约了液体净化的时间，提高了液体处理的整体效率。
16.4、打渣过程是针对的流道井内的液体进行打渣，相比在流体进入流道井之前的上一容器中进行打渣处理，流道井的体积远远小于上一容器的体积，相比在体积较大的上一容器中进行搅动、打渣处理，缩小了搅动、打渣的范围，在流道井中进行搅动、打渣处理效率更高、效果更好。
17.5、若流体需要高温保温，由于本方案无需在上一容器中进行投料、打渣操作，因此上一容器中无需设置较大的开口，从而能够减少上一容器内部的热量流失、能源浪费。
18.综上，本方案解决了精炼剂和/或气体与上一容器内的液体混合搅拌不均匀不充分、热量流失能源浪费、净化时间长效率低等多个问题，同时产生了多个技术效果，效果显
著。现有技术中即便有解决上述问题的方案，但不会同时解决多个问题，不会做到多个效果兼顾。
19.优选的，作为一种改进，进液道和流道井连接的部位位于漩涡区侧壁端部处，出液道和流道井的连接部位位于漩涡区侧壁另一端部处，分隔部包括挡渣部和导流部；进液道靠近平稳区的侧壁和导流部连接，或者出液道靠近平稳区的侧壁和导流部连接；挡渣部位于导流部靠近平稳区的一侧。
20.由此，通过本方案，进液道靠近平稳区的侧壁和导流部连接时，液体从进液道流入流道井时，液体在导流部的作用下向漩涡区方向流动，导流部起到了对液体的流向导流的作用，减少液体向平稳区方向流动，减少对平稳区液体的冲击，同时流入到漩涡区中的液体在导流部的导流作用下更容易形成漩涡。挡渣部的作用是对平稳区液体表面的渣进行阻挡，将液体表面漂浮的渣控制在平稳区范围内，减少渣向漩涡区方向流动。
21.出液道靠近平稳区的侧壁和导流部连接时，导流部也能够为液体进入到出液道中起到一定的导向作用。
22.优选的，作为一种改进，出液道的进液口连接有挡板；分隔部靠近出液道的部位上开设有回渣口，挡板和回渣口相对。虽然流道井中平稳区聚集了渣，但是流体流向出液道时，仍会有渣进入到出液道中，为此，本方案在出液道的进液口设置挡板，挡板对进入到出液道中的液体漂浮的渣进行阻挡，减少渣进入到出液道中，同时挡板和回渣口相对，被挡板挡住的渣在挡板导流的作用下通过回渣口进入到平稳区而被收集在平稳区中，从出液道排出的液体含渣量减少，这样能够减小下一容器中打渣工作量。故本方案，使得流体的净化效果更好。
23.优选的，作为一种改进，流道井上转动连接有插入到流道井内部的转子轴，转子轴内部中空，转子轴位于流道井外侧的部位设有进口，转子轴位于流道井内部的部位设有出口。
24.由此，通过本方案，转子轴深入到流道井中，通过进口将剂和/或气体加入到转子轴中，剂和/或气体在转子轴的出口流出，从而实现了将剂和/或气体加入到流道井的内部，然后再通过转子轴转动，对液体进行搅动，从而使得剂和/或气体与流体混合更加的充分。转子的搅拌方向可与流体漩涡转动方向相反，从而增加了对流体的切割，有利于使液体形成紊流以及进一步使得剂和/或气体与流体混合更加的充分。
25.优选的，作为一种改进，流道井的外侧设有用于产生磁场的电磁感应器，磁场作用于流体。
26.通过给电磁感应器通电，可使电磁感应器产生磁场，流道井内的液体在磁场的作用下能够在流道井中不断的上、下翻滚，从而增强了紊流的现象，利于液体与加入到流道井中的剂和/或气体充分的混合。
27.优选的，作为一种改进，电磁感应器包括第一电磁感应器和第二电磁感应器，第一电磁感应器产生的磁场强于第二电磁感应器的磁场，第一电磁感应器位于流道井设有漩涡区一侧的外侧，第二电磁感应器位于流道井设有平稳区一侧的外侧。
28.本方案第一电磁感应器产生的磁场强于第二电磁感应器的磁场，第一电磁感应器靠近漩涡区，能够对漩涡区提供较大的作用力。第二电磁感应器虽然距离平稳区较近，但是
产生的磁场较弱，从而能够使平稳区内的液体相对较为稳定，此时平稳区的液体在磁场的作用下进行较弱的搅动。
29.优选的，作为一种改进，第一电磁感应器的体积大于第二电磁感应器的体积，平稳区的容积小于漩涡区的容积。
30.本方案之所以设置两块电磁感应器，第一电磁感应器的体积大于第二电磁感应器的体积，是因为：一方面，是基于流道井、进液道和出液道结构的布局设置，第二电磁感应器的体积较小能够位于进液道和出液道锐角夹角的一侧，而第一电磁感应器体积较大能够位于进液道和出液道钝角夹角的一侧，这样考虑了进液道和出液道的夹角、第一电磁感应器和第二电磁感应器的大小因素，结构设置布局合理；另一方面，第二电磁感应器的体积较小，对液体的磁场作用较小，同时距离平稳区较近，这样对平稳区内的液体的磁场作用较小，可使得平稳区内的液体保持较为平稳的状态，对打渣处理影响较小，而第一电磁感应器的体积较大，对液体的磁场作用较大，第一电磁感应器距离漩涡区较近，可对漩涡区内的液体提供充分的磁场力作用，对漩涡区内的液体能够进行充分的搅动混合。
31.优选的，作为一种改进，第一电磁感应器在第二电磁感应器的下方。由此，第一电磁感应器体积较大，重量较大，因此将其设置于第二电磁感应器的下方，整个设备的重心较低，设备放置较为稳定，安全性高。
32.优选的，作为一种改进，流道井的外侧设有保温层。保温层用于对流道井中的液体进行保温。
33.另外，本技术还提供了另外一种方案：一种流体净化方法，使用流体净化装置，流体净化装置包括流道井，流道井内部固定设有分隔部，分隔部将流道井分为漩涡区和平稳区；流体净化方法包括以下步骤：s1，将液体从进液道注入到流道井的漩涡区中，流道井中的液面逐渐上升；s2，当流道井中的液面高度到达进液道的顶部、进液道的底部、或者达到进液道顶部和底部之间位置时，控制流体进入流道井的速度和流出流道井的速度，使流体在流道井内的液面高度保持稳定，随着流体的持续注入，流道井内液体表面产生漩涡；s3，向流道井的漩涡区加入用于与液体内杂质发生反应的剂和/或气体；s4，对位于流道井的平稳区内的液体进行除渣处理。
34.优选的，作为一种改进，s2中，在流道井的外侧施加磁场，使流道井内的液体在磁场的作用下上、下翻滚搅动。
35.优选的，作为一种改进，s2中，通过内部中空的转子轴向流道井内加入剂和/或气体。
36.优选的，作为一种改进，转子轴的转动方向与流体水平方向流动方向相反。
37.通过本方案，流体在磁场的作用下上、下翻滚，实现了液体的上、下方向的搅动，同时流体在漩涡区中流动也会形成漩涡，形成的漩涡和流体的磁场对流体本身均具有搅动作用，液体在磁场搅动和漩涡搅动作用下，二种方式对液体的搅动而形成紊流相互补充增强，使得流体能够与精炼剂和/或气体充分混合，相比使用机械搅动的方式，不会出现混合、搅动的死角，有利于提高净化的效率和质量。同时，本方案是在平稳区进行除渣处理，平稳区内的液体较为平稳，平稳区内的渣聚集在一起，这样对流道井中平稳区内流体进行除渣处
理，流体净化效率高、效果好。并且，本方案对流体净化是在流体排放、流动过程中进行投料混合、一定的净化，也就是流体边排放边投料混合和一定的净化，无需等待流体全部混合完毕后再进行排放，由此提高了流体处理的整体效率。
附图说明
38.图1为实施例1中流体净化装置的正视图。
39.图2为图1的俯视剖视图。
40.图3为实施例2中流体净化装置的正视局部剖视图。
41.图4为图3的俯视剖视图。
42.图5为实施例3中流体净化装置的俯视剖视图。
43.图6为图2中第一分隔部的俯视图。
44.图7为另一种分隔部的俯视图。
具体实施方式
45.下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：流道井1、漩涡区2、进液道3、出液道4、平稳区5、第一分隔部6、挡渣部61、导流部62、第二分隔部7、转子转盘8、转子轴9、打渣池10、第一电磁感应器11、第二电磁感应器12、外圈13、保温层14、挡板15、回渣口16、内圈17。
46.实施例1基本如附图1-图2所示，本实施例涉及一种流体净化装置，该流体净化装置用于对流体进行净化，当然流体的种类并不做限定，例如对废水的净化，对金属液体的净化，本实施例的装置以铝合金熔体作为净化对象进行具体描述。
47.一种流体净化装置，结合图1和图2所示，包括流道井1，流道井1侧壁上连接有进液道3和出液道4，进液道3和出液道4均横向设置，流道井1竖向设置，进液道3的顶部和出液道4的顶部均处于开口状态，当然进液道3的顶部和出液道4的顶部也可处于封闭的状态。本实施例中的进液道3和出液道4均靠近于流道井1的顶部，进液道3和出液道4可处于同一高度，也可进液道3高于出液道4高度5毫米-1公分之间。
48.流道井1的内部固定设有竖向的分隔部，分隔部具体为板状结构，进液道3的顶部和出液道4的顶部均低于分隔部的顶部，进液道3的底部和出液道4的底部均高于分隔部的底部。本实施例中的分隔部包括第一分隔部6和第二分隔部7，第一分隔部6和第二分隔部7均焊接或者通过螺栓固定在流道井1的内壁上，本实施例中第一分隔部6和第二分隔部7对称设置，第一分隔部6和第二分隔部7横向的连线将流道井1内部横向分为相互连通的漩涡区2和平稳区5，因为分隔部底部没有与流道井1的底部相抵，因此漩涡区2和平稳区5处于连通的状态。
49.流道井1上设有与平稳区5相对且连通的渣口，渣口可设置在流道井1的顶部或者流道井1的侧壁靠近顶端的位置上；进液道3连接在漩涡区2侧壁上，进液道3的进液方向指向漩涡区2的内壁。由此，通过本实施例，熔炼炉（上一容器）中熔炼完毕的铝合金液体从进液道3进入到流道井1中，初始时，流道井1为空的，液体从进液道3中进入后在重力的作用下向下进入到流道井1中，液体此时没有排出，液面高度逐渐上升，当液体的液面到达出液道4
的高度后，流道井1内的液体通过出液道4从流道井1中流出。然后通过控制液体从进液道3中进入流道井1的速度和液体从流道井1流出的速度（流速控制方法：例如熔炼炉连接有进液道3的部位、流道井1连接有出液道4的部位均设有闸门，通过控制闸门的打开程度，控制流速），使二者的流速相等，从而使得流道井1内的液面高度保持平稳。此时，流道井1平稳的液面位于分隔部的顶部和底部之间，液面没有没过进液道3顶部和出液道4的顶部。
50.流体的液面在流道井1中平稳后，流体不断从进液道3进入到流道井1中过程中，液体表面在流体流动冲击的作用下在漩涡区2形成漩涡，漩涡对液体具有一定的圆周搅动和使液体向下的移动的搅动。此时将颗粒状的精炼剂和/或气体(氩气或者氯气)加入到流道井1的漩涡区2中后，精炼剂和/或气体在漩涡的作用下发生水平方向的搅动，同时精炼剂和/或气体在漩涡的作用下也会向下移动，从而使得精炼剂和/或气体能够与流体充分的混合、反应，相比现有技术使用机械搅动的方式，解决了精炼剂和/或气体在流体中分散不均匀、搅拌不均匀而具有的混合搅拌死角的问题。
51.当然，对于精炼剂和/或气体的添加可通过人工向流道井1的漩涡区2进行添加，也可通过设置石墨转子轴9，转子轴9的内部中空，转子轴9的底部设有转子转盘8，转子轴9位于流道井1外侧的部位设有进口，转子轴9位于流道井1内部的部位设有出口，这样通过进口将精炼剂和/或气体加入到转子轴9中，精炼剂和/或气体再通过转子轴9的出口流出，从而实现了将精炼剂和/或气体加入到流道井1的内部。然后再通过本装置外部的电机带动转子轴9转动，转子轴9带动转子转盘8对液体进行搅动，从而使得精炼剂和/或气体与流体混合、反应更加的充分。当然，转子轴9的搅拌方向可根据实际情况设置，例如与流体漩涡的转动方向相同或者相反，当相反时，能够增加转子转盘8对流体的切割，有利于使液体形成紊流以及进一步使得精炼剂和/或气体与流体混合更加的充分。
52.本实施例中加入到转子轴9中的气体为具有一定压力的气体（例如通过泵将气体压入到转子轴9中），从而使得气体能够较好的进入到液体中，当然气体和精炼剂粉末一同加入时，气体能够带动精炼剂粉末从转子轴9的出口喷出。
53.加入的精炼剂能够与液体中的杂质进行反应形成渣，氯气能够与铝合金熔体中的钠、钾、钙等碱金属反应。通过将氩气通入到流道井1中，能够将流道井1内铝合金熔体中的氢气挤压出来。
54.由于漩涡区2和平稳区5相互连通，因此流道井1中生成的一部分渣会扩散漂浮进入到平稳区5，平稳区5在第一分隔部6和第二分隔部7的作用下与漩涡区2隔开，这样平稳区5的液体不会直接受到从进液道3进入的流体的冲击，平稳区5内的液体相比漩涡区2的液体较为稳定，渣容易在平稳区5聚集，然后通过渣口直接对漂浮在液体表面的渣进行打渣处理(通过人工操控打渣工具或者使用打渣机带动打渣板通过渣口进入平稳区5对渣进行打渣)，或者间接将平稳区5内的液体表面上的渣进行打渣处理(将平稳区5内的渣通过渣口引入到打渣池10中，然后再人工操控打渣工具或者使用打渣机带动打渣板将打渣池10中的渣进行打渣)。
55.本实施例中的液体从出液道4流出后流向保温炉（下一装置），在保温炉中静置后，对于液体中大部分的渣进行进一步打渣操作。由此，通过本实施例无需在熔炼炉中进行投料和打渣操作，改变了传统熔炼炉内净化的方式，可将熔炼铝中的液体向保温炉转移过程中实现了投料、一定的打渣操作，无需等待熔炼炉中的液体与精炼剂或者气体充分混合后
再对液体进行转移，投料过程不会占用流体的转移时间，大大节约了流体净化以及转移的时间，提高了整体的生产、制造效率。
56.本实施例中流道井1俯视方向的形状为圆形，当然在其他实施方式中，流道井1的俯视形状还可设置为方形、多边形等。流道井1的俯视形状无论为何形状，漩涡区2的侧壁均是向流道井1的外侧方向凸出，从而使得液体从进液道3流出后有利于形成漩涡，而本实施例中，漩涡区2的侧壁为圆弧形状，从而更有利于流体漩涡的形成。结合图2所示，为了使漩涡形成的更好，当流道井漩涡区为弧形时，优选进液道3在水平方向上斜向的指向流道井1，也就是进液道3进液方向与流道井1的切线不能垂直，因为进液道3进液方向与流道井1的切线垂直时，液体进入流道井1后，可能不会先沿流道井1漩涡区2内壁流动（例如在进液道3进液方向与平稳区5相对时）。而进液道3在水平方向上斜向的指向流道井1，液体进入到流道井1后，会先沿流道井1漩涡区2的内壁流动，流道井1的内壁对液体的流动较早的起到导流的作用，从而有利于漩涡的形成。进一步优选，进液道3在水平方向上与流道井1切线之间的锐角角度为0-45度。
57.本实施例中平稳区5的空间小于漩涡区2的空间，这样平稳区5的空间较小，使得渣聚集程度较大，便于提高打渣的质量和效率。同时，平稳区5的空间小，渣口也不会太大，能够减少热量的损失和能源的浪费。
58.另外，结合图6所示，在其他实施方式中，第一分隔部6弯折设置，第一分隔部6包括导流部62和挡渣部61，挡渣部61和导流部62一体或者焊接固定，结合图2所示，进液道3和流道井1连接的部位位于漩涡区2侧壁端部处，进液道3靠近平稳区5的侧壁端部和第一分隔部6的导流部62端部焊接，第一分隔部6的挡渣部61位于导流部62靠近平稳区5的一侧，也就是挡渣部61向远离漩涡区2方向弯折。这样，液体从进液道3流入流道井1时，液体在第一分隔部6的导流部62的作用下向漩涡区2方向流动，导流部62起到了对液体的流向导流的作用，避免了液体向平稳区5方向流动，减少对平稳区5液体的冲击，同时流入到漩涡区2中的液体在导流部62的导流作用下更容易形成漩涡。第一分隔部6的挡渣部61的作用是对平稳区5液体表面的渣进行阻挡，将液体表面漂浮的渣控制在平稳区5范围内，减少漂浮的渣向漩涡区2方向流动。
59.结合图2所示，出液道4和流道井1的连接部位位于漩涡区2侧壁另一端部处，第二分隔部7和第一分隔部6的结构相同，二者关于图2中竖向中心线（未示出）对称。同理，出液道4靠近平稳区5的侧壁端部和第二分隔部7的导流部62端部焊接，第二分隔部7的挡渣部61位于第二分隔部7上导流部62靠近平稳区5的一侧。由此，第一分隔部6和第二分隔部7之间具有间隙，不会影响转子的转动，同时第一分隔部6和挡渣部61和第二分隔部7的挡渣部61均能够对渣进行阻挡。另外，第一分隔部6的导流部62连接在进液道3靠近平稳区5侧壁的端部，第二分隔部7的导流部62连接在出液道4靠近平稳区5侧壁的端部，第一分隔部6导流部62的端部处和第二分隔部7导流部62的端部处均和位于流道井1外侧的打渣池10进行焊接，这样也可看作第一分隔部6、第二分隔部7为打渣池10的一部分，位于平稳区5内的渣可通过渣口进入到打渣池10中，此时对打渣池10的液体表面进行打渣即可，结构设计巧妙。
60.当然，在其他实施方式中，对于分隔部还可为图7形状，分隔部为一个整体，也就是包括挡渣部61以及位于挡渣部61两端的导流部62，右侧的导流部62与进液道3靠近平稳区5侧壁的端部进行焊接或者通过螺栓固定，左侧的导流部62与出液道4靠近平稳区5侧壁的端
部进行焊接或者通过螺栓固定，从而也能够起到对平稳区5进行挡渣、以及对液体进行导流的作用。当然，本分隔部设置时，应该避开转子轴9。分隔部根据实际情况，还可设置为不同的形状。
61.当然，流道井1的底部还可设置排液管，排液管上设置阀门，流道井1正常使用时，阀门处于关闭的状态，从而使得液体在流道井1内维持正常液面高度。当需要对流道井1进行检修以将流道井1内的液体彻底排空时，打开阀门即可实现液体从排液管中排出。
62.结合图3和图4所示，在其他实施方式中，流道井1包括内圈17、保温层14和外圈13，外圈13套在内圈17的外侧，保温层14位于内圈17和外圈13之间。本实施例中的外圈13为不锈钢的外圈13，内圈17为不锈钢材质或者浇注料浇筑而成，外圈13和流道井1侧壁之间的保温层14为保温材料（例如硅酸铝或者纳米保温材料），通过设置保温层14，能够对流道井1内的铝合金熔体进行保温，使得铝合金熔体不低于熔点的温度。当然，还可在流道井1内设置加热棒，对铝合金熔体进行加热，使得铝合金熔体不低于熔点的温度。
63.本实施例中的内圈17、外圈13和保温层14的厚度可以根据实际情况进行设置，例如在内圈17为浇注料材质时，此时外圈13的厚度可以为5-8mm，保温层14的厚度可以为20-30mm，内圈17的厚度可以为70-90mm；当内圈17为不锈钢材质时，相比内圈17为浇注料材质时，内圈17的厚度可减小，保温层14的厚度可增大。
64.实施例2结合图3和图4所示，本实施例中流道井1的外侧设有能够产生磁场的电磁感应器，电磁感应器作用于流体。电磁感应器可以为一组或者两组。
65.通过给电磁感应器通电，可使电磁感应器产生无数个橘瓣状（类似于地球磁场的形状）的磁场（行波磁场），磁场具有一定的除渣作用：液体中的金属和非金属颗粒之间导电性和导磁性的巨大差异，在强大的磁场下可以将他们予以分离，从而能够快速的去除液体中非金属的细微夹杂物。
66.同时，流道井1内的液体在磁场的作用下能够在流道井1中不断的上、下翻滚，在原来液体搅动的作用下，又实现了液体的竖向搅动，从而使液体紊流的现象增强，利于液体与加入到流道井1中的精炼剂和/或气体充分的反应。
67.本实施例中的电磁感应器由层状铁芯和线圈绕组组成，线圈干式绝缘，固定在铁芯周围，线圈通入三相低频交流电（0.5-5hz），通过变频器进行控制，通过改变变频电源的电流、频率和相序，即可改变磁场力的大小和方向，从而改变对液体搅拌力的大小和方向。
68.无论电磁感应器是一组，还是两组，电磁感应器竖向的高度总和不低于800mm，例如一组电磁感应器时，就是指单个电磁感应器的高度不低于800mm，两组电磁感应器时，两个电磁感应器的高度相加不低于800mm。电磁搅拌时，电流为1-1000a范围，本实施例中电流为300a-800a为宜。由于流道井1为圆形，因此本实施例中的电磁感应器为弧形，根据流道井1的直径不同，电磁感应器的内径可设置为0.5-2m，外径为0.7-2.2m。线圈采用铜导线或中空铜管绕制而成，如采用中空铜管，铜管内部可通入冷却水，每组线圈匝数20-200匝，优选100匝，线圈的匝数可根据实际情况进行其他设置。线圈绕组的个数可以为4-8个，线圈绕组的个数可根据实际情况进行其他设置。
69.本实施例中的电磁感应器包括第一电磁感应器11和第二电磁感应器12，第一电磁感应器11和第二电磁感应器12均为弧形，第一电磁感应器11的体积大于第二电磁感应器12
的体积，第一电磁感应器11位于流道井1设有漩涡区2一侧的外侧上，具体位于外圈13的外侧，第二电磁感应器12位于流道井1设有平稳区5一侧的外侧上，具体位于外圈13的外侧。由于第一电磁感应器11的体积大于第二电磁感应器12的体积，因此将第一电磁感应器11设置在第二电磁感应器12的下方，从而使得整个设备较为平稳。
70.由此，第一电磁感应器11和第二电磁感应器12分别连接变频器，通过改变变频电源的电流、频率和相序，即可改变第一电磁感应器11和第二电磁感应器12的磁场力的大小和方向，从而改变对液体搅拌力的大小和方向（方向方面，两组电磁感应器对液体搅拌的力方向根据实际情况进行设置，例如互为竖向的同向或者竖向的反向），以对紊流进行控制。本实施例中的第一电磁感应器11距离平稳区5较远，第二电磁感应器12体积较小，产生的磁场作用力较小，因此距离平稳区5较近的第二电磁感应器12对平稳区5的液体的电磁作用小，平稳区5内的液体能够维持相对的稳定。而第一电磁感应器11体积较大，产生的磁场作用力较大，因此第一电磁感应器11对漩涡区2的液体的电磁作用大，漩涡区2内的液体能够得到充分的搅动，而第一电磁感应器11距离平稳区5较远，不会对平稳区5产生的较大的电磁作用。
71.本实施例主要利用电磁感应器产生的磁场对液体的作用力，实现了液体的搅动，相比机械搅动，不会出现搅动死角的问题，提高了净化的效率和效果。上述实施例公开了两组电磁感应器，而对于电磁感应器的数量、布置方式还可根据实际情况进行设置。例如，电磁感应器的数量设置为一组，一组电磁感应器套在流道井的外侧，通过给一个电磁感应器进行通电，一个电磁感应器同样能够产生无数个橘瓣状的行波磁场，从而作用在液体上，对液体进行竖向的搅动而对紊流增强。
72.实施例3结合图5所示，本实施例中在出液道4的进液口上焊接有挡板15；第二分隔部7上开设有回渣口16，挡板15和回渣口16相对。由此，虽然通过上述实施例使得流道井1中平稳区5聚集了渣，但是流体流向出液道4时，仍会有少量的渣进入到出液道4中，为此，本方案在出液道4的进液口设置挡板15，挡板15对进入到出液道4中的液体的渣进行阻挡，减少渣进入到出液道4中，同时挡板15和回渣口16相对，被挡板15挡住的渣在挡板导流的作用下通过回渣口16进入到平稳区5而被收集在平稳区5中，减少了流道井1内的渣从出液道4流出，从而减少保温炉内的打渣量。故本方案，使得流体的净化效果更好。
73.实施例4本实施例公开了一种流体净化方法，使用上述实施例中的流体净化装置，主要是对铝合金熔体进行净化，当然在其他实施方式中，还可对其他液体进行净化，例如废水处理。
74.本实施例中具体净化方法为：包括以下步骤：s1、通过进液道3从流道井1设有涡流区的一侧向流道井1中通入流体，使流体的通入方向指向涡流区的内壁，液体从进液道注入到流道井的漩涡区中，流道井中的液面逐渐上升；s2、同时，液面高度达到出液道4和顶部和底部之间（包括顶部和底部），液面高度达到进液道3的顶部和底部之间时，控制流体进入流道井1的速度和流出流道井1的速度，使流体在流道井1内的液面高度保持稳定，液面高度位于分隔部的顶部和底部之间，这样液体
进入到流道井1中后形成漩涡；同时，给电磁感应器通电，使流体在流道井1内上下搅动；s3,同时通过人工方式或者转子轴9向流道井1内加入精炼剂和/或气体，加入的精炼剂和/或气体在漩涡搅动以及磁场搅动作用下与液体充分反应、混合而形成渣；s4，渣向上漂浮到相对的平稳区5，然后对位于平稳区5内的流体进行除渣处理，除渣处理按照实施例1中的打渣方式进行打渣即可。流体流向保温炉中后，再对保温炉中的液体进行打渣操作。
75.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种流体净化装置，其特征在于：包括流道井、进液道和连接在流道井侧壁上的出液道，所述流道井的内部固定设有竖向的分隔部，分隔部将流道井内部横向分为相互连通的漩涡区和平稳区，所述流道井上设有与平稳区连通的渣口；所述进液道连接在漩涡区侧壁上，所述进液道的进液方向指向漩涡区的内壁。2.根据权利要求1所述的一种流体净化装置，其特征在于：所述进液道和流道井连接的部位位于漩涡区侧壁端部处，所述出液道和流道井的连接部位位于漩涡区侧壁另一端部处，所述分隔部包括挡渣部和导流部；所述进液道靠近平稳区的侧壁和导流部连接，或者所述出液道靠近平稳区的侧壁和导流部连接；所述挡渣部位于导流部靠近平稳区的一侧。3.根据权利要求1所述的一种流体净化装置，其特征在于：所述出液道的进液口连接有挡板；所述分隔部靠近出液道的部位上开设有回渣口，所述挡板和回渣口相对。4.根据权利要求1所述的一种流体净化装置，其特征在于：所述流道井上转动连接有插入到流道井内部的转子轴，转子轴内部中空，转子轴位于流道井外侧的部位设有进口，转子轴位于流道井内部的部位设有出口。5.根据权利要求1-4任一所述的一种流体净化装置，其特征在于：所述流道井的外侧设有用于产生磁场的电磁感应器，所述磁场作用于流体。6.根据权利要求5所述的一种流体净化装置，其特征在于：所述电磁感应器包括第一电磁感应器和第二电磁感应器，所述第一电磁感应器产生的磁场强于第二电磁感应器的磁场，第一电磁感应器位于流道井设有漩涡区一侧的外侧，第二电磁感应器位于流道井设有平稳区一侧的外侧。7.一种流体净化方法，其特征在于：使用流体净化装置，所述流体净化装置包括流道井，流道井内部固定设有分隔部，分隔部将流道井分为漩涡区和平稳区；流体净化方法包括以下步骤：s1，将液体从进液道注入到流道井的漩涡区中，流道井中的液面逐渐上升；s2，当流道井中的液面高度到达进液道的顶部、进液道的底部、或者达到进液道顶部和底部之间位置时，控制流体进入流道井的速度和流出流道井的速度，使流体在流道井内的液面高度保持稳定，随着流体的持续注入，流道井内液体表面产生漩涡；s3,向流道井的漩涡区加入用于与液体内杂质发生反应的剂和/或气体；s4，对位于流道井的平稳区内的液体进行除渣处理。8.根据权利要求7所述的一种流体净化方法，其特征在于：s2中，在流道井的外侧施加磁场，使流道井内的液体在磁场的作用下上、下翻滚搅动。9.根据权利要求7所述的一种流体净化方法，其特征在于：s2中，通过内部中空的转子轴向流道井内加入剂和/或气体。10.根据权利要求9所述的一种流体净化方法，其特征在于：所述转子轴的转动方向与流体水平方向流动方向相反。

技术总结
本发明涉及流体净化领域，具体涉及一种流体净化装置及方法，装置包括流道井，流道井侧壁上连接有进液道和出液道，流道井的内部固定设有竖向的分隔部，分隔部将流道井内部横向分为相互连通的漩涡区和平稳区，流道井上设有与平稳区连通的渣口；进液道连接在漩涡区侧壁上，进液道的进液方向指向漩涡区的内壁。方法基于装置对流体进行净化，通过本方案提高了流体净化的效率和质量，流体净化无需在炉内进行投料净化，实现了炉外投料净化，改变了行业传统炉内投料净化的方式，从而提高了液体处理的整体效率。整体效率。整体效率。


技术研发人员：何峰 牟宏松
受保护的技术使用者：重庆新铝时代科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/7/21