权利要求
1.一种振动萃取塔结构，包括振动塔上法兰(1)和振动塔下法兰(2)，其特征在于，所述振动塔上法兰(1)和振动塔下法兰(2)之间固定连接有萃取塔塔身(3)，所述萃取塔塔身(3)外侧壁设置有进出液管路组件(4)，所述振动塔上法兰(1)上表面的中心固定连接有连接筒(5)，所述振动塔上法兰(1)上表面的中心处开设有开口(6)，所述开口(6)内滑动连接有振动轴(7)，所述振动轴(7)外侧壁位于萃取塔塔身(3)内的一侧固定连接有竖向均匀分布的振动筛板(8)，所述振动轴(7)的顶端设置有用于驱动振动轴(7)振动的驱动组件(9);
所述驱动组件(9)包括驱动电机(91)，所述驱动电机(91)的输出端固定安装有轴套(92)，所述轴套(92)远离驱动电机(91)的一端固定连接有偏心轮(93)，所述偏心轮(93)外侧壁远离偏心轮轴套(92)的一侧固定连接有偏心轴(94)，所述偏心轴(94)外侧壁转动连接有滚动轴承(95)，所述滚动轴承(95)外侧壁的一侧固定连接有连接杆(96)，所述连接杆(96)和振动轴(7)之间设置有防偏转连接件(10)。
2.根据权利要求1所述的一种振动萃取塔结构，其特征在于，所述振动塔下法兰(2)上表面的中心设置有底部轴套(11)，所述振动轴(7)的底端滑动连接于底部轴套(11)，所述振动轴(7)外侧壁的底端开设有导液槽(12)，所述连接筒(5)上表面固定连接有和振动轴(7)相适配的直线轴承(13)。
3.根据权利要求2所述的一种振动萃取塔结构，其特征在于，所述防偏转连接件(10)包括固定安装于连接杆(96)远离滚动轴承(95)一端的第一连接套(101)和固定安装于振动轴(7)顶部的第二连接套(102)，所述第一连接套(101)和第二连接套(102)之间固定连接有万向节(103)。
4.根据权利要求3所述的一种振动萃取塔结构，其特征在于，所述轴套(92)外侧壁的一侧开设有第一顶丝孔(14)，所述第一连接套(101)外侧壁的一侧开设有第二顶丝孔(15)，所述第二连接套(102)外侧壁的一侧开设有第三顶丝孔(16)。
5.根据权利要求4所述的一种振动萃取塔结构，其特征在于，所述进出液管路组件(4)包括设置于振动塔上法兰(1)上表面一侧的重相进液管(41)和设置于连接筒(5)外侧壁一侧的轻相出液管(42)，所述振动塔下法兰(2)下表面的一侧设置有轻相进液管(43)，所述振动塔下法兰(2)下表面远离轻相进液管(43)的一侧设置有重相出液管(44)，所述重相进液管(41)、轻相出液管(42)、轻相进液管(43)和重相出液管(44)均与萃取塔塔身(3)相连通。
6.根据权利要求1所述的一种振动萃取塔结构，其特征在于，所述重相进液管(41)、轻相出液管(42)、轻相进液管(43)和重相出液管(44)的外侧壁均设置有控制阀(17)，所述重相出液管(44)的顶端固定连接有和重相进液管(44)相连通的液面调节管(18)，所述液面调节管(18)的外侧壁设置有液面调节阀(19)。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及萃取试验设备技术领域，具体为一种振动萃取塔结构。
背景技术
[0002]萃取常用于分离提纯“液—液”溶液或乳浊液，特别是植物浸提液的纯化。萃取原理是根据溶质在两相中溶解度的不同进行分离操作，是相间传质过程;萃取两相密度小，界面张力差也不大，需搅拌、脉动、振动等外加能量。
[0003]现有振动萃取塔多采用机械式偏心轮驱动，采用刚性联轴器直接连接振动轴与驱动源，由于加工误差、安装偏差或运行中的热变形，振动轴易产生径向偏移，导致振动筛板与塔体内壁碰撞，造成设备损坏，同时，传统机械式偏心轮驱动机构的刚性连接无法补偿振动轴的微小变形，导致振动能量在传递过程中衰减，影响萃取效率。
发明内容
[0004]为解决现有技术存在大由于加工误差、安装偏差或运行中的热变形，振动轴易产生径向偏移，导致振动筛板与塔体内壁碰撞，造成设备损坏，同时，传统机械式偏心轮驱动机构的刚性连接无法补偿振动轴的微小变形，导致振动能量在传递过程中衰减，影响萃取效率的缺陷，本发明提供一种振动萃取塔结构。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种振动萃取塔结构，包括振动塔上法兰和振动塔下法兰，其特征在于，所述振动塔上法兰和振动塔下法兰之间固定连接有萃取塔塔身，所述萃取塔塔身外侧壁设置有进出液管路组件，所述振动塔上法兰上表面的中心固定连接有连接筒，所述振动塔上法兰上表面的中心处开设有开口，所述开口内滑动连接有振动轴，所述振动轴外侧壁位于萃取塔塔身内的一侧固定连接有竖向均匀分布的振动筛板，所述振动轴的顶端设置有用于驱动振动轴振动的驱动组件;
所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出端固定安装有轴套，所述轴套远离驱动电机的一端固定连接有偏心轮，所述偏心轮外侧壁远离偏心轮轴套的一侧固定连接有偏心轴，所述偏心轴外侧壁转动连接有滚动轴承，所述滚动轴承外侧壁的一侧固定连接有连接杆，所述连接杆和振动轴之间设置有防偏转连接件。
[0006]作为本发明的一种优选技术方案，所述振动塔下法兰上表面的中心设置有底部轴套，所述振动轴的底端滑动连接于底部轴套，所述振动轴外侧壁的底端开设有导液槽，所述连接筒上表面固定连接有和振动轴相适配的直线轴承。
[0007]作为本发明的一种优选技术方案，所述防偏转连接件包括固定安装于连接杆远离滚动轴承一端的第一连接套和固定安装于振动轴顶部的第二连接套，所述第一连接套和第二连接套之间固定连接有万向节。
[0008]作为本发明的一种优选技术方案，所述轴套外侧壁的一侧开设有第一顶丝孔，所述第一连接套外侧壁的一侧开设有第二顶丝孔，所述第二连接套外侧壁的一侧开设有第三顶丝孔。
[0009]作为本发明的一种优选技术方案，所述进出液管路组件包括设置于振动塔上法兰上表面一侧的重相进液管和设置于连接筒外侧壁一侧的轻相出液管，所述振动塔下法兰下表面的一侧设置有轻相进液管，所述振动塔下法兰下表面远离轻相进液管的一侧设置有重相出液管，所述重相进液管、轻相出液管、轻相进液管和重相出液管均与萃取塔塔身相连通。
[0010]作为本发明的一种优选技术方案，所述重相进液管、轻相出液管、轻相进液管和重相出液管的外侧壁均设置有控制阀，所述重相出液管的顶端固定连接有和重相进液管相连通的液面调节管，所述液面调节管的外侧壁设置有液面调节阀。
[0011]本发明的有益效果是：
该种振动萃取塔结构，通过驱动电机、轴套、偏心轮、偏心轴、滚动轴承、连接杆、防偏转连接件的配合，防偏转连接件可以尽量减少驱动组件带动振动轴发生振动时产生的的侧向拉力，同时，防偏转连接件可以自动纠正振动轴的微小偏转，使其保持与塔体轴线的同轴度，进而尽量避免振动轴因受到不均匀的力和运动偏差发生偏转，进而尽量提高了振动萃取过程稳定性和萃取效果;
该种振动萃取塔结构，通过振动塔上法兰、振动塔下法兰、萃取塔塔身、进出液管路组件、连接筒、开口、振动轴、振动筛板、驱动组件、底部轴套、导液槽和直线轴承的配合，底部轴套和直线轴承分别同时为振动轴的底端和顶端提供支撑和导向，振动轴在直线轴承和底部轴套内上下滑动时，底部轴套内的液体可以通过导液槽排出底部轴套，进而可以尽量消除因振动轴与底部轴套之间过于紧密发生轴向吸拽力，使振动轴底部更容易进出底部轴套，进而尽量在避免振动轴偏摆的同时减轻驱动电机的负荷并降低底部轴套磨损;
该种振动萃取塔结构，通过液面调节阀的设置，液面调节阀的高度设计可以利用液体静压能，减少排出液体时的势能波动，提高流量稳定性。
附图说明
[0012]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种振动萃取塔结构的立体结构示意图;
图2是本发明一种振动萃取塔结构的主视剖视结构示意图;
图3是本发明一种振动萃取塔结构的轴套结构示意图;
图4是本发明一种振动萃取塔结构的图1中A处结构放大示意图;
图5是本发明一种振动萃取塔结构的底部轴套立体剖视结构示意图。
[0013]图中：1、振动塔上法兰;2、振动塔下法兰;3、萃取塔塔身;4、进出液管路组件;41、重相进液管;42、轻相出液管;43、轻相进液管;44、重相出液管;5、连接筒;6、开口;7、振动轴;8、振动筛板;9、驱动组件;91、驱动电机;92、轴套;93、偏心轮;94、偏心轴;95、滚动轴承;96、连接杆;10、防偏转连接件;101、第一连接套;102、第二连接套;103、万向节;11、底部轴套;12、导液槽;13、直线轴承;14、第一顶丝孔;15、第二顶丝孔;16、第三顶丝孔;17、控制阀;18、液面调节管;19、液面调节阀。
具体实施方式
[0014]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]实施例：参照图1和图2，本发明一种振动萃取塔结构，包括振动塔上法兰1和振动塔下法兰2，振动塔上法兰1和振动塔下法兰2之间固定连接有萃取塔塔身3，萃取塔塔身3外侧壁设置有进出液管路组件4;
进出液管路组件4包括设置于振动塔上法兰1上表面一侧的重相进液管41和设置于连接筒5外侧壁一侧的轻相出液管42，振动塔下法兰2下表面的一侧设置有轻相进液管43，振动塔下法兰2下表面远离轻相进液管43的一侧设置有重相出液管44，重相进液管41、轻相出液管42、轻相进液管43和重相出液管44均与萃取塔塔身3相连通，重相进液管41、轻相出液管42、轻相进液管43和重相出液管44的外侧壁均设置有控制阀17，所述重相出液管44的顶端固定连接有和重相进液管44相连通的液面调节管18，所述液面调节管18的外侧壁设置有液面调节阀19;
分别位于重相进液管41、轻相出液管42、轻相进液管43和重相出液管44外侧壁的控制阀17可以分别控制重相进液管41、轻相出液管42、轻相进液管43和重相出液管44内液体的通断，进而可以通过开启控制阀17控制相关液体进入和排出萃取塔塔身3内部，进料时，打开重相进液管41和轻相进液管43的控制阀17，重相和轻相液体分别从对应的管道进入萃取塔塔身3;
出料时，关闭进料控制阀，打开轻相出液管42和重相出液管44的控制阀17，两相液体从对应的管道流出，进而可以通过控制控制阀17的开闭，实现对重相和轻相液体进出萃取塔塔身3的流量和流向控制，满足萃取工艺的进料和出料需求，确保萃取过程的连续性和稳定性;
当重相液体和轻相液体均进入萃取塔塔身3内后，可以通过液面调节阀19对萃取塔塔身3内两相液体分界面的位置进行调整，液面调节阀19的高度设计可以利用液体静压能，减少排出液体时的势能波动，提高流量稳定性，避免直接使萃取塔塔身3内液体通过重相出液管44排出萃取塔塔身3内时因势能波动影响流量稳定。
[0016]参照图1和图2，振动塔上法兰1上表面的中心固定连接有连接筒5，振动塔上法兰1上表面的中心处开设有开口6，开口6内滑动连接有振动轴7，振动轴7外侧壁位于萃取塔塔身3内的一侧固定连接有竖向均匀分布的振动筛板8，振动轴7的顶端设置有用于驱动振动轴7振动的驱动组件9。
[0017]参照图1、图3和图4，驱动组件9包括驱动电机91，驱动电机91的输出端固定安装有轴套92，轴套92外侧壁的一侧开设有第一顶丝孔14，轴套92远离驱动电机91的一端固定连接有偏心轮93，偏心轮93外侧壁远离偏心轮轴套92的一侧固定连接有偏心轴94，偏心轴94外侧壁转动连接有滚动轴承95，滚动轴承95外侧壁的一侧固定连接有连接杆96，连接杆96和振动轴7之间设置有防偏转连接件10;
驱动电机91启动时，输出轴转动带动轴套92和偏心轮93旋转，偏心轮93旋转时，偏心轴94沿偏心轮93的圆心做圆周运动，通过滚动轴承95使连接杆96产生摆动，连接杆96的摆动通过防偏转连接件10传递给振动轴7。
[0018]参照图2和图4，防偏转连接件10包括固定安装于连接杆96远离滚动轴承95一端的第一连接套101和固定安装于振动轴7顶部的第二连接套102，第一连接套101外侧壁的一侧开设有第二顶丝孔15，第二连接套102外侧壁的一侧开设有第三顶丝孔16，第一连接套101和第二连接套102之间固定连接有万向节103;
连接杆96的摆动传递到第一连接套101，再经万向节103将运动传递给第二连接套102，带动振动轴7振动，进而带动固定在振动轴7上的振动筛板8随之在萃取塔塔身3内上下振动，与萃取塔塔身3内流动的重相和轻相液体相互作用，振动打破液体边界层，降低传质阻力，提高传质系数，加快溶质在两相之间的转移，实现高效萃取;
在振动过程中，若振动轴7因液体流动冲击或自身变形产生侧向偏移，万向节133通过其关节滚动轴承的滚动摩擦特性，将侧向分力转化为关节内的滚动阻力，而非直接作用于振动轴7，从而消除侧向拉力对轴系稳定性的影响，消除侧向拉力，同时，万向节133在振动过程中形成动态对中效应，其关节滚动轴承在振动轴向力的作用下，始终趋向于保持最小阻力运动路径，即自动纠正振动轴7的微小偏转，使其保持与塔体轴线的同轴度，进而尽量避免振动轴7因受到不均匀的力和运动偏差发生偏转，进而尽量提高了振动萃取过程稳定性和萃取效果。
[0019]参照图2和图5，振动塔下法兰2上表面的中心设置有底部轴套11，振动轴7的底端滑动连接于底部轴套11，振动轴7外侧壁的底端开设有导液槽12，连接筒5上表面固定连接有和振动轴7相适配的直线轴承13;
在使用时，底部轴套11和直线轴承13分别同时为振动轴7的底端和顶端提供支撑和导向，同时，在振动轴7在直线轴承13和底部轴套11内上下滑动时，底部轴套11内的液体可以通过导液槽12排出底部轴套11，进而可以尽量消除因振动轴7与底部轴套11之间过于紧密发生轴向吸拽力，使振动轴7底部更容易进出底部轴套11，减轻驱动电机91的负荷。
[0020]本发明的工作流程为：
在使用前，将顶丝分别拧入第一顶丝孔14、第二顶丝孔15、第三顶丝孔16，通过顶丝的拧紧力分别将轴套92与驱动电机91输出轴、第一连接套101与连接杆96、第二连接套102与振动轴7牢固连接，在设备运行过程中，顶丝持续提供紧固力，防止各部件之间发生松动;
安装完成后，先打开轻相进液管43上的控制阀17，导入蒸馏水至位于最上方的振动筛板8与振动塔上法兰1之间，形成静压液封，调节通过控制阀17调节轻相进液管43的流量为10L/h;
然后开启驱动电机91，输出轴转动带动轴套92和偏心轮93旋转，偏心轮93旋转时，偏心轴94沿偏心轮93的圆心做圆周运动，通过滚动轴承95使连接杆96产生摆动，连接杆96的摆动传递到第一连接套101，再经万向节103将运动传递给第二连接套102，带动振动轴7振动，进而带动固定在振动轴7上的振动筛板8随之在萃取塔塔身3内上下振动，与萃取塔塔身3内流动的重相和轻相液体相互作用，振动打破液体边界层，降低传质阻力，提高传质系数，加快溶质在两相之间的转移，实现高效萃取;
在振动过程中，若振动轴7因液体流动冲击或自身变形产生侧向偏移，万向节133通过其关节滚动轴承的滚动摩擦特性，将侧向分力转化为关节内的滚动阻力，而非直接作用于振动轴7，从而消除侧向拉力对轴系稳定性的影响，消除侧向拉力，同时，万向节133在振动过程中形成动态对中效应，其关节滚动轴承在振动轴向力的作用下，始终趋向于保持最小阻力运动路径，即自动纠正振动轴7的微小偏转，使其保持与塔体轴线的同轴度，进而尽量避免振动轴7因受到不均匀的力和运动偏差发生偏转，进而尽量提高了振动萃取过程稳定性和萃取效果;
同时，在振动轴7振动过程中，底部轴套11和直线轴承13分别同时为振动轴7的底端和顶端提供支撑和导向，在振动轴7在直线轴承13和底部轴套11内上下滑动时，底部轴套11内的液体可以通过导液槽12排出底部轴套11，进而可以尽量消除因振动轴7与底部轴套11之间过于紧密发生轴向吸拽力，使振动轴7底部更容易进出底部轴套11，减轻驱动电机91的负荷;
再开启重相进液管41上的控制阀17并通过控制阀17调节重相进液管41的流量为10L/h，再通过通过液面调节阀19对萃取塔塔身3内两相液体分界面的位置进行调整，维持分界面大致在最上方的振动筛板8与振动塔上法兰1之间的位置，液面调节阀19的高度设计可以利用液体静压能，减少排出液体时的势能波动，提高流量稳定性，待进料稳定10分钟后，通过轻相出液管42和轻相进液管43上的控制阀17分别排出25ml的轻相样品和25ml的重相样品进行分析;
通过调节驱动电机91输出端的转速改变振动频率，重复以上操作，并记录相应转速下出口组成的分析数据;
使用完成后，关闭所有控制阀17、液面调节阀46和驱动电机91。
[0021]最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(5)
