浮清器是气浮清净技术中的重要设备，也是最终实现浮清效果的关键环节,它的结构和设计都很重要。对浮清器的主要要求是：浮清过程稳定，清液清亮透明，浮渣浓稠，设备紧凑、体积小。

1、圆筒形浮清器

糖厂用的浮清器在早期曾有几种结构型式。但20世纪70年代以后，国内外糖厂所用的浮清器大部分是圆筒形立式的。虽然各种具体设计有所不同，但它们的基本型式与工作原理是相似的。器体内部的简况如下图。

器体的中部为入料絮凝室，该室的直径约为器身的30%。已充气和加絮凝剂的物料进入该室的底部，缓慢地向上流动，逐渐形成较粗大的含气絮凝团粒。随后从中心室的上方向外流出，进入外壳与中心室之间的环形空间。在这个区域，絮凝物向上浮升至液面上，形成浮渣，被缓慢旋转的括板向外拨出，流入器体外围的环形浮渣槽排走。清液则向下流至底部，进入有多个小孔的环形出汁管，集中流出到器外的控制箱。该箱内用可调闸板控制清液流出，籍此来调节浮清器内的液面和浮渣层的厚度。

糖液在这类浮清器中经过的时间一般为30～40分钟(或更长)，器体的高度一般为1.5～2米。如果这个时间和高度不足，它的工作情况就较不稳定，絮凝物分离不够完全，清液容易带走悬浮微粒。实际使用结果说明，在前面的各项技术条件控制比较稳定、设备体积较大、物料经过时间较长时，这种设备的工作比较稳定，浮清汁比较清晰。但如果技术条件波动较大，或设备体积不足，工作情况就较差。

在浮清处理工艺良好的情况下，糖液(包括蔗汁和糖浆)中杂质浮升的速度是很快的，通常不到两分钟就可以基本完成。但在浮清器中需要十多倍长的时间，主要是由于设备中的工作环境是“动态”的。它的具体情况首先决定于设备的结构型式。

在这类浮清器的主体区域(分离区)中，糖液主要向下流，而絮凝物则向上浮，两者的运动方向是相反的，属于逆向流动的模式。这种工作模式对絮凝物的浮升是十分不利的：

1、糖液向下流必然降低了絮凝物的实际上升速度，这犹如逆水行舟。

2、向下流的糖液与向上升的絮凝物反向运动，会使絮凝物滚动，造成絮凝物碎裂、附着的部分气泡脱离，并分散出较小的粒子，它们的浮升更慢。

3、向下流的糖液会把浮升较慢或浮升不稳定的固体粒子往下拉，将它们带入清液中，造成清液混浊。特别是如果絮凝效果不好、絮凝物粒子较细、浮升速度慢、或絮凝物不够稳定结实，以及进料量增大，糖液流速较快时，更易发生此问题，严重时发生“反底”(糖液完全混浊)。

为使浮清器中的工作情况比较稳定，它就要做得比较大，使其中的糖液流速降到很低的数值。因此，物料经过的时间就比较长。可以说，这类浮清器的最大缺点是糖液与絮凝物逆向运动。

这类浮清器由入汁口到出汁口的距离比较短(一般只约２米)，入料容易走短路；器体的直径虽然大，但在圆形截面上糖液向下流动的速度并不均匀，器内一些位置上糖液流速较大，容易将微粒带走，而在与进料口和出汁口距离较远的位置上存在流动缓慢区(死角)，降低了设备容积的利用率，延长了糖汁停留时间。此外，排出清汁的环形管难以在圆形的整个截面上均匀地放出清液，造成部分位置上糖液流量较大而另一部分较少，设备截面上的负载分布不均匀，难以充分发挥设备的效能。这几个因素，造成了动态浮升过程和静态过程的巨大差别。

在浮清器中，清糖液通过外壳与中心室之间的分离区向下流至底部的环形管排出。糖液向下流的速度v₀，是影响浮升过程是否稳定和处理量的关键因素。它绝对不能超过絮凝物的上浮速度v₁，否则糖液就会将絮凝物向下拉走而变浊。以q代表浮清器每小时排出清糖液的体积(m³/h)，a代表浮清器环形分离区的面积(m²),则清液平均向下流速v(cm/min)为：

　　 v = (q/a)×(100/60)  (cm/min)

浮清器的处理能力与v值成正比。在实际运行时所达到的v值，既受限于絮凝物的浮升速度v₁，亦受到浮清器具体结构与操作的影响。综合广东各糖厂应用磷浮法和这类浮清器的实际运行v值，较低者小于6cm/min，中等的为6～8cm/min，较高者大于8～10cm/min。它们都远低于正常情况下絮凝物的浮升速度v₁。这是因为要考虑到絮凝物浮升速度的不均一性和可能的变动，以及浮清器内不同位置上液体流速的不均匀、以及糖液流量的波动所需要的。

为使浮清器的工作比较稳定，在计算决定浮清器的尺寸时，采用稍大的直径是比较稳妥的，但这会增大设备的体积，延长物料的停留时间。

2、平流式浮清器

为了克服上述浮清器的存在问题，大大地提供浮清器的效率，以适应物料处理量很大的需要，我们在深入研究了浮清器工作原理的基础上，设计了一种新型的平流式浮清器，经过四个糖厂在生产上应用于混合汁和中间汁的磷浮，效果良好。絮凝物的分离速度和稳定性显著提高，蔗汁经过的时间缩短到约10分钟，设备的体积也大大地缩小。

在这种型式的浮清器中，糖液流动以水平方向为主，絮凝物的上浮不受干扰，能平静、稳定地浮升，分离速度快，并在相对平静的环境中较好地自然浓缩。这就大大减少了动态过程和静态过程的差别，从而可以大幅度地减少所需的分离时间。

平流式浮清器为矩形，底部略倾斜，长度较大，简图如下。

糖液从左侧的底部进入，在入汁室中流速降低，形成较大的絮凝颗粒，随后转流向右方，在此过程中含气絮凝物向上浮起而分离，并在液面上逐渐浓缩成为浓稠的浮渣，用连续缓慢移动的拨桨刮出器外。右端的清液则从底部转向上流，通过溢流槽均匀排出。在此浮清器中，新进入的浮渣推动旧的浮渣由前向后逐渐移动，浮渣越向后就越浓稠，其中的絮凝物团聚状况良好而稳定。

平流式浮清器可以造得很浅，只需数十厘米，这就大大缩小了设备的体积和糖汁经过的时间，可称之为“浅层式快速浮清器”。应当注意，浮清过程和沉降过程相似，决定设备生产能力的主要因素是分离区的面积而不是它的体积。

这种浮清器由进口到出口的流程较长(3.5～5m)，物料走短路的可能性极小。糖汁的进入和清汁的排出沿设备的整个宽度分布比较均匀，设备的全部面积和体积的负载分布均匀，得到充分有效的利用。浮清器内的浮渣亦经过这数米长的行程。因为液面上层的移动速度比较慢，浮渣有充分的浓缩时间，能够达到较高的浓度。将排出的浮渣放在烧杯中观察，静置二、三十分钟后底部只有很少的清液(10%～20％)，说明浮渣浓集较好。将浮渣分析，其中不溶物的含量达到100～130g/l。

现在已正常使用的一种大型浮清器，器体宽3.8m ，长5m，浮升分离区长度4.5m，有效深度前端为0.3m，后端为0.8m，平均0.55m。有效浮升分离面积17m²，总存汁量为10m³。它的(面积／体积)的比例为1.7:1，远远大于传统的圆筒形浮清器(约0.5:1)。即是说，以相同的存汁体积相比，矩形的浮升分离面积要比圆形的大三倍，如果以同样的浮升分离面积相比，矩形的体积即糖汁停留时间只为圆形的约三分之一。该浮清器已经过长时间运行考验，其处理混合汁量约为60m³/h，蔗汁在其中经过的时间只是10分钟。用在蔗汁低温磷浮系统，一个日榨5000吨甘蔗的糖厂用三台已经足够。

浮清器右端的清汁溢流口，在器体的全宽度上装有不锈钢的调节板，可以调节它的上端的高度。在开机前先装水检查，调整校正好它的水平度，并泵水作动态检查，要在全宽度上水流分布均匀。这就可使浮清器能够充分发挥其全部面积的功能。在清汁槽的出口处，装有平面阀，在需要时可以关小，使器内真液面升高，并使浮渣更快地排出。但在正常情况下，器内液面是自动恒定的，入汁与出汁自动保持平衡，无需调节。

平流式浮清器中的浮升过程比预期的更稳定，在外界条件波动时，浮清汁会稍为混浊，但极少出现“反底”。完全不存在“上浮法很娇气”的问题。这和下述情况有关：后进入的蔗汁将先进入的蔗汁向前推进，平行流动，彼此混合的机会不大，即使物料的参数有时变化，并不会引起强烈的对流，因而就避免了“反底”。

这种浮清器的高度小，有利于实现全流程的自行流动和设备的布置。矩形设备所占车间位置比较小，而且可以根据实有的空间位置来决定设备的长度和宽度。设备可在现场就地制作。设备和全部管路、阀门都装在楼面上，操作和维护都很方便。

这种浮清器的底部斜度不大，如果进入的混合汁含有较多的泥沙或长丝状的纤维，它们不能浮起，自行沉到底部。需要定期(如5～7天)进行清理。最好将混合汁先通过旋流分离器，除去泥沙等杂物(国外甘蔗糖厂普遍使用)。这样就可以大大延长浮清器的工作周期，消除这个问题。由于浮清器的体积小，设备是开放的，清理并不困难，所需时间不长。