CN109890510B

CN109890510B - 分离盘的堆叠

Info

Publication number: CN109890510B
Application number: CN201780067465.0A
Authority: CN
Inventors: S-A.尼尔森; P.索维
Original assignee: Alfa Laval Corporate AB
Current assignee: Alfa Laval Corporate AB
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2021-05-18
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: US10960412B2; EP3315204B1; CN109890510A; EP3315204A1; WO2018077936A1; NZ752282A; US20190247866A1

Abstract

本发明提供一种适于包括在用于分离液体的离心转子(17)内的分离盘(1)的堆叠(10)，其包括多个轴向对齐的分离盘(1)，其具有带有内表面(2)和外表面(3)的截头圆锥形状，以及多个点形间隔部件(4)，其从内表面(2)和外表面(3)中的至少一个从底座(8)延伸，用于在所述分离盘(1)的堆叠(10)中相互相邻的分离盘(1)之间提供间隙。具有点形间隔部件(4)的多个分离盘(1)布置成使得盘(1)的所述点形间隔部件(4)的大部分与相邻盘(1)的点形间隔部件(4)相比移位。本发明还提供一种离心分离器，其包括此分离盘(1)的堆叠(10)。

Description

分离盘的堆叠

技术领域

本发明涉及离心分离的领域，并且更具体地涉及包括分离盘(separation disc)的堆叠(stack)的离心分离器(centrifugal separator)。

背景技术

离心分离器大体上用于从液体混合物或气体混合物中分离液体和/或固体。在操作期间，即将被分离的流体混合物被引入旋转转筒(rotating bowl)中，且由于离心力，重颗粒或较致密的液体如水累积在旋转转筒的外周边处，而不太致密的液体更接近中心旋转轴线累积。这允许了例如分别借助于布置在外周边处且接近旋转轴线的不同出口来收集经分离的部分。

分离盘以相互的距离堆叠在旋转转筒中，以在它们之间形成间隙，从而在转筒内形成表面扩大的插入物。金属的分离盘与用于分离液体混合物的相对坚固和大尺寸的离心分离器结合使用，并且因此分离盘本身具有相对大的尺寸并且暴露于高离心力和液体力二者。待在离心转子(centrifugal rotor)中分离的液体混合物被传导通过间隙，其中在离心分离器的操作期间将液体混合物分离成不同密度的相。间隙由布置在每个分离盘的表面上的间隔部件提供。存在许多形成这种间隔部件的方法。它们可通过将以窄条或小圆金属片的形式的单独部件附接到分离盘来形成，通常通过将它们点焊到分离盘的表面。

为了使离心分离器的分离能力最大化，需要在分离器中的给定高度内将尽可能多的分离盘装配成堆叠。堆叠中的更多分离盘意味着更多的间隙，在所述间隙中液体混合物可分离。然而，随着分离盘被做成更薄，它们将表现出刚性上的损失，并且其形状上的不规则性可能开始出现。此外，分离盘在离心转子内部的堆叠中被压缩以形成紧密单元(tightunit)。因此，薄的分离盘可弯曲和/或由于它们的不规则成形而在分离盘的堆叠中产生不均匀地确定尺寸的间隙。因此，在间隙的某些部分中(例如，远离间隔部件)，相互邻近的分离盘可抵靠彼此完全压缩以完全不留下间隙。在间隙的其它部分中(例如在间隔部件附近)，分离盘将不会弯曲太多并因此提供足够的高度。

在文件WO2013020978中公开了一种盘，其包括点成形间隔部件，用于降低堆叠中的不均匀地确定尺寸的间隙的风险。本公开中的盘包括在沿其高度方向看时具有球形或圆柱形形状的点成形间隔部件。

然而，本领域中存在针对用于分离盘的备选设计的需要，其便于在离心分离器中使用薄盘和因此大数量的盘。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于离心分离器的分离盘的堆叠，其降低了堆叠中的不均匀地确定尺寸的间隙的风险。

另一个目的在于提供一种盘堆叠设计，其允许在堆叠中使用薄分离盘。

目的还在于提供一种包括这种分离盘的堆叠的离心分离器。

作为本发明的第一方面，提供了分离盘的堆叠，其适于包括在用于分离液体的离心转子内，包括：

多个沿轴向对齐的分离盘，其具有带有内表面和外表面的截头圆锥形状，以及多个点形间隔部件，其从内表面和外表面中的至少一个从底座延伸，用于在分离盘的堆叠中的相互相邻的分离盘之间提供间隙，以及

其中具有点形间隔部件的多个分离盘布置成使得与相邻盘的点形间隔部件相比，盘的大部分点形间隔部件移位。

分离盘可例如包括金属或具有金属材料，如不锈钢。

分离盘还可包括塑料材料或具有塑料材料。

截头圆锥形状是指截锥形的形状，即具有圆锥截头锥体的形状，其是锥形的形状，其中窄端或尖端被移除。因此，截头圆锥形状的轴线限定了分离盘的轴向方向，该轴向方向是相应的圆锥形状的高度方向或穿过相应圆锥形状的顶点的轴线的方向。

因此，内表面是面向轴线的表面，而外表面是背离截头圆锥的轴线的表面。点形间隔部件可仅设在内表面上、仅设在截头圆锥形状的外表面处或内表面和外表面两者上。

截锥形状的打开角的一半通常限定为“α角”。作为一个实例，分离盘可具有25°和45°之间、如35°和40°之间的α角。

间隔部件是盘的表面上的部件，当两个分离盘堆叠在彼此的顶部上时，所述间隔部件将所述两个分离盘分开，即限定盘之间的间隙。

与相邻盘上的点形间隔部件相比“移位”的点形间隔部件指的是盘布置成使得点形间隔部件不在与相邻盘上的点形间隔部件相同的位置处。因此，在相邻盘具有点形间隔部件的位置处，移位的点形间隔部件不会邻接相邻盘。

因此，具有点形间隔部件的盘可布置成使得盘的点形间隔部件不与相邻盘的点形间隔部件轴向对齐。因此，如在通过旋转轴线的轴向平面中所见，点形间隔部件可相对于相邻盘的点形间隔部件径向移位，和/或如在通过旋转轴线的径向平面中所见，点形间隔部件可相对于相邻盘的点形间隔部件周向移位。

点形间隔部件的移位可通过相比于相邻盘在周向方向上转动的盘来实现，如在周向方向上转过预定角。因此，当分离盘堆叠在彼此的顶部上以形成堆叠时，一些或每个分离盘可在周向方向上逐渐转过一个角。因此，具有相同图案的点形间隔部件的分离盘可布置在分离盘的堆叠中，其中相邻盘上的点形间隔部件相对于彼此移位。

举例来说，一个盘的点形间隔部件可相对于相邻盘的相应的点形间隔部件移位圆周距离和/或径向距离，其在2-15mm之间，如3-10mm之间，如大约5mm。

作为一个实例，一个盘的点形间隔部件可相对于相邻盘的相应的点形间隔部件移位圆周距离，其大约是盘的点形间隔部件之间的相互距离的一半。

此外，通过使用具有不同图案的点形间隔部件的分离盘，也可实现点形间隔部件的移位，使得当盘堆叠在彼此的顶部上、如堆叠到分配器上时，盘的点形间隔部件不与点形间隔部件轴向对齐。

作为一个实例，与相邻盘的点形间隔部件相比，盘的所有点形间隔部件可移位。

本发明的第一方面基于以下见解，即，在其中点形间隔部件移位(即在其中点形间隔部件未在彼此的顶部上轴向对齐)的堆叠是有利的，因为它可为薄盘提供更好的支承，即，相比于如果盘布置成使得点形间隔部件在盘堆叠中在彼此的顶部上对齐，堆叠中的薄盘具有更多的支承点。因此，在其中间隔部件移位的堆叠便于在堆叠中使用薄盘。

此外，在其中点形间隔部件移位的堆叠可为有利的，因为它允许容易地制造或组装盘堆叠，即，点形间隔部件允许堆叠中的盘之间的间隙，即使点形间隔部件不是轴向对齐的。换句话说，在盘堆叠中，点形间隔部件具有在压缩堆叠中承受大的压缩力而不必在彼此的顶部上对齐的能力。因此，这与形成盘堆叠的传统构思不同，在其中盘上的传统细长间隔部件贯穿分离盘的堆叠在相互邻近的分离盘中在彼此的顶部上轴向对齐，或换句话说，间隔元件在现有技术中贯穿分离盘的堆叠沿轴向直线布置，以便承受压缩堆叠中的所有压缩力。

分离盘的堆叠可在对齐部件上、例如在分配器上对齐。因此，在本发明的第一方面的实施例中，堆叠还包括分配器，分离盘对齐到该分配器上以形成堆叠。

分离盘的堆叠也可适于以大于8吨的力压缩。

在本发明的第一方面的实施例中，具有点形间隔部件的多个或许多分离盘可为分离盘的堆叠中的分离盘总数的50%以上，如分离盘的堆叠中的分离盘的总数的75%以上，如分离盘的堆叠中的分离盘总数的90%以上。作为一个实例，盘堆叠的所有盘可为具有点形间隔部件的盘。

在本发明的第一方面的实施例中，堆叠包括多于100个分离盘，如多于150个，如多于200个，如多于250个，如多于300个分离盘。

在本发明的第一方面的实施例中，堆叠中的所有盘的大部分是具有点形间隔部件的盘。

作为一个实例，堆叠可包括多于100个分离盘，并且超过90％的那些分离盘可为具有点形间隔部件的分离盘。

作为一个实例，堆叠可包括多于150个分离盘，并且超过90％的那些分离盘(如所有分离盘)可为具有点形间隔部件的分离盘。

作为一个实例，堆叠可包括多于200个分离盘，并且超过90％的那些分离盘(如所有分离盘)可为具有点形间隔部件的分离盘。

作为一个实例，堆叠可包括多于250个分离盘，并且超过90％的那些分离盘(如所有分离盘)可为具有点形间隔部件的分离盘。

作为一个实例，堆叠可包括多于300个分离盘，并且超过90％的那些分离盘(如所有分离盘)可为具有点形间隔部件的分离盘。

如上所例示的在盘堆叠中具有点形间隔部件的分离盘可具有大于300mm的直径并且包括多于500个点形间隔部件、如多于1100个点形间隔部件、如超过2200个点形间隔部件，或它们可具有超过350mm的直径并且包括超过1000个点形间隔部件、如超过1400个点形间隔部件、如超过3000个点形间隔部件，或它们可具有大于400mm的直径并且包括多于1000个点形间隔部件、如多于2000个点形间隔部件、如多于4000个点形间隔部件。因此，堆叠可包括具有大于400mm的直径的多于300个分离盘，并且超过90％的那些分离盘(如所有分离盘)可为具有点形间隔部件的分离盘，并且包括多于3000个点形间隔部件，如超过4000个点形间隔部件。

此外，具有点形间隔部件的多个盘具有如下厚度，其小于0.60mm，如小于0.50mm，如小于0.45mm，如小于0.40mm，如小于0.35mm，如小于0.30mm。

在本发明的第一方面的实施例中，具有点形间隔部件的多个盘没有具有除了点形间隔部件之外的间隔部件的盘来用于在堆叠中的盘之间产生间隙。

因此，具有点形间隔部件的多个盘、以及因此整个盘堆叠可仅包括点形间隔部件作为承载元件。

在本发明的第一方面的实施例中，分离盘的堆叠还包括至少一个轴向上升通道，其由截头圆锥表面中的至少一个通孔形成，或由截头圆锥表面的外周边处的至少一个切口形成。

轴向上升通道可便于将流体混合物、如液体给料和分配到分离盘的堆叠中的间隙中。

分离盘的堆叠可包括多于4个、如多于5个、如多于6个的轴向上升通道。

在本发明的第一方面的实施例中，点形间隔部件的底座沿分离盘的表面延伸至小于5mm的宽度。

点形间隔部件的底座的宽度可指代或对应于表面处的点形间隔部件的直径。如果表面处的底座具有不规则形状，则点形间隔部件的宽度可对应于表面处的底座的最大延伸。

作为一个实例，点形间隔部件的底座可沿分离盘的表面延伸至小于2mm的宽度，如沿分离盘的表面延伸至小于1.5mm的宽度，如沿盘的表面延伸至大约为1mm或小于1mm的宽度。

因此，由于与以例如细长条的形式的“常规”大尺寸间隔部件相比的较小尺寸，间隔部件可更大数量地设置而不会阻塞或显著阻碍分离盘的堆叠中的盘之间的流体混合物的流动。

在本发明的第一方面的实施例中，点形间隔部件从分离盘的表面沿与表面形成小于90度的角的方向延伸。

因此，点形间隔部件不必垂直地从表面延伸。点形间隔部件以其延伸的方向可限定为从底座到从底座延伸最远的点形间隔部件的部分的中部的方向，即穿过底座的中间部分到从底座延伸最远的部分的中部的轴线方向。因此，点形间隔部件可从分离盘的表面沿与表面形成小于90度的角的方向延伸，从而形成间隔部件从表面的延伸方向，其可更多地与分离盘的截头圆锥形状的圆锥轴线方向对齐。这是有利的，因为点形间隔部件可更好地粘附到盘的堆叠中的相邻盘的表面上，并且间隔部件可更好地承受压缩盘堆叠中遇到的大的轴向压缩力，即当压缩分离盘的堆叠时可能存在间隔部件变形的降低的风险。如果间隔部件布置在盘的内表面上，则间隔部件以其延伸的方向因此可为逆着盘的外周边的方向，并且如果间隔部件布置在盘的外表面上，则间隔部件以其延伸的方向可为逆着盘的内周边的方向。

此外，点形间隔部件可在分离盘的截头圆锥形状的大致轴向方向上从分离盘的表面延伸。

由于盘沿轴向对齐，因此沿轴向延伸的点形间隔部件将更好地粘附到堆叠中的相邻盘，从而当堆叠被压缩时进一步降低了盘之间的不均匀地确定尺寸的间隙的风险。此外，沿轴向延伸的间隔部件可更好地承受在经压缩的盘堆叠中遇到的轴向压缩力。

然而，点形间隔部件也可从分离盘的表面沿基本垂直于分离盘的表面的方向延伸。

在本发明的第一方面的实施例中，大部分点形间隔部件以小于20mm的相互距离分布在分离盘的表面上。

作为一个实例，点形间隔部件可以以小于15mm、如大约或小于10mm的相互距离分布在分离盘的表面上。

点形间隔部件可均匀地分布在表面上，分布成簇，或以不同的相互距离分布在表面上，例如以形成盘的区域，在其中点形间隔部件的密度相比于盘的相同表面的其余部分上的点形间隔部件的密度更高。

在本发明的第一方面的实施例中，分离盘的内表面或外表面具有点形间隔部件的表面密度，其高于10个间隔部件/dm²，如高于25个间隔部件/dm²，如高于50个间隔部件/dm²，如高于75个间隔部件/dm²，如大约或高于100个间隔部件/dm²。

此外，在本发明的第一方面的实施例中，分离盘的内表面或外表面具有如下点形间隔部件的表面密度，其高于10个间隔部件/dm²，如高于25个间隔部件/dm²，如高于50个间隔部件/dm²，如高于75个间隔部件/dm²，如大约或高于100个间隔部件/dm²，并且分离盘具有小于0.40mm、如小于0.30mm的厚度。

然而，整个内表面或外表面不必以点形间隔部件覆盖。因此，在本发明的第一方面的实施例中，分离盘的内表面或外表面包括至少1.0dm²的至少一个区域，其具有如下点形间隔部件的密度，其高于10个间隔部件/dm²，如高于25个间隔部件/dm²，如高于50个间隔部件/dm²，如高于75个间隔部件/dm²，如大约或高于100个间隔部件/dm²。

在本发明的第一方面的实施例中，点形间隔部件延伸到距分离盘表面小于0.8mm的高度。

作为一个实例，点形间隔部件可延伸到如下高度，其距分离盘的表面小于0.60，如小于0.50mm，如小于0.40mm，如小于0.30mm，如小于0.25mm，如小于0.20mm。

根据一些实施例，点形间隔部件可延伸到距分离盘的表面0.3-0.1mm、或0.25-0.15mm的范围内的高度。

由于分离盘具有截头圆锥的形状，故截头表面上的点形间隔部件的高度可不同于分离盘的堆叠中的盘之间的实际轴向间隙。

在本发明的第一方面的实施例中，点形间隔部件分布在表面上，使得点形间隔部件的表面密度在分离盘的外周边处比在盘的其余部分上高。这可降低在堆叠被压缩时在盘之间形成不均匀地确定尺寸的间隙的风险。这是如此，因为在盘的外周边处压缩可能更大，且/或盘内的应力可能在盘的外周边处表现出来。因此，较高密度的点形间隔部件可有助于在盘的周边处保持适当的间隙距离。更详细地说，当分离盘在堆叠中被压缩时，在点形间隔部件处的盘之间的邻接连同在点形间隔部件之间中的盘材料将分离盘相对于彼此牢固地定位，其中在由相应的分离盘覆盖的区域上的分离盘之间的间隙等距。然而，在分离盘的外周边处，每个分离盘的点形间隔部件之间的盘材料形成自由端，并因此，不能以与从盘上的外周边更远相同的方式牢固地定位。这种自由端可能需要较高密度的点形间隔部件，以便在盘的周边处在分离盘之间提供等距的间隙。

例如，与盘的其余部分上的点形间隔部件的密度相比，点形间隔部件可在盘的外周边处以两倍的密度分布。盘的外周边可为形成盘的外部10-20mm的盘表面区域。在较大直径的分离盘中，盘的外周边可为形成盘的外部20-100mm的盘表面区域。

根据一些实施例，分离盘的表面上的点形间隔部件的密度可从分离盘的径向内部部分增加到分离盘的径向外部部分。这种增加可为逐渐的，从在分离盘的径向内部部分的低密度的点形间隔部件到在分离盘的径向外部部分的高密度的点形间隔部件。作为备选，可以以不连续的步骤提供增加，使得在分离盘的径向内部部分处的区域上提供低密度的点形间隔部件，在内部部分的径向外侧，较高密度的点形间隔部件设在区域上，并以此类推，在分离盘的径向外部部分的区域上提供最高密度的点形间隔部件。例如，密度可从分离盘的径向内部部分到径向外部部分以2,3,2-4或3-6个不连续的步骤增加，例如取决于分离盘的直径。

在本发明的第一方面的实施例中，点形间隔部件设在分离盘的内表面上。

例如，大多数点形间隔部件可设在分离盘的内表面上。此外，点形间隔部件可仅设在分离盘的内表面上，意味着外表面可没有点形间隔部件，并且可选地，内表面和/或外表面也可没有除了点形间隔部件之外的间隔部件。

此外，点形间隔部件可设在分离盘的外表面上。

例如，大多数点形间隔部件可设在分离盘的外表面上。此外，点形间隔部件可仅设在分离盘的外表面上，意味着内表面可没有点形间隔部件，并且可选地，内表面和/或外表面也可没有除了点形间隔部件之外的间隔部件。

因此，在实施例中，点形间隔部件仅设在分离盘的内表面或外表面上。

在本发明的第一方面的实施例中，包括点形间隔部件的多个分离盘的内表面和外表面中的至少一个没有除了点形间隔部件之外的间隔部件。

作为一个实例，内表面和外表面两者，即整个盘，可没有除了点形间隔部件之外的间隔部件。

这意味着在这种分离盘的压缩的堆叠中，堆叠中的盘之间的所有间隙由点形间隔部件限定。

然而，盘堆叠中的分离盘还可包括除了点形间隔部件之外的间隔部件，如以径向条带的形式的间隔部件。这些可为单独的窄条件或金属圆形坯料片的形式，它们附接到分离盘的表面。这种径向条带或细长且径向延伸的间隔部件可具有高于20mm、如高于50mm的长度，以及例如高于4mm的宽度。

在本发明的第一方面的实施例中，具有点形间隔部件的多个盘的分离盘包括小于5个细长且径向延伸的间隔部件，如小于4个，如小于3个，如小于2个，如没有沿径向延伸的间隔部件。

此外，在本发明的第一方面的实施例中，具有点形间隔部件的多个盘的分离盘包括少于5个除了点形间隔部件之外的间隔部件，如少于4个，如少于3个，如少于2个，如没有除点形间隔部件之外的其它间隔部件。

因此，具有点形间隔部件的多个盘中的至少一个盘的内表面和外表面都可没有除了点形间隔部件之外的间隔部件来用于在堆叠中的盘之间产生间隙。

因此，在本发明的第一方面的实施例中，分离盘的堆叠布置成使得点形间隔部件是分离盘的堆叠中的主要承载元件。

这意味着大部分压缩力由盘堆叠中的点形间隔部件保持。

在本发明的第一方面的实施例中，具有点形间隔部件的多个盘的点形间隔部件以一定量设置使得由间隔部件占据的盘表面的总面积的一半以上是由点形间隔部件限定。因此，在本发明的第一方面的实施例中，点形间隔部件形成分离盘上的所有间隔部件的大部分。

作为一个实例，由间隔部件占据的盘表面的总面积的大于75％、如全部可由点形间隔部件限定。

这意味着在这种分离盘的压缩的堆叠中，大部分或全部压缩力由点形间隔部件支承。

因此，具有点形间隔部件的多个分离盘且同样整个盘堆叠可仅包括点形间隔部件作为承载元件。

在本发明的第一方面的实施例中，点形间隔部件与分离盘的材料整体地形成为一件。

因此，根据用于制造具有整体地形成的间隔部件的分离盘的已知技术，点形间隔部件可以以分离盘的材料形成，如在文件US 6526794中公开的方法。间隔部件可借助于所谓的流动成形(flow-forming)整体地形成在金属盘中，或它们可备选地借助于任何合适的压制方法提供，如文件WO2010039097 A1中公开的方法。

包括与材料整体地形成为一件的点形间隔部件的塑料分离盘可借助于例如注射成型来提供。

在本发明的第一方面的实施例中，点形间隔部件与分离盘的材料整体地形成为一件，使得在点形间隔部件的后面或后方的分离盘的表面是平的或平滑的，或至少形成小于间隔部件的高度的凹痕(dent)。因此，如果在分离盘的内表面上形成点形间隔部件，则在点形间隔部件后面的分离盘的外表面可或多或少是平的。

分离盘的厚度可小于0.8mm，如小于0.6mm。然而，使用薄分离盘可能是有利的，以便能够在给定高度内堆叠尽可能多的盘，且从而增加整个分离区域。因此，在本发明的第一方面的实施例中，包括点形间隔部件的多个分离盘中的至少一个具有小于0.50mm的厚度。

例如，盘可具有如下厚度，其小于0.40mm，如小于0.35mm，如小于0.30mm。

在本发明的第一方面的实施例中，包括点形间隔部件的多个分离盘中的至少一个具有如下直径，其大于200mm，如大于300mm，如大于350mm，如大于400毫米，如大于450毫米，如大于500毫米，如大于530毫米。

例如，分离盘可具有大于300mm的直径和小于0.40mm、如小于0.30mm的厚度。

作为另一个实例，分离盘可具有大于350mm的直径以及小于0.40mm、如小于0.30mm的厚度。

作为另一个实例，分离盘可具有大于400mm的直径以及小于0.40mm、如小于0.30mm的厚度。

作为另一个实例，分离盘可具有大于450mm的直径以及小于0.40mm、如小于0.30mm的厚度。

作为另一个实例，分离盘可具有大于500mm的直径以及小于0.40mm、如小于0.30mm的厚度。

作为另一个实例，分离盘可具有大于530mm的直径以及小于0.40mm、如小于0.30mm的厚度。

在本发明的第一方面的实施例中，包括点形间隔部件的多个分离盘中的至少一个包括多于300个点形间隔部件，如多于400个点形间隔部件，如多于500个点形间隔部件，如多于1000个的点形间隔部件，如多于2000个点形间隔部件，如多于3000个点形间隔部件，如多于4000个点形间隔部件，并且可具有小于0.40mm、如小于0.30mm的厚度。

例如，多个分离盘可具有大于200mm的直径并且包括每个盘上的多于200个点形间隔部件，如多于400个点形间隔部件，如多于600个点形间隔部件。

例如，多个分离盘可具有大于300mm的直径并且包括每个盘上的多于300个点形间隔部件，如多于600个点形间隔部件，如多于1000个点形间隔部件，如多于1300个点形间隔部件。

例如，多个分离盘可具有大于350mm的直径并且包括每个盘上的多于450个点形间隔部件，如多于900个点形间隔部件，如多于1400个点形间隔部件，如多于1800个点形间隔部件。

作为另一个实例，多个分离盘可具有大于400mm的直径并且包括每个盘上的多于600个点形间隔部件，如多于1100个点形间隔部件，如多于1700个点形间隔部件，如多于2200个点形间隔部件。

作为另一个实例，多个分离盘可具有大于450mm的直径并且包括每个盘上的多于700个点形间隔部件，如多于1400个点形间隔部件，如多于1900个点形间隔部件，如多于2800个点形间隔部件。

作为另一个实例，多个分离盘可具有大于500mm的直径并且包括每个盘上的多于900个点形间隔部件，如多于1800个点形间隔部件，如多于2700个点形间隔部件，如多于3600个点形间隔部件。

作为另一个实例，多个分离盘可具有大于530mm的直径并且包括每个盘上的多于1000个点形间隔部件，如多于2000个点形间隔部件，如多于3000个点形间隔部件，如多于4000个点形间隔部件。作为一个实例，包括点形间隔部件的堆叠的所有盘可具有相同数量的点形间隔部件。

因此，本发明提供用于具有巨大量点形间隔部件的较大分离盘，其支承在较大分离盘的经压缩的堆叠中产生的较大压缩力的大部分。因此，可布置更多数量的小尺寸间隔部件而不会减小分离盘的有效分离面积。

在本发明的第一方面的实施例中，多个点形间隔部件包括如下点形间隔部件，其具有球形、圆柱形、正方形、矩形、平行六面体、圆锥形、截锥形或截头圆锥形，如在它们的高度方向上看到的那样。

在本发明的第一方面的实施例中，多个点形间隔部件包括如下点形间隔部件，其是尖端成形的并且从在分离盘的表面处的底座朝向从表面延伸一定高度的尖端成锥形。

点形间隔部件可为尖端成形的，并且因此可从在表面处的底座朝向尖端成锥形，该尖端从表面延伸一定高度。尖端成形间隔部件的高度是垂直于表面的高度。

取决于沿表面的底座的形状，点形和尖端成形间隔部件可例如具有圆锥的形状，即圆锥成形，或角锥的形状。因此，表面处的底座可具有十字形、圆形、椭圆形、正方形或具有矩形形状的形式。

多个点形间隔部件可具有尖端成形的横截面，该横截面从分离盘表面处的底座朝向从所述表面延伸一定高度的尖端成锥形。

点形间隔部件在一个横截面、如垂直于盘半径的横截面中可为尖端成形的。因此，点形间隔部件可形成在表面上延伸的小脊。脊可例如在径向方向上、即沿流动方向延伸。

点形间隔部件可在多于一个横截面中是尖端成形的。因此，点形和尖端成形间隔部件整体上可为尖端成形的。

作为一个实例，尖端成形间隔部件可具有圆锥或角锥的形状，即具有从表面处的平底座到尖端(即到底座上方的某个高度的顶点)平滑地成锥形的几何形状。顶点可直接位于底座的质心上方。然而，顶点也可位于不在质心上方的点处，使得尖端成形间隔部件具有倾斜圆锥或倾斜角锥的形状。

如果在薄金属分离盘的表面上引入点形间隔部件，则可实现在包括薄分离盘的堆叠中的等距空间。因此，通过将更多数量的较薄金属分离盘装配到堆叠中，可以以此方式进一步提高离心分离器的分离能力。以此方式，本发明将便于使用尽可能薄的分离盘，以最大化分离盘的数量和给定堆叠高度内的空隙。此外，点形间隔部件导致盘的间隔部件与相邻盘之间的较小的接触面积，从而导致堆叠中的盘的较大表面积可用于分离。此外，小的接触面积降低了在离心分离器的操作期间污垢或杂质卡在盘堆叠内的风险，即降低了污染的风险。同样，分离盘之间的等距空间有助于降低在离心分离器的操作期间污垢或杂质卡在盘堆叠内的风险。此外，等距空间提供用于离心分离器中改进的分离性能。由于在分离盘之间形成的间隙是等距的，因此在盘堆叠内形成的分离区域到处的分离性能基本相同，并且因此，更接近相关离心分离器的理论计算的分离性能。而在现有技术的盘堆叠中，其中分离盘在离心分离器的操作期间变形并因此在盘之间形成不均匀的间隙，分离性能在盘堆叠内变化，并因此，远离相关的离心分离器的理论计算的分离性能。

作为一个实例，点形间隔部件可在与表面形成小于90度的角的方向上从分离盘的表面延伸。沿其高度方向看具有球形或圆柱形形状的点形间隔部件和尖端成形的点形间隔部件都可从分离盘的表面沿与表面形成小于90度的角的方向延伸。

此外，点形间隔部件可从分离盘的表面沿分离盘的截头圆锥形状的大致轴向方向延伸。从其高度方向看具有球形或圆柱形状的点形间隔部件和尖端成形的点形间隔部件都可从分离盘的表面沿分离盘的截头圆锥形状的大致轴向方向延伸。

此外，点形间隔部件的尖端可具有尖端半径，该尖端半径小于点形间隔部件从表面延伸至其的高度。

作为一个实例，点形间隔部件的尖端可具有小于点形间隔部件从表面延伸至其的高度的一半、如小于高度的四分之一、如小于高度的十分之一的尖端半径。利用这种“尖锐”尖端，点形间隔部件可更容易地粘附到盘堆叠中的相邻盘的表面上，并且尖锐的尖端还减少了分离盘的堆叠中的盘之间的流体混合物流的阻塞或堵塞。

包括点形间隔部件的多个分离盘可包括具有不同形状的间隔部件。因此，单个盘可包括具有不同形状的点形间隔部件，并且多个盘可包括具有不同形状的点形间隔部件的不同盘，即一些盘可仅具有球形点形间隔部件，而一些盘可仅具有尖端成形的点形间隔部件。

然而，包括点形间隔部件的多个盘也可包括具有相同类型的点形间隔部件的分离盘。

在本发明的第一方面的实施例中，包括点形间隔部件的多个盘中的大多数在点形间隔部件的厚度、直径、形状和数量方面具有相同类型。

在本发明的第一方面的实施例中，包括点形间隔部件的多个盘在点形间隔部件的厚度、直径、形状和数量方面都具有相同类型。

作为本发明的第二方面，提供了一种用于分离具有不同密度的流体混合物的至少两种组分的离心分离器，该离心分离器包括

固定框架，

主轴，其由框架可旋转地支承，

离心转子，其安装到主轴的第一端，与主轴一起围绕旋转轴线(X)旋转，其中离心转子包括转子壳，该转子壳包围分离空间，分离盘的堆叠布置在该分离空间中以与离心转子同轴旋转，

分离器入口，其延伸到分离空间中，用于供应待分离的流体混合物，

第一分离器出口，其用于从分离空间排出第一分离相，

第二分离器出口，其用于从分离空间排出第二分离相；

其中分离盘的堆叠如根据上面论述的本发明的第一方面的任何实施例那样。

关于第二方面使用的用语和定义与关于以上第一方面所论述的相同。

离心分离器用于分离流体混合物，如气体混合物或液体混合物。离心分离器的固定框架是非旋转部分，并且主轴由框架通过至少一个轴承装置、如通过至少一个滚珠轴承支承。

离心分离器还可包括驱动部件，该驱动部件布置成用于旋转主轴和安装在主轴上的离心转子。这种用于旋转主轴和离心转子的驱动部件可包括具有转子和定子的电动机。转子可设在主轴上或固定到主轴，使得它在操作期间将驱动扭矩传递到主轴并因此传递到离心转子。

作为备选，驱动构件可设在主轴旁边，并通过合适的传动机构(例如带或齿轮传动机构)使主轴和离心转子旋转。

离心转子连结到主轴的第一端，并因此安装成与主轴一起旋转。在操作期间，主轴因此形成旋转轴。主轴的第一端可为主轴的上端。因此，主轴可绕旋转轴线(X)旋转。

主轴和离心转子可布置成以高于3000rpm、如高于3600rpm的速度旋转。

离心转子还包围分离空间，在该分离空间中发生流体混合物的分离。因此，离心转子形成用于分离空间的转子壳。分离空间包括如上面关于本发明的第二方面所论述的分离盘的堆叠，并且堆叠绕旋转轴线居中布置。因此，这种分离盘在分离空间中形成表面扩大插入物。

用于待分离的流体混合物(即进料)的分离器入口可为固定管，其布置用于将进料供应到分离空间。入口也可设在旋转轴内，如在主轴内。

用于从分离空间排出第一分离相的第一分离器出口可为第一液体出口。

用于从分离空间排出第二分离相的第二分离器出口可为第二液体出口。因此，分离器可包括两个液体出口，其中与第一液体出口相比，第二液体出口布置在距旋转轴线更大的半径处。因此，不同密度的液体可分离并分别经由这样的第一液体出口和第二液体出口排出。最低密度的分离液体可经由第一分离器出口排出，而较高密度的分离液相可分别经由第二分离器出口排出。

在操作期间，污泥相，即形成重相的混合固体和液体颗粒，可收集在分离空间的外周边部分中。因此，用于从分离空间排出第二分离相的第二分离器出口可包括用于从分离空间的外周边排出这种污泥相的出口。出口可为多个外周边端口的形式，其从分离空间通过离心转子延伸到离心转子和固定框架之间的转子空间。外周边端口可布置成在毫秒级的短时间内间歇地打开，以使污泥相能够从分离空间排放到转子空间。外周边端口也可为喷嘴的形式，其在操作期间一直打开以允许污泥的不断排出。

然而，用于从分离空间排出第二分离相的第二分离器出口可为第二液体出口，并且离心分离器还可包括用于从分离空间排出第三分离相的第三分离器出口。

如上面所论述的，此第三分离器出口包括用于从分离空间的外周边排出污泥相的出口，并且可为布置成间歇地打开的多个外周边端口的形式，或在操作期间一直打开以允许污泥的不断排出的喷嘴的形式。

根据本发明的第三方面的离心分离器的优点在于，其允许以高流速的进料(即待分离的混合物)操作。

在某些分离器应用中，在分离过程期间的分离流体保持在特殊的卫生条件下和/或没有任何空气夹带和高剪切力，如当分离的产品对这种影响敏感时。这种类型的实例是乳制品、啤酒和生物技术应用的分离。对于此应用，已经开发了所谓的密封分离器，在其中分离器转筒或离心转子在操作期间完全填充以液体。这意味着在离心分离器的操作期间在转子中不存在空气或自由液体表面。

在本发明的第一方面的实施例中，分离器入口、第一分离器出口或第二分离器出口中的至少一个是机械密封密闭的。

密封密闭降低了氧气或空气进入分离空间并接触待分离的液体的风险。

因此，在本发明的第三方面的实施例中，离心分离器用于分离乳制品，如将牛奶分离成奶油和脱脂乳。

在本发明的第三方面的实施例中，分离盘的堆叠包括至少200个、如至少300个分离盘，其具有至少400mm的直径，并且其中具有点形间隔部件的多个盘包括在每个盘上的至少2000个点形间隔部件。

作为一个实例，分离盘的堆叠可包括多于300个分离盘，并且超过90%的那些分离盘，如所有分离盘，可具有至少500mm的直径，并且可为具有点形间隔部件的分离盘，其包括在每个盘上的至少4000个点形间隔部件。

作为本发明的第三方面，提供了一种分离具有不同密度的流体混合物的至少两种组分的方法，包括以下步骤：

- 提供根据上面的第二方面的任何实施例的离心分离器，

- 经由分离器入口向分离空间供应具有不同密度的流体混合物；

- 经由第一分离器出口从分离空间排出第一分离相；以及

- 经由第二分离器出口从分离空间排出第二分离相。

关于第三方面使用的用语和定义与关于上面的其它方面所论述的相同。

作为一个实例，流体混合物是牛奶，第一分离相是奶油相，且第二分离相是脱脂乳相。

在本发明的第三方面的实施例中，供应步骤包括以高于60m³/小时、例如高于70m³/小时的流速供应。

附图说明

图1a-c示出了分离盘的一个实施例。图1a是透视图，图1b是从底部的视图，即显示了分离盘的内表面，而图1c是内表面的外周边的近视图。

图2a-f示出了不同的点形间隔部件的实施例。

图3a-e示出了不同的尖端成形和点形间隔部件的实施例。

图4示出了盘堆叠的一个实施例。

图5a-c示出了盘堆叠的一个实施例，在其中分离盘的点形间隔部件相对于相邻盘的点形间隔部件移位。图5a是透视图，图5b是径向截面，且图5c是内表面的近视图。

图6示出了穿过离心分离器的横截面。

图7示出了用于分离流体混合物的至少两种组分的方法。

具体实施方式

通过以下参考附图的描述，将进一步示出分离盘的堆叠、可用于堆叠中的分离盘的实例以及根据本公开的离心分离器。

图1a-c示出了分离盘的一个实施例的示意图。图1a是根据本公开的一个实施例的分离盘1的透视图。分离盘1沿圆锥轴线X1具有截头圆锥形状、即截锥形状。因此，轴线X1是穿过相应圆锥形状的顶点的轴线的方向。锥形表面与锥形轴线X1形成锥角α。分离盘具有内表面2和外表面3，其从内周边6沿径向方向延伸到外周边5。在该实施例中，分离盘还设有多个通孔7，其位于距内周边和外周边二者的一定径向距离处。当形成带有相同类型的其它分离盘的堆叠时，通孔7因此可形成轴向分配通道，例如用于待分离的液体混合物，其有利于液体混合物贯穿分离盘的堆叠的均匀分布。分离盘还包括在分离盘1的内表面上方延伸的多个点形间隔部件4。这些间隔部件4在分离盘的堆叠中的相互邻近的分离盘之间提供间隙。点形间隔部件的实例在图2a-2f中更详细示出。如图1a中所示，只有内表面2设有点形间隔部件4，而外表面3没有点形间隔部件4，并且也没有其它间隔部件。内表面2也没有除点形间隔部件4外的其它间隔部件。因此，在相同类型的分离盘1的堆叠中，点形间隔部件4是唯一的间隔部件，即形成堆叠中的盘之间的间隙和轴向距离的唯一部件。因此，当盘沿轴向堆叠在彼此的顶部上时，点形间隔部件是盘1上的唯一的承载元件。因此，这是与常规的分离盘的不同，在其中，每个盘上的一些细长的、径向延伸的间隔部件形成间隙并在盘堆叠中承受压缩力。

然而，作为备选，应该理解，外表面3可设有点形间隔部件4，而内表面2可没有点形间隔部件4并且也没有其它间隔部件。

图1b示出了分离盘1的内表面2。在该实施例中，盘的直径D约为530mm，并且点形间隔部件4从在内表面2处的底座延伸，该底座沿分离盘1的内表面2具有小于1.5mm的宽度。此外，点形间隔部件4之间的相互距离d1约为10mm，并且整个内表面2包括多于4000个点形间隔部件4。

在分离盘1的内周边6处还有许多切口13，以便于例如在分配器上堆叠。

图1c示出了分离盘1的内表面2的外周边5的近视图。在该实施例中，点形间隔部件4的密度在外周边处高于在盘的其余部分处。这是通过在外周边区域P中布置的更多的点形间隔部件来实现的，使得外周边区域P内的径向最外间隔部件4之间的距离d2小于该区域外的间隔部件4之间的距离d1。如果d1约为10mm，则距离d2可例如约为5mm。外周边区域P可例如从外周边5沿径向方向延伸10mm。在最外周边处的较高密度的间隔部件是有利的，因为其降低了盘堆叠中相互邻近的盘在压缩和离心力较高的最外周边处彼此接触的风险。彼此接触的相互邻近的盘将阻挡间隙，并从而导致盘堆叠的效率降低。

图2a-f示出了可在本公开的盘堆叠中使用的不同类型的点形间隔部件的实施例。图2a示出了分离盘1的一部分的截面，在其中点形间隔部件4布置成在盘1的内表面2上沿径向方向延伸的线。外表面3没有任何类型的间隔部件。间隔部件4整体地形成在分离盘1中，即与分离盘本身的材料形成为一件。间隔部件4是尖端成形的并且从表面到尖端成锥形，该尖端从内表面2延伸一定距离或高度。图2b示出了与图2a的盘类似的截面，但是在该实例中，尖端成形和点形间隔部件仅设在外表面3上，而内表面2没有点形间隔部件。

图2c还示出了分离盘1的另一个实例的一部分的截面，在其中点形间隔部件4布置成在盘1的内表面2上沿径向方向延伸的线，而外表面3没有任何类型的间隔部件。在该实例中，间隔部件4成形为从内表面2突出的半球形。图2d示出了与图2c的盘类似的截面，但是在该实例中，半球形和点形间隔部件仅设在外表面3上，而内表面2没有点形间隔部件。

图2e还示出了分离盘1的另一个实例的一部分的截面，在其中点形间隔部件4布置成在盘1的内表面2上沿径向方向延伸的线，而外表面3没有任何类型的间隔部件。在该实例中，间隔部件4成形为从内表面2突出的圆柱。图2f示出了与图2e的盘类似的截面，但是在该实例中，圆柱形和点形间隔部件仅设在外表面3上，而内表面2没有点形间隔部件。

图3a-e示出了不同的尖端成形和点形间隔部件的实施例。图3a示出了尖端成形间隔部件4的一个实施例的近视图。尖端成形间隔部件4从内表面2上的底座8延伸。该底座8沿分离盘1的内表面2延伸至小于1.5mm的宽度。尖端成形间隔部件从底座8渐缩到位于距底座距离z2的尖端9。因此，尖端成形间隔部件的高度是距离z2，其在这种情况下是在0.15和0.30mm之间，而分离盘的厚度，如由图2b中的距离z1所示，是在0.30和0.40mm之间。在图3a的实例中，尖端成形间隔部件4在基本上垂直于内表面2的方向y1上从底座8延伸。因此，方向y1平行于内表面2的法线N。

图3b示出了尖端成形间隔部件4的一个实例，该间隔部件4从分离盘的表面沿与该表面形成小于90度的角的方向延伸。图3b的间隔部件4与图3a中所示的间隔部件相同，但其中不同之处在于其在与内表面的法线N形成角的方向y2上延伸。在这种情况下，尖端成形间隔部件4在与内表面2形成角β1的方向y2上延伸，并且角β1小于90度。因此，尖端9在与表面形成大约60-70°度的角的方向y2上从底座8延伸。

图3c示出了尖端成形间隔部件4的另一个实例，该间隔部件4从分离盘的表面沿与表面形成小于90度的角的方向延伸。图3c的间隔部件4与图3b中所示的间隔部件相同，但其中不同之处在于其在与内表面形成角β2的方向y3上延伸，该角β2小于图3b中的角β1。在该实例中，角β2与分离盘1的“α”角α基本相同，即分离盘的相应圆锥形状的开口角的一半。因此，角α是圆锥部分与分离盘1的圆锥轴线X1的角。角α可为约35°。换句话说，尖端成形间隔部件4从分离盘1的内表面2沿分离盘1的截头圆锥形状的大致轴向方向延伸。

因此，在形成的分离盘的堆叠中，基本上沿轴向延伸的点形间隔部件可更好地粘附到堆叠中的相邻盘，从而进一步降低在堆叠被压缩时盘之间的不均匀地确定尺寸的间隙的风险。

应当理解，分离盘上的大部分或全部点形间隔部件4可在相同方向上延伸，即分离盘上的大部分或全部点形间隔部件4可在基本上垂直于表面的方向上延伸，类似于图2c-f和图3a中所示的实例，或分离盘上的大部分或全部点形和尖端成形间隔部件4可在与表面形成角的方向上延伸，即，类似于图3b和3c中所示的实例。

此外，尖端成形和点形的间隔部件的尖端9具有尖端半径R_尖端，并且在图3d中进一步更详细示出。该尖端半径R_尖端很小，以便获得尽可能尖锐的尖端。作为实例，尖端半径R_尖端可小于点形间隔部件4从内表面2延伸至其的高度z2。此外，尖端半径R_尖端可小于高度z2的一半，如小于高度z2的十分之一。

图3e示出了点形间隔部件4的一个实例，该点形间隔部件4在至少一个横截面中是尖端成形的并且在一个方向上具有纵向延伸。因此，间隔部件4在分离盘的表面上形成脊，该脊沿表面在由箭头A所示的方向上延伸。方向A可为分离盘的径向方向。当在离心分离器中使用时，方向A可沿分离盘上的流动方向。点形间隔部件4的尖端9可沿方向A具有纵向延伸，该纵向延伸的长度基本上与布置在分离盘的表面(未示出)上的点形间隔部件4的底座8相同。作为备选，点形间隔部件4的尖端9可具有沿方向A的纵向延伸，该纵向延伸短于布置在分离盘的表面(未示出)上的点形间隔部件4的底座8的长度。

涉及点形间隔部件4的底座8的宽度的如上所论述的尺寸也适用于图2f的实施例中沿方向A的点形间隔部件4的宽度。沿方向A的宽度可与越过方向A的距离相同或不同。因此，根据实施例，底座8的宽度沿分离盘的表面可小于5mm。作为一个实例，点形间隔部件的底座8可沿分离盘的表面延伸至小于2mm的宽度8，如沿分离盘的表面延伸至小于1.5mm的宽度，如沿盘表面延伸至约为或小于1mm的宽度。

图4示出了根据本公开的盘堆叠10的一个实施例。盘堆叠10包括设在分配器11上的分离盘1。为清楚起见，图4仅示出了几个分离盘1，但是应该理解，盘堆叠10可包括多于100个分离盘1，如多于300个分离盘。由于点形间隔部件，间隙28在堆叠的分离盘1之间形成，即间隙28分别形成在分离盘1a和位于分离盘1a下方和上方的相邻分离盘1b和1c之间。分离盘中的通孔形成贯穿堆叠延伸的轴向上升通道7a。此外，盘堆叠10可包括顶盘(未示出)，即布置在堆叠的最顶部处的盘，其未设有任何通孔。这种顶盘在本领域中是已知的。顶盘可具有大于盘堆叠中的其它分离盘1的直径，以便有助于将分离相引导出离心分离器。与盘堆叠10的其余分离盘1相比，顶盘还可具有更大的厚度。分离盘1可使用分离盘10的内周边5处的切口13设在分配器11上，其装配在分配器的相应翼12中。

图5a-c示出了一个实施例，在其中分离盘1沿轴向布置在堆叠10中，以便盘1a的大部分点形间隔部件4a与相邻盘1b的点形间隔部件4b相比移位。在该实施例中，如由图5a和5c中的箭头“A”所示，与相邻的盘1b相比，这通过在盘1a的周向方向上的小旋转来执行。因此，如图5a所示，相邻的分离盘1a和1b沿旋转轴线X2沿轴向对齐，该旋转轴线X2与图1和2中所看到的锥形轴线X1的方向相同，但是由于点形间隔部件的布置，分离盘1a的点形间隔部件4a没有在分离盘1b的相应的点形间隔部件4b上轴向对齐。作为一个实例，盘1a和1b布置成使得盘1a的点形间隔部件4a相对于盘1b的相应点形间隔部件4b移位圆周距离z3。距离z3可为盘上的点形间隔部件之间的相互距离的距离的大约一半，如在2-10mm之间。

换言之，盘堆叠1的分离盘布置成以便分离盘1a的点形和间隔部件4a不会在相邻盘1b具有点形间隔部件4b的位置处抵靠相邻盘1b。这也在图5b中示出，该图5b示出了相邻盘1a和1b的区段。盘1a的点形间隔部件4a和盘1b的点形间隔部件4b可以以相同的径向距离设置，但是在周向方向上移位。此外，图5c示出了盘1b的外周边5的近视图。相邻盘1a的点形部件4a在由图5c中的十字所示的位置处抵靠分离盘1b，其是与点形间隔部件4b的位置相比在周向方向上移位的位置，如由箭头“A”所示。

图6示出了根据本公开的一个实施例的离心分离器14的示意性实例，其布置成将液体混合物分离成至少2相。

离心分离器14包括旋转部分，该旋转部分布置成围绕旋转轴线(X2)旋转并且包括转子17和主轴16。主轴16在底部轴承24和顶部轴承23中支承在离心分离器14的固定框架15中。固定框架15包绕转子17。

转子17在其自身内形成分离室18，在该分离室18中，例如液体混合物的离心分离在操作期间发生。分离室18也可称为分离空间18。

分离室18设有截头圆锥形分离盘1的堆叠10，以便实现待分离的流体的有效分离。截头圆锥形分离盘1的堆叠10是表面扩大插入物的实例。这些盘1在中心并与转子17同轴装配，并且还包括通孔，当分离盘9装配在离心分离器1中时，该通孔形成轴向通道25，用于液体的轴向流动。分离盘1包括如上面的实例中所论述的点形间隔部件，并且装配在堆叠10上，使得与相邻盘的点形间隔部件相比，盘的大部分点形间隔部件移位。

在图6中，堆叠10中仅示出了几个盘1，并且堆叠可包括多于100个分离盘1，如多于200个分离盘，如多于300个分离盘。

在这种情况下，离心分离器14经由固定的入口管19从顶部供给，其因此形成入口通道，用于将例如用于离心分离的液体混合物引入离心分离器的分离空间18。入口通道也可称为分离器入口。待分离的液体材料可例如借助泵(未示出)输送到分配器11中的中心导管。这种泵可布置成以高于60m³/小时、如高于70m³/小时的流速将待分离的液体材料供应到离心分离器14的入口管19。

转子17从其延伸具有用于与液体分离的较低密度组分的液体轻相出口20，以及用于与液体分离的较高密度组分或重相的液体重相出口21。出口20和21延伸穿过框架15。出口20,21也可称为分离器出口20,21。此外，诸如配对盘的向心泵可布置在出口20和21处，以帮助将分离的相从分离器输送出去。

然而，离心分离器14也可为具有封闭分离空间18的所谓密封型，即分离空间18可在操作期间旨在完全填充以液体。原则上，这意味着优选地在转子17内意味着不存在空气或自由液体表面。这意味着入口19和出口20和21也可机械密封地密闭，以降低氧气或空气进入分离空间并接触待分离的液体的风险。

转子17在其外周边还设有以可间歇打开的出口的形式的一组径向污泥出口22，用于排出较高密度组分，如液体中的污泥或其它固体。因此，该材料从分离室18的径向外部排出到转子17周围的空间。

离心分离器14还设有驱动马达25。该马达25可例如包括固定元件26和可旋转元件27，该可旋转元件27包绕并且如此连接到主轴16，其在操作期间将驱动扭矩传递到主轴16并且因此传递到转子17。因此，驱动马达25可为电动马达。此外，驱动马达25可通过传动器件连接到主轴16。传动器件可为蜗轮的形式，其包括小齿轮和连接到主轴16的元件，以便接收驱动扭矩。传动器件可作为备选采用螺旋桨轴、传动带或类似物的形式，且驱动马达可作为备选直接地连接到主轴。

在图6中的分离器的操作期间，由从驱动马达25传递至主轴16的转矩引起转子17旋转。经由固定的入口管19，待分离的液体混合物被带到分离空间18中。当转子已经以其运行速度运转时，可引入待分离的液体混合物，即进料。因此，液体材料可连续地引入转子17中。

取决于密度，液体中的不同相在装配在分离空间18中的堆叠10的分离盘1之间的间隙28中分离。液体中的较重组分在分离盘之间沿径向向外移动，而最低密度的相在分离盘之间沿径向向内移动，且强制穿过布置在分离器中的径向最内侧水平处的出口20。较高密度的液体改为通过出口21压出，该出口21在大于出口20的径向水平的径向距离处。因此，在分离期间，较低密度液体与较高密度液体之间的中间相形成在分离空间18中。固体或污泥累积在分离室18的周边处，且由打开的污泥出口22从分离空间间断地排空，因此污泥和一定量的流体从分离空间借助于离心力排出。然而，污泥的排出可备选地连续发生，在此情况下，污泥出口22采用打开喷嘴的形式，且一定的污泥和/或重相流借助于离心力连续地排出。

在某些应用中，分离器14仅包含单个液体出口，如仅液体出口20，以及污泥出口22。这取决于待处理的液体材料。

在图6的实施例中，待分离的液体混合物经由固定管19从上方引入。然而，待分离的液体混合物可备选地经由布置在主轴16中的中心导管从下方引入。然而，这种中空主轴也可用于抽出例如液体轻相和/或液体重相。作为一个实例，主轴16可为中空的并且包括中心导管和至少一个附加导管。这样，待分离的液体混合物可经由布置在主轴16中的中心导管引入至转子17，并且同时液体轻相和/或液体重相可通过主轴中的附加导管抽出。

离心分离器14可布置成将牛奶分离成奶油相和脱脂乳相。

图7示出了用于分离具有不同密度的流体混合物的至少两种组分的方法100，包括以下步骤：

- 提供102根据本文所论述的任何方面和/或实施例的离心分离器14，

- 经由分离器入口19向分离空间18供应104具有不同密度的流体混合物；

- 经由第一分离器出口20从分离空间18排出106第一分离相；以及

- 经由第二分离器出口21从分离空间排出108第二分离相。

本发明不限于公开的实施例，而是可在下文提出的权利要求的范围内变化和改变。本发明不限于如图中所示的分离器类型。用语“离心分离器”还包括具有基本水平定向的旋转轴线的离心分离器和具有单个液体出口的分离器。

Claims

1.一种适于包括在用于分离液体的离心转子(17)内的分离盘(1)的堆叠(10)，包括

多个沿轴向对齐的分离盘(1)，其具有带有内表面(2)和外表面(3)的截头圆锥形状，以及多个点形间隔部件(4)，其从所述内表面(2)和所述外表面(3)中的至少一个从底座(8)延伸，用于在所述分离盘(1)的堆叠(10)中的相互相邻的分离盘(1)之间提供间隙，以及

其中具有点形间隔部件(4)的所述多个分离盘(1)布置成使得分离盘(1)的大部分所述点形间隔部件(4)与相邻分离盘(1)的点形间隔部件(4)相比移位。

2.根据权利要求1所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述堆叠(10)包括多于200个分离盘(1)。

3.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述堆叠(10)中的所有分离盘(1)的大部分是具有所述点形间隔部件(4)的所述分离盘(1)。

4.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述多个分离盘(1)没有具有除所述点形间隔部件(4)之外的间隔部件的分离盘(1)来用于在所述堆叠(10)中的分离盘(1)之间产生间隙。

5.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述底座(8)沿所述分离盘(1)的表面(2,3)延伸至小于5mm的宽度。

6.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述分离盘(1)的堆叠(10)布置成使得所述点形间隔元件(4)是所述分离盘(1)的堆叠(10)中的主要承载元件。

7.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述点形间隔部件(4)与所述分离盘(1)的材料整体地形成为一件。

8.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，包括点形间隔元件(4)的所述多个分离盘(1)中的至少一个具有小于0.5mm的厚度。

9.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，包括点形间隔部件(4)的所述多个分离盘(1)中的至少一个具有大于300mm的直径。

10.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，包括点形间隔部件(4)的所述多个分离盘(1)中的至少一个包括多于300个点形间隔部件(4)。

11.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述多个分离盘(1)中的至少一个的内表面(2)或外表面(3)具有高于25个间隔部件/dm²的所述点形间隔部件(4)的表面密度。

12.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述多个点形间隔部件(4)包括如下点形间隔部件(4)，其具有如沿其高度方向所见的球形或圆柱形形状。

13.根据权利要求1或2所述的分离盘的堆叠，其中，所述多个点形间隔部件包括如下点形间隔部件，其是尖端成形的，并且从在所述分离盘的表面处的底座朝向从所述表面延伸一定高度的尖端成锥形。

14.根据权利要求1或2所述的分离盘(1)的堆叠(10)，其中，所述点形间隔部件(4)从所述分离盘(1)的所述表面(2,3)沿与所述表面(2,3)形成小于90度的角的方向延伸。

15.一种离心分离器(14)，其用于分离具有不同密度的流体混合物的至少两种组分，所述离心分离器(14)包括

固定框架(15)，

主轴(16)，其由所述框架(15)可旋转地支承，

离心转子(17)，其安装至所述主轴(16)的第一端以与所述主轴(16)一起围绕旋转轴线(X2)旋转，其中所述离心转子(17)包括包围分离空间(18)的转子壳，在其中分离盘(1)的堆叠(10)布置成与所述离心转子(17)同轴地旋转，

分离器入口(19)，其延伸到所述分离空间(18)中，用于供应待分离的所述流体混合物，

第一分离器出口(20)，其用于从所述分离空间(18)排出第一分离相，

第二分离器出口(21)，其用于从所述分离空间(18)排出第二分离相；

其中所述分离盘(1)的堆叠(10)如根据权利要求1-14中任一项那样。