SE456800B - Inloppsanordning vid centrifugalseparator - Google Patents

Description

456 10 15 20 25 30 35 800 Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att förbättra kapaciteten t hos en centrifugalseparator av det inledningsvis angivna slaget för sådana separeringsfall då centrifugrotorns ordinarie inloppsorgan utgör en i sammanhanget begränsande faktor.

Detta ändamål kan uppnås enligt uppfinningen med hjälp av ett stationärt hus bildande en cirkulär accelerationskammare, som är anordnad koaxiellt med rotorn och som har minst ett väsentligen tangentiellt riktat inlopp och ett centralt utlopp, en inloppsanordning inrättad för införande av blandning i accelerationskammaren via nämnda inl0PPÃ och en överförings- anordning innefattande det nämnda röret, vilket är anordnat att mottaga cirkulerande blandning från accelerationskammarens utlopp och överföra denna under fortsatt cirkulation till rotorns mottagningskammare.

Genom denna uppfinning är det möjligt att bibringa blandningen av komponenter som skall införas i rotorns mottagningskammare en väsentlig rotationshastighet, så att den bidrar till, istället för att hindra, en relativt snabb rotation av sådan blandning som redan befinner sig i mot- tagningskammaren. Vid ett flöde av blandning in i mottagningskammaren överstigande rotorns egen pumpeffekt, så att ett vätskeskikt kommer att befinna sig 1 mottagningskammaren radiellt innanför och ur ingrepp med rotorns medbringningsorgan; kommer alltså den inkommande blandningen att hålla nämnda vätskeskikt 1 kraftig rotation, så att det utövar ett större tryck mot den omgivande vätskan än ett lika tjockt vfitskeskikt med endast obetydlig rotation skulle göra. H.a.o. inloppstrycket och därmed genom- strömningskapaciteten hos den centrifugalpump; som centrifugrotorn bildar, kan ökas genom uppfinningen.

Vid en centrifugalseparator enligt uppfinningen kan flödet till och genom centrifngrotorn ökas väsentligt från ett visst utgângsvärde utan att den fria vätskenívån i mottagningskammaren förflyttas radiellt inåt i samma o grad som skulle bli följden av en motsvarande ökning av flödet vid en konventionell centrifugalseparator. Detta betyder att en nödvändig marginal för flödesökningar från ett visst utgångsvärde kräver ett extra f centralt utrymme i mottagningskammaren med endast obetydlig radiell 10 15 20 25 30 456 800 utsträckning. Tack vare detta kan genom uppfinningen hela mottagnings- kammaren ges mindre radiella dimensioner än en mottagningskammare i en konventionell centrifugrotor. Detta betyder att för en centrifugrocor med en given ytterdiameter kan ett större radiellt utryme disponeras i centrifugrotorns separeringskamare för de däri placerade separerings- plåtarna, vilket möjliggör en effektivare separering.

I princip kan uppfinningen tillämpas såväl vid öppna som vid slutna centrifugrotorinlopp. I första hand är den avsedd för öppna inlopp.

Härvid är det ovannämnda röret lämpligen förbundet med det stationära hus, som bildar accelerationskammaren; och den senare är företrädesvis sluten bortsett ifrån sina nämnda inlopp och utlopp. Med ett sådant arrangemang kan en högst avsevärd rotationshastighet uppnås hos en blandning som skall inledas i centrifugrotorn.

I vissa separeringsfall kan accelerationskammaren vara försedd med ett centralt avluftningsutlopp som - eventuellt via en baekventil - kommunicerar med den omgivande atmosfären.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritning. På denna visar fig l en axialsektion genom en centrifugal- separator enligt uppfinningen, fig 2 en sektion efter linjen II-II i fig 1, och fig 3 en alternativ utföringsform av en del av centrifugal- separatorn i fig l.

I fig 1 visas en centrifugrotor 1 innefattande en övre rotordel 2 och en nedre rotordel 3. vilka rotordelar aammanhålls axiellt medelst en låsring 4. Rotorn l uppbärs av en vertikal drivaxel 5; som är förbunden med den nedre rotordelen 3.

Inuti rotorn bildas en separeringskammare 6; vari är anordnad en stapel av koniska separeringsplåtar 7. Centralt i rotorn är anordnad en s.k. fördelare 8, omkring vilken separeringsplåtarna 7 sträcker sig.

Separeringsplåtarna vilar på den nedre delen av fördelaren 8, vilken i 456 10 15 20 25 30 35 SÛO sin tur vilar på den nedre rotordelen 3 via radiellt och axiellt sig ~ sträckande vingar 9. Vingarna 9 är fast förbundna med fördelaren 8.

Centralt i rotorn bildar den övre delen av fördelaren 8 en mottagnings- kammare 10 för vätska som skall behandlas i rotorn. Utrymmena mellan vingarna 9 bildar passager som förbinder mottagningskammaren 10 med separeringskammaren 6.

Ovanpå den översta separeringsplåten vilar en konisk mellanvägg ll, som tillsamman med den övre rotordelen 2 bildar ett flertal radiella kanaler 12. Dessa kanaler 12 förbinder separeringskammaren 6 radiellt utanför sepateringsplåtarna 7 med ett centralt rotorutlopp 13. Ett annat centralt rotorutlopp 14 står i förbindelse med den del av separeringsrummet 6 som befinner sig radiellt innanför separeringsplåtarna 7.

Ett stationärt hölje 15; som omger rotorn 1; bildar separata mottagnings- kamrat 16 och 17 för vätska som under drift lämnar rotorn genom dennas centrala utlopp 13 resp 14. Överst uppbär detta hölje 15 ett inloppshus 18, som bildar en cirkulär kammare 19 med ett tangentiellt inlopp 20. En ledning 21 är ansluten till huset 18 och inrättad för införande av vätska tangentiellt i kammaren 19. Centralt uppvisar inloppshuset 18 i sin ena gavelvägg en öppning 22, vilken kommunicerar med det inre av ett rör 23.

Röret 23 är förbundet med inloppshuset 18 och sträcker sig koaxiellt med kammaren 19 och med rotorns mottagningskammare 10 in i den senare.

Den allmänna funktionen hos centrifugalseparatorn i fig 1 är konven- tionell och behöver ej beskrivas i detalj. Endast arrangemanget för tillförsel av vätska till centrifugrotorn; vilket är det egentliga föremålet för den föreliggande uppfinningen; skall beskrivas nedan.

Kammaren 19 i inloppshuset 18 bildar en accelerationskammare för vätska, m som skall tillföras rotorn. Genom att vätskan införs tangentiellt i kammaren 19 bringas den 1 rotation däri, och rotationshastigheten, dvs.

U vinkelhastigheten, ökar allteftersom vätskan rör sig radiellt inåt i kammaren 19 mot öppningen 22. 10 15 20 25 30 456 800 Med stor rotationshastighet inträder sålunda vätskan i röret 23, vari den under rotation strömmar mot rotorns mottagningskamareP1O. Vätskans rotationsrörelse i röret 23 medför att den inträder tangentiellt 1 mot~ tagningskammaren 10. Häri träffar den en fri vätskeyta, som i fig 1 är utmärkt med en triangel och som bildas av en vätskekropp vilken roterar i mottagningskammaren.

Genom uppfinningen är det möjligt att införa vätska i mottagningskamaren 10 med sådan hastighet att en del av den nämnda vätskekroppen däri hålls i rotation med större vinkelhastighet än själva rotorn- Ett idealiskt förhållande uppnås om vätska tillförs mottagningskammaren på sådant sätt att dess rotationshastighet (vinkelhastighet) 1 mottagningskammaren reducerats till samma rotationshastighet; som själva rotorn har, just när vätskan nått radiellt ut till vingarna 9. Även om detta inte alltid är möjligt bidrar dock vätsketillförseln i enlighet med uppfinningen till att den vätskepump, som rotorn genom bl.a. vingarna 9 bildar, får ett förhöjt inloppstryck och därmed en ökad kapacitet- På ritningen har röret 23 och kanalen genom detta cylindrisk form. Alter- nativt kan rörets ändparti, som befinner sig i mottagningsskammaren 10, vara vidgat till konisk form; så att rörets kant befinner sig radiellt mycket nära den fria vïtskeyta, som utbildas i mottagningskammaren 10 under drift.

I fig 3 visas ett inloppshus l8a, som i sin gavelvägg mitt emot utloppe- öppningen 22 har en betydligt mindre öppning 24. Ett ventilhus 25, som uppbära av inloppshuset 18, innehåller en backventil i form av en ventil- kula 26 och en fjäder 27. Ventilkulan är inrättad att med en viss fjäder- kraft hålla öppningen 24 stängd. Om luft eller andra gaser medföljer vätska in i accelerationskammaren 19 kommer sådana gaser att samlas centralt i kammaren, varifrån de kan avgå via öppningen 26. Ventilkulan 26 förhindrar gasströmning i motsatt riktning.

Claims (8)

456 800 10 15 20 25 30 Patentkrav

1. Centrifugalseparator innefattande en rotor (1) med en central mottegningskamare (10) för en vätskeformig blandning av komponenter, som skall separeras i rotorn, och ett rör (23), som bildar en genomström- ningskanal med cirkulär tvärsektion och som är anordnat koaxiellt med rotorn (1) för inledning av blandning i mottagningskammaren (l0)§ k ä n n e t e c k n a d a v - ett stationärt hus (18) bildande en cirkulär accelerationskammare (19), som är anordnad koaxiellt med rotorn och som har minst ett väsentligen tangentiellt riktat inlopp (20) och ett centralt utlopp (22), - en inloppsanordning (21) inrättad för införande av blandning i accelerationskammaren (19), via dennas inlopp (20), och - en överföringsanordning innefattande det nämnda röret (23), vilket är anordnat att mottaga cirkulerande blandning från accelerations- kammarens utlopp (22) och överföra denna under fortsatt cirkulation till rotorns mottagningskammare (10).

2. Centrifugalseparator enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda inlopp (20) är beläget vid accelerationskammarens (19) omkrets.

3. Centrifugalseparator enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att det nämnda röret (23) är förbundet med det stationära huset (18).

4. Centrifugalseparator enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att det centrala utloppet (22) från accelerations- kammaren (19) utgör dennas enda utlopp för vätska. 10 15 456 800

5. - Centrifugalseparator enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att accelerationskammaren (19) är sluten bortsett från nämnda inlopp (20) och utlopp (22).

6. Centrifugalseparator enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a d a v att accelerationskammaren (19) har ett centralt avluftningsutlopp (24), som är mindre än det nämnda centrala vïtske- utloppet (22).

7. Centrifugalseparator enligt krav 6, k ä n n e t e e k n a d a v en fjäderbelastad backventil (26) som är anordnad 1 det centrala avluft- ningsutloppet (24) och inrättad att öppna vid ett förutbestämt övertryck i accelerationskammaren (19).

8. Centrifugalseparator enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att kanalen 1 röret (23) är cylindrisk.