SE514779C2 - Medbringningsorgan för en centrifugalseparator - Google Patents

Description

25 514 779 2 Tack vare att medbringningsorganen i dessa centrifugalseparatorer har stora kontaktytor, som under drift medbringar den tillförda vätskeformiga blandningen i rotorns rotation, sträcker sig radiellt och i omkretsriktningen sker medbringningen skonsamt utmed stora ytor i dessa centrifugalsepa- ratorer. Ju större flödet av den tillförda vätskeformiga blandningen in i centrifugalseparatorn är desto fler skivor ombesörjer automatiskt det ökade behovet av medbringning genom att vätska strömmar över de vätskeledande elementens radiellt inre kanter och radiellt utåt i fler mellanrum.

Framför allt när flödet av den tillförda vätskeformiga blandningen är lågt strömmar emellertid inte vätska radiellt utåt i samtliga mellanrum, vilket medför att det inte sker något axiellt flöde utmed en del av skiljeväggar- nas insidor, som avgränsar inloppskammaren radiellt utåt mot separe- ringskamrarna i de härigenom förut kända centrifugalseparatorerna_ Detta medför i många fall att slampartiklar avsätter sig på skiljeväggarnas insi- dor. På grund av att det i dessa centrifugalseparatorer inte finns utrymme till att utforma skiljeväggarnas insidor med så stor vinkel mot rotations- axeln att dessa slampartiklar av centrifugalkraften kan glida utmed skilje- väggarnas insida i riktning mot inloppskammaren utloppsöppningar ansamlas slampartiklar på dessa delar av skiljeväggarnas insidor. Får detta fortgå sätter inloppskamrama så småningom igen sig där dessa delar av skiljeväggarna befinner sig, varefter centrifugalsepareringen måste avbrytas för rengöring av centrifugalseparatorn. l DE-C- 30 41 210 och WO-A-97/17139 visas förslag på hur det inre av en centrifugalseparator kan rengöras. I båda förslagen måste dock centri- fugalsepareringen avbrytas varvid dyrbar produktionstid går förlorad. l många fall kan man inte få centrifugalseparatorn tillräckligt ren genom de 10 15 20 25 514 779 3 föreslagna metoderna utan centrifugalseparatorn måste demonteras, rengöras och åter monteras, vilket är en mycket arbets- och tidskrävande operation. Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att åstadkomma ett medbringningsorgan för en centrifugalseparator, som medbringar den tillförda vätskeformiga blandningen, och som gör det möjligt att köra centrifugalseparatorn under långa tider utan att centrifugalseparatorns inloppskammare sätter igen sig.

Enligt den föreliggande uppfinningen åstadkommes detta genom att den av begränsningsytorna hos medbringningsorganets vätskeledande element, som är vänd bort från inloppskammarens utloppsöppning, inne- fattar ett ytavsnitt, som under drift åtminstone delvis befinner sig i en vätskefylld del av inloppskammaren och som i omkretsriktningen sträcker sig axiellt på sådant sätt att ytavsnittet sett i rotationsriktningen sträcker sig mot inloppskammarens utloppsöppning. Med andra ord har den begränsningsyta, som är vänd bort ifrån inloppskammaren utloppsöppning, en normal, som har en komposant i rotationsriktningen. l en utföringsform av uppfinningen är ytavsnittets axiella utsträckning större än 0.5 mm per varv men mindre än 100 mm per varv. l en annan utföringsform av uppfinningen utgör ytavsnittet hela den begränsningsyta, som är vänd bort från inloppskammarens utlopps- öppning, och att dess axiella utsträckning i omkretsriktningen är den- samma överallt utmed denna begränsningsyta, 10 15 20 25 514 779 4 l en ytterligare utföringsform är de två begränsningsytorna väsentligen plana. Lämpligen är härvid de båda begränsningsytorna parallella. l en föredragen utföringsform sträcker sig begränsningsytorna i omkrets- riktningen i en skruvformad bana åtminstone ett varv runt rotationsaxeln.

Strömningspassagen är företrädesvis ringformig och rotoraxeln omslutande. l en speciell utföringsform av uppfinningen har inloppskammaren en axiell ände, i vilken inloppsröret mynnar och i vilken dess utloppsöppning är belägen. l det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till bifogade ritning, på vilken figuren visar en utföringsform av ett medbringningsorgan enligt uppfinningen i en centrifugalseparator.

Det i figuren schematiskt visade tvärsnittet av en del av en centrifugal- separator har en rotorkropp 1, som uppbärs av en drivaxel 2. Rotor- kroppen formar inuti sig en separeringskammare 3. Centralt i rotor- kroppen 1 är ett väggelement anordnat, som bildar en skiljevägg 4 och tillsammans med delar av rotorkroppen begränsar en inloppskammare 5. inloppskammaren 5 hari sin i figuren visade nedre axiella ände en utloppsöppning 6 och kommunicerar med separeringskammaren 3 via strömningskanaler 7, som är formade mellan skiljeväggen 4 och rotor- kroppen 1. l separeringskammaren 3 är anordnad en stapel av stympat koniska separeringsskivor 8, vilka uppdelar separeringskammaren 3 i ett antal mellanrum, vari den huvudsakliga separeringen sker. Axiellt genom 10 15 20 25 siáïrvêll 5 stapeln av separeringsskivor 8 sträcker sig ett antal passager 9, som bildas av mitt för varandra belägna hål i skivoma.

Ovanifrån i figuren sträcker sig ett stationärt inloppsrör 10 med en invändig inloppskanal 11 axiellt genom en central öppning i rotor- kroppen 1 in i rotorn och vidare genom en central öppning 12 i skilje- väggen 4 in i inloppskammaren 5. lnloppskanalen 11 har en mynning 13, som är belägen i inloppskammarens 5 i figuren nedre axiella ände. l inloppskammaren 5 är ett medbringningsorgan 14 enligt den föreliggande uppfinningen anordnad fast förbunden med en med rotorn roterande del , förslagsvis skiljeväggen 4 eller rotorkroppen 1, och sträcker sig axiellt i inloppskammaren 5 utmed väsentligen hela dess axiella längd mellan inloppskanalens 11 mynning 13 och inloppskammarens 5 axiellt mot- satta ände. Närmast inloppskanalens 11 mynning 13 är medbringnings- organet 14 försett med en ringformig skiva 15, som omger inloppsröret 10 och mellan sig och inloppsröret lämnar en spalt 16.

Det i figuren såsom utföringsexempel visade medbringningsorganet 14 enligt uppfinningen har ett vätskeledande element, som begränsas axiellt av två begränsningsytor 17 och 18, av vilka den ena 17 är vänd axiellt mot och den andra 18 är vänd axiellt bort ifrån inloppskammarens 5 utloppsöppning 6. Begränsningsytorna 17 och 18 sträcker sig radiellt och i omkretsriktningen runt omkring inloppsröret 10 och rotationsaxeln och befinner sig under drift åtminstone delvis i en vätskefylld del av inlopps- kammaren 5. Det vätskeledande elementet har en mot inloppsröret vänd och rotoraxeln omslutande radiellt inre kant 19, över vilken vätska under drift kan strömma när den radiella vätskenivån, som i figuren är markerad med triangel, i inloppskammaren befinner sig radiellt innanför denna 10 15 20 25 514 779 kant 19. Mellan det vätskeledande elementet och skiljeväggens 4 insida är en rotoraxeln omslutande ringformig strömningspassage 20 anordnad.

Den ifiguren schematiskt visade centrifugrotorn är försedd med ett utlopp 21 i form av ett bräddavlopp för en separerad specifikt lättare komponent.

Båda begränsningsytorna 17 och 18 i det i figuren visade utförings- exemplet har ett ytavsnitt, som under drift åtminstone delvis befinner sig i en vätskefylld del av inloppskammaren 5, och som i omkretsriktningen sträcker sig axiellt på sådant sätt att den sett i rotationsriktningen är riktad mot inloppskammarens utloppsöppning. l det visade exemplet sträcker sig hela begränsningsytorna 17 och 18 axiellt i omkretsriktningen på sådant sätt att den sett i rotationsriktningen är riktad njotliiloppskamma- rens 5 utloppsöppning 6. Dessutom är de båda begränsningytorna 17 och 18 väsentligen plana och parallella och sträcker sig i omkretsrikt- ningen i en skruvformig bana ett flertal varv runt rotationsaxeln.

Det i figuren visade medbringningsorganet för en centrifugalseparator fungerar på följande sätt: Medan rotorn roterar tillförs den vätskeformiga blandning av kompo- nenter, som skall separeras, genom inloppskanalen 11 till inlopps- kammaren 5. Den inströmmande vätskan fyller upp inloppskammarens nedre del radiellt inåt och till slut strömmar vätska genom spalten 16 mellan inloppsröret 10 och medbringningsorganets ringformiga skiva 15 där vätskan kommer i kontakt med begränsningsytorna 17 och 18 hos det med rotorn roterande vätskeledande elementet. Begränsningsytoma 17 och 18 verkar härigenom medbringande på vätskan. Den vätska, som 10 15 20 25 514 L77§ 7 ännu icke erhållit rotoms rotationshastighet rör sig mot rotationsriktningen relativt begränsningsytorna 17 och 18, som i omkretsriktningen har en axiell utsträckning som sett i denna riktning, mot rotationsriktningen, är riktad från inloppskammarens 5 utloppsöppning 6. Härigenom säkerstäl- les att åtminstone en del av den in i inloppskammaren strömmande vätskan genomströmmar en från utloppsöppningarna 6 sett bortre del av inloppskammaren 5 och strömningspassagen 20 innan den passarar ut till separeringskammaren 3 där den huvudsakliga separeringen sker.

Vid ett visst tillflöde av den vätskeformiga blandningen till de i figurerna visade centrifugalseparatorerna intar den fria vätskeytan hos den roterande vätskekroppen i inloppskammaren 5 de lägen som är illust- rerade med heldragna linjer och små trianglar i figurerna. Ökar tillflödet av blandningen kommer vätskeytan successivt att förskjutas så att vätska passerar i fler och fler mellanrum mellan varven hos det vätskeledande elementet.

Genom att utforma en centrifugalseparator på detta sätt kan en under drift tillförd vätskeblandning effektivt och skonsamt medbringas samtidigt som risken för igensättning av inloppskammaren kan minskas. l det i figuren visade utföringsexemplet är medbringsorganet försett med ett enda skruvformigt vätskeledande element. Naturligtvis kan medbrings- organet vara försett med fler skruvformigt vätskeledande element eller vara sammansatt av ett antal axiellt och runt rotationsaxeln fördelade element. Dessa kan förslagsvis vara formade såsom ledskenor. 514 779 8 I det visade exemplet är begränsningsytornas axiella utsträckning konstant men kan även variera med det axiella avståndet från utlopps- öppningen.

Uppfinningen är i det visade exemplet tillämpad i en centrifugalseparator med en vertikal drivaxel men kan naturligtvis även tillämpas i centrifugal- separatorer med horisontella drivaxlar såsom i dekantrar.

Claims (8)

10 15 20 25 514 779 Patentkrav

1. Medbringningsorgan för en centrifugalseparator med en kring en rotationsaxel roterbar rotor, som bildar - en inloppskammare (5), i vilken ett inloppsrör (10) mynnar för tillförsel under drift av en vätskeformig blandning av komponenter, som skall separeras, och vilken inloppskammare (5) har en utloppsöppning (6) belägen vid ett visst axiellt läge i inloppskammaren (5), - en separeringskammare (3), vilken kommunicerar med inlopps- kammarens (5) utloppsöppning via minst en strömningskanal (7) men i övrigt är àtskild frán inloppskammaren (5) medelst en skiljevägg (4), som omsluter rotationsaxeln och har en axiell utsträckning och vars radiella insida avgränsar inloppskammaren (5) radiellt utåt, och - minst ett utlopp (21) för en under drift separerad komponent, varvid medbringningsorganet (14) är anordnat i inloppskammaren (5) fast förbundet med en med rotorn roterande del och sträcker sig axiellt utmed väsentligen hela inloppskammarens (5) axiella längd och innefattar minst ett vätskeledande element, som har tvâ axiella begränsningsytor (17, 18), av vilka den ena (17) är vänd axiellt mot och den andra (18) är vänd axiellt bort fràn inloppskammarens (5) utloppsöppning (6), och vilka sträcker sig radiellt och i omkretsriktningen i inloppskammaren (5) och under drift åtminstone delvis befinner sig i en vätskefylld del av inlopps- kammaren (5), och vilket vätskeledande element har en radiellt inre kant (19), över vilken vätska kan strömma under drift när vätskenivàn i inloppskammaren (5) befinner sig radiellt innanför denna kant (19), och 10 15 20 25 514 779 10 varvid minst en axiell strömningspassage (20) är anordnad i inlopps- kammaren (5) i närheten av skiljeväggens (4) radiella insida, kännetecknat av - att den av begränsningsytorna (18), som är vänd bort från inlopps- kammarens (5) utloppsöppning (6), innefattar ett ytavsnitt, som under drift åtminstone delvis befinner sig i en vätskefylld del av inlopps- kammaren (5) och som i omkretsriktningen sträcker sig axiellt på sådant sätt att den sett i rotationsriktningen är riktad mot inlopps- kammarens (5) utloppsöppning (6).

2. Medbringningsorgan enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att den axiella utsträckningen i omkretsriktningen är större än 0,5 mm per varv men mindre än 100 mm per varv.

3. Medbringningsorgan enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda ytavsnitt utgör hela den begränsningsyta (18), som är vänd bort från inloppskammarens (5) utloppsöppning (6), och att dess axiella utsträckning i omkretsriktningen är densamma överallt utmed denna begränsningsyta (18),

4. Medbringningsorgan enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at a v att de två begränsningsytorna (17, 18) är väsentligen plana.

5. Medbringningsorgan enligt något av föregående krav, k ä n n e - te c i; n at a v att båda begränsningsytorna (17, 18) är parallella. 10 514 779 11

6. Medbringningsorgan enligt krav 3, 4, eller 5, k ä n n e t e c k n at a v att begränsningsytorna (17, 18) sträcker sig i omkretsriktningen i en skruvformad bana åtminstone ett varv runt rotationsaxeln.

7. Medbringningsorgan enligt något av föregående krav, k ä n n e - te c k n at a v att strömningspassagen (20) är ringformig och rotor- axeln omslutande.

8. Medbringningsorgan enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t a v att det är inrättat att medbringa vätska i en inlopps- kammare (5), som har en axiell ände, i vilken inloppsröret (10) mynnar och i vilken dess utloppsöppning (6) är belägen.