CN1011946B - 离心分离机 - Google Patents

Abstract

离心分离机有带工作转鼓(7)的真空室(1)。在真空室(1)中布置与制冷机组(3)相连的蒸发器(4)。转鼓(7)的传动装置(9)被装有轴承(10)并具有冷却套(21)。为了给轴承(10)供油，有带泵(11)的油槽(12)。离心分离机附有冷却油的换热器(19)，它建立了在油与制冷机组(3)的制冷剂之间实现换热的可能性。泵(11)通过换热器(19)和冷却套(21)与油槽(12)相连。

Description

本发明是属于在生物学、生物物理学、医学以及其他科技领域中使用的离心分离机。

对于离心分离机的重要要求之一是对工作转鼓及其传动装置和扩散泵（如果后者被设计规定有的话）保持所要求的温度状况。

著名的离心分离机（Beckman公司的制剂用超速离心分离机说明书L.8第5页）包括真空室、工作转鼓传动装置、扩散泵、制冷系统以及传动装置和扩散泵的冷却系统。在该离心分离机中，对工作转鼓传动装置保持温度状况是靠在离心分离机内附加装入的制冷机组来实现的。这使整个离心分离机大大复杂化，因为要求有两套制冷机组：一套在真空室的制冷系统中，而另一套在传动装置的冷却系统中。

著名的离心分离机（讨论会资料《Heraeus    Christ公司的实验室离心分离机和超速离心分离机》，第4～6页）包括真空室、工作转鼓的传动装置、扩散泵、制冷系统、工作转鼓转动装置的轴承润滑系统以及冷却系统。在该离心分离机中，工作转鼓的温度状况是靠制冷系统来保证的，而工作转鼓的传动装置和扩散泵的温度状况是靠冷却系统来保证的，在该冷却系统中采用来自水管干线的水作为冷却介质。这种系统使离心分离机成为非运输式，要求安装附加的给排水管道，以及要求安装过滤器及专门的管道附件。当离心分离机运行时，需要周期地净化管道、过滤器及通道。此外，由离心分离机排出的水不能重复利用，这从经济和生态的观点是不合理的。

还知道有上述结构的改装机（参阅上述讨论会资料，第15页）， 它包括真空室、制冷机组、工作转鼓的传动装置以及油槽;其中真空室在其内装有工作转鼓，制冷机组通过制冷剂的循环干管与装在真空室上的蒸发器相连，传动装置附有轴承及冷却套，油槽带有给轴承供油的泵。在这种离心分离机中，转鼓的传动装置和扩散泵的冷却是靠专门的电气设备使水循环来实现的。

这样的解决也是复杂的，因为要求附加的贮水容器，使水循环的泵、换热器以及第二套制冷机组。同时大大地增加了离心分离机的重量和尺寸。

本发明的基础是建立一种离心分离机，该机允许利用轴承润滑油作为转鼓传动装置的冷却介质，从而简化了离心分离机并使其减小尺寸和重量。

本发明的实质在于，离心分离机包括真空室、制冷机组、转鼓传动装置以及油槽;其中真空室在其内装有转鼓，制冷机组通过制冷剂的循环干管与装在真空室上的蒸发器相连，传动装置附有轴承及冷却套，油槽带有给轴承供油的泵;按照本发明，附加冷却油的换热器，它建立了在油与制冷机组的制冷剂两者之间实现换热的可能性，而给轴承供油的泵通过换热器和转鼓传动装置的冷却套与油槽相连。

转鼓传动装置冷却系统的这种结构的实现，允许利用转鼓传动装置的轴承润滑油作为转鼓传动装置的冷却介质。这允许放弃为冷却转鼓传动装置的附加设备，从而能建造尺寸小和简单的离心分离机。

离心分离机可能附有带冷却套的扩散泵，同时给转鼓传动装置轴承供油的泵通过换热器、扩散泵的冷却套以及转鼓传动装置的冷却套这三者与油槽相连。

这样的解决允许冷却扩散泵而无需采用附加的制冷剂和附加的设备，这也使离心分离机简化和减少重量。

本发明将通过其具体的实施例的详细描述和附图作进一步的解释，这些附图是：

图1表示离心分离机，按本发明，有真空和制冷系统，以及有润滑系统和冷却系统;

图2表示离心分离机有扩散泵的实施方案。

在工业上使用的具有高转速和所谓超速的离心分离机，通常有保持必要真空度的真空系统、保持必要温度状况的制冷系统，转动零件（特别是轴承）的润滑系统和冷却系统。

现在转向图1，在该图中以示意形式说明离心分离机的具体的、非限制的实施方案。在真空室1（图1）内维持所要求的真空度的真空系统，其中含有真空泵2。在真空室1内放置保证为离心分离所必要条件的设备。

制冷系统包括制冷机组3和装在真空室1内的蒸发器4。在室1底部与蒸发器4的套筒5之间装有加热器6。

在室1内装有工作转筒7，它被固定在传动装置9的柔性轴8上。

保持工作转筒7的一定的温度状况是靠制冷机组3和加热器6来实现的。

为了对使工作转鼓7旋转的传动装置9的轴承10进行润滑，我们来研究润滑油系统，该系统有装在油槽12内的油泵11。过滤器13装在油槽12内，该过滤器装在柱14上并与带电动机15的泵11相连。为了给轴承10由油槽12供油，利用活门16，它籍管道17与轴承10相连。管道18与传动装置9和油槽12两者相连并用来从轴承10中将油放出。

为使传动装置9保持一定的温度状况的冷却系统，由换热器19 和一些管道组成，这些管道与制冷系统及润滑油系统相连。活门16和管道17及18形成传动装置9的轴承润滑油回路。过滤器13通过管道20与换热器19相连。传动装置9的冷却套21通过管道22也与换热器19相连。经过换热器19的循环油返回油槽12是由管道23来实现的。

换热器19，管道20、22、23以及冷却套21一起形成传动装置9的冷却回路。制冷机组3通过管道24与温度调节阀25相连，后者借助于管道26与蒸发器4相连。蒸发器4借助于管道28与换热器19的蛇形管27相连。同样地，蛇形管27靠管道29与制冷机组3相连。管道26、28和29形成制冷机组3的制冷剂循环的干管。同时换热器19建立了在其内循环的上述制冷剂与油之间换热的可能性。在管道29上装有温度敏感元件30，它操纵温度调节阀25。这样，在工作转鼓7的冷却回路中循环的制冷机组3的制冷剂同时冷却在传动装置9的回路中循环的油。

离心分离机按下面的方式工作。在工作转鼓7内装满待研究的制剂，其后把该转鼓装在传动装置9的柔性轴8上。然后，开动真空泵2、油泵11和制冷机组3。在真空室1内达到一定的剩余压力后，开动传动装置9，它使工作转鼓7达到一定的转动频率。现在来研究润滑油系统、制冷系统和冷却系统的工作。

润滑油系统按下面的方式工作。来自油槽12的润滑油靠泵11送入过滤器13并继续送入活门16，由此沿管道17进入轴承10，润滑油从轴承10溢出沿管道18进入油槽12。

制冷系统的工作如下。作为制冷剂使用的液态氟利昂从制冷机组3沿管道24进入温度调节阀25，由此它沿管道26进入蒸发器4。然后，氟利昂沿管道28进入换热器19的蛇形管27，由此沿 管道29返回到制冷机组3。为了建立传动装置最佳的工况而与环境温度无关，必需保持进入传动装置9的冷却回路的油有一定的温度。在冷却时所用油的温度的调节是靠温度调节阀25来实现的。阀25的操作信号是靠装在管道29上的温度敏感元件30来处理的。在冷却回路内循环的油也靠在润滑油系统中使用的油泵11被送入该回路。当油泵11工作时，从过滤器13来的油经过管道20进入换热器19，在那里油被冷却。

冷却过的油沿管道22进入冷却套21，由此沿管道23返回入油槽12。

现在来研究图2。在该图中示出了本发明有扩散泵31的离心分离机的实施方案，扩散泵31带有冷却套32，它靠管道33与传动装置9的冷却套21相连。

这种离心分离机以类似的方式工作，不同点在于，油由换热器19沿管道22进入扩散泵31的冷却套32并继续沿管道33进入传动装置9的冷却套21，由此它沿管道23返回入油槽12。同时，在冷却系统中循环的油的温度是靠制冷系统的制冷剂来保持的。结果，不需要第二套制冷机组和第二个带冷却介质循环泵的槽。同时冷却系统所占的体积不超过离心分离机总体积的1.5%。

利用本发明允许使离心分离机的传动装置、工作转鼓以及扩散泵（如果它被设计规定有的话）保持一定的温度工况。依靠这种结构的冷却系统，允许利用润滑转鼓传动装置的轴承的油作为该传动装置的冷却介质，而不需要第二套制冷机组或第二个带冷却介质循环泵和使冷却介质冷却的散热器这两者的槽。按照本发明，整个离心分离机的设计具有最小的尺寸和简单的结构。

Claims (2)

1、离心分离机包括有真空室(1)、制冷机组(3)、转筒的传动装置(9)以及油槽(12)，其中真空室(1)在其内装有工作转鼓(7)，制冷机组(3)通过制冷剂循环于管与装在真空室(1)上的蒸发器(4)相连，传动装置9附有轴承(10)及冷却套(21)，油槽(12)带有给轴承(10)供油的泵(11)；其特征是，离心分离机附有冷却油的换热器(19)，它建立了在油与制冷机组(3)的制冷剂两者之间实现换热的可能性，而给轴承(10)供油的泵(11)通过换热器(19)和转鼓传动装置(9)的冷却套(21)与油槽(12)相连。

2、按照权利要求1所述的离心分离机，其特征是，它附有带冷却套（32）的扩散泵（31），而且给转鼓传动装置（9）的轴承（10）供油的泵（11）通过换热器（19）、扩散泵的冷却套（32）以及转鼓传动装置（9）的冷却套（21）这三者与油槽（12）相连。

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