CN101884957B - 分离板型离心分离机及其分离板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分离板及具有此分离板的分离板型离心分离机，其可以减少被处理液阻力，从而对分离板或分离板组不赋予无用的被处理液阻力。其特征在于，在分离板型离心分离机的旋转体内，沿该旋转体的旋转轴方向积层的截头圆锥形分离板中，为了在上述旋转体的旋转方向上留有间隔地设置被积层的上下各上述分离板相互间的圆锥面间隙而形成分离空间，按照下述方式设置沿着位于下方的分离板的圆锥面圆锥母线方向分布的分离空间分隔突条部，与通过该分离空间分隔突条部的圆锥面上底边侧端部的圆锥母线相比，通过该分离空间分隔突条部的圆锥面下底边侧端部的圆锥母线这一侧，朝着旋转体的旋转方向偏移设置，从而使分离空间分隔突条部相对于圆锥母线倾斜分布。

Description

分离板型离心分离机及其分离板

技术领域

本发明涉及根据比重差，通过高转速/高离心力对被处理液(原液)进行液液和/或固液分离的分离板型离心分离机及其分离板。

背景技术

分离板型离心分离机(下面，简称为“分离机”)广泛应用于工业领域，例如可作为净化机使用，其可以净化船舶用柴油机的燃油或润滑油，或除去作为被处理液的这类油中(被处理液中)混入的固体杂质(专利文献1)。

【专利文献1】特开2002-336734号公报

发明内容

发明所解决的课题

这种分离板型离心分离机是在旋转体内的旋转轴方向上具有分离板组，其为积层多个通过引伸加工将薄金属板形成为截头圆锥形的分离板而构成的分离板组，该分离板组只是一个可以分解的简单组合，在分离板组的各层中相对位于上下的各个分离板之间的上下间隙，即在各层中上分离板的圆锥面的内面(下面)与下分离板圆锥面的外面(上面)之间形成的圆锥面间隙，被沿下分离板圆锥面外面(上面)的圆锥母线方向设置的多个分离空间分隔突条部，在旋转体的旋转方向上留有间隔地设置，例如分割成8份，从而将8个分离空间作为离心分离的液体中的固体的沉降作用面使用。

具有上述结构的分离机的分离处理是按以下方式进行。

例如，将作为燃油或润滑油的被处理液(下面，简称为原液)从旋转体的旋转轴方向导入旋转体内时，在离心力作用下，经过从上述分离板组的下侧以上下方向贯穿分离板组的流通孔，流入各个分离空间并扩散。

被施加离心力的被处理液在经过以纵向贯穿分离板组的流通孔，流入各个分离空间，并在各个分离空间内扩散，同时，液体在上下分离板的圆锥面之间，向着分离板中心即旋转轴方向，沿圆锥面的倾斜面爬升流动。

另一方面，通过离心沉降，将混入被处理液中的多种固体杂质粒子，在形成该分离空间的上分离板的圆锥面内面(下面)侧沉降，并沿沉降的圆锥面向分离空间的外周边缘侧即圆锥面底边侧流动(从分离空间的排出流动)。

当沉降的固体杂质粒子以这种方式向分离空间的外周边缘排出流动时，通过分布在旋转方向的前后以形成(分隔)该分离空间的两个分离空间分隔突条部中位于后方的分离空间分隔突条部，具体地说，是通过该分离空间分隔突条部的旋转方向侧的边缘(前方边缘)即旋转正面边缘，固体杂质被引导的同时，恰好，为了分离空间分隔突条部将其从分离空间扫出，向分离空间外周边缘侧的上分离板内侧的底边(该分离板的外周端)侧送到。

这样，从各个分离空间送到其外周边缘的固体杂质汇集、堆积于该外周边缘，到达分离组周围的旋转体内空间，最终临时贮存于该旋转体内最外周空部的所谓固体杂质集尘处即旋转体内的最大直径部，并通过适当方式排出旋转体外。

如上所述，在分离板组中，上下分离板间各分离空间的是作为液体中的固体杂质通过离心力沉降的分离沉降面而使用。形成分离空间的分离空间分隔突条部(的前方边缘)发挥的作用是，将在各个分离空间即分离沉降面上沉降的固体杂质从该分离空间(分离沉降面)扫出并排除。

但是，现有的分离空间分隔突条部是，沿着与截头圆锥形分离板的圆锥母线一致的方向呈直线状分布，相对于分离板组(及其分离板)的旋转方向正好呈垂直交叉分布。因此，相对于旋转体内或分离空间内的被处理液，对该被处理液沿旋转方向施加旋转力即离心力时效果明显，反之，也会受到相应大的阻力。

该被处理液阻力的大小，不仅随被处理液的性状(例如粘性等)的不同而不同，还随旋转体的旋转速度的变化而发生变化，通常为不定值。

因此，由薄板形成的分离板或这种分离板的多个组合的较简单的积层结构的分离板组受到无用的作用力，从而产生无用的变形，或产生由变形引起的振动，从而导致不能发挥原有的分离板或分离板组设计上施加的作用效果的情况。

另外，随这种无用的变形或振动，分离板的材质(金属)上积压计划外的疲劳，发生分离板的损坏或随其损坏引起的分离板组或旋转体的损伤，也会忧虑引起分离机本身的故障或事故。

本发明的目的在于为解决上述课题，提供一种分离板及具备上述分离板的分离板型离心分离机，其与现有技术相比，减小了被处理液的阻力，在分离板或分离板组上不再受到无用的被处理液阻力。

技术方案

本发明的第1发明是，在分离板型离心分离机的旋转体内沿该旋转体的旋转轴方向积层截头圆锥形分离板，其特征在于，为了在上述旋转体的旋转方向上留有间隔地设置被积层的上下各上述分离板相互间的圆锥面间隙而形成分离空间，按照下述方式设置沿着位于下方的分离板的圆锥面圆锥母线方向分布的分离空间分隔突条部，相对于通过该分离空间分隔突条部的圆锥面上底边侧端部的圆锥母线，通过该分离空间分隔突条部的圆锥面下底边侧端部的圆锥母线这一侧朝着旋转体的旋转方向偏移设置，从而使上述分离空间分隔突条部相对于圆锥母线倾斜分布。

第2发明是，根据第1发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，具有弯曲部，该弯曲部是分离空间分隔突条部的旋转体旋转方向一侧的旋转正面边缘，以描绘方式弯曲形成沿上述旋转体的旋转方向鼓出的曲线。

第3发明是，根据第2发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，弯曲部在分离空间分隔突条部的旋转正面边缘的整个长度范围内形成。

第4发明是，根据第2发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，在分离空间分隔突条部的旋转正面边缘中，弯曲部在圆锥面的下底边侧附近形成。

第5发明是，根据第2发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，弯曲部是将整体形成为带状的分离空间分隔突条部的全长进行弯曲而形成。

第6发明是，根据第2发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，在整体形成为带状的分离空间分隔突条部的全长中，弯曲圆锥面下底边侧附近的部分而形成弯曲部。

第7发明是，根据第2～6发明中任意一项所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，弯曲部大致呈“∧”字状。

第8发明是，根据第7发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，弯曲部的曲线是，以该分离空间内的被处理液一边被该分离空间分隔突条部的旋转正面边缘所引导，一边向圆锥面上底边方向移动的方式形成。

第9发明是，根据第1发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，分离空间分隔突条部的旋转体的旋转方向侧的旋转正面边缘呈直线状。

第10发明是，根据第9发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，分离空间分隔突条部是，将与分离板的圆锥面分别形成的板状部件一体安装在该圆锥面上。

第11发明是，根据第10发明所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，分离空间分隔突条部是，将与分离板的圆锥面分别形成的板状部件以点焊的方式一体安装在该圆锥面上。

第12发明是，一种分离板型离心分离机，其特征在于，具备第1～11发明中任意一项所述的分离板。

发明的效果

第1～12发明均提供了一种分离板，在各分离空间中，形成该分离空间的分离空间分隔突条部，相对于分离板圆锥面的圆锥母线倾斜分布，与以往相比，能够减小被处理液的阻力，从而可以提供对于分离板或分离板组不会产生被处理液阻力的分离板。

另外，在上述各发明的各分离空间中，该分离空间内的被处理液的流动方向是，通过相对于圆锥母线倾斜分布的分离空间分隔突条部，与以往相比，向该分离空间的上部侧即圆锥面的上底边侧汇集的方式被引导，由被引导并汇集的被处理液量引起的压力或重量，使分离板在其圆锥面中受到较均匀的向下(旋转轴方向的下方)按压的抑制作用，从而使分离板处于稳定的组装状态，可以使分离板及分离板组不产生无用的倾斜而平稳地旋转，从而能够发挥其高效的离心分离性能。

另外，为此，由薄板形成的分离板或由这种分离板相对简单的多个组合而积层的分离板组上也难以产生没用的力，并可以抑制由没用的变形或变形引起的振动。

另外，由于能够减轻随没用的变形或振动引起的分离板的金属疲劳，从而提高分离板或分离板组的耐久性，进而，能够提高分离板型离心分离机的可靠性。

在第2～7发明中，分离空间分隔突条部(的旋转正面边缘)均以曲线形式存在，从而减小被处理液的流动阻力，并能够被圆滑地引导。

附图说明

图1为分离板型离心分离机的旋转体的截面图。

图2为构成分离板组的分离板的平面图。

图3为分离板的仰视图。

图4为分离板的侧视图。

图5为分离板的立体图。

图6为分离板的纵向截面图。

附图编号说明

1   旋转体                11  导入口(被处理液)

13  最大直径部(旋转体)    14  排出口(固体杂质)

15  回收口(净化液)        2   分离板

20  分离板组              21  圆锥面

211 圆锥面的外面(上面)    212 圆锥面的里面(下面)

22  流通孔                3   分离空间分隔突条部

3A  分离空间分隔突条部的端部(上底边侧)

3B  分离空间分隔突条部的端部(下底边侧)

3R  分离空间分隔突条部(图5)

3F  分离空间分隔突条部(图5)

31  旋转正面边缘(分离空间分隔突条部的前方边缘)

4   分离空间

41  圆锥面的下底边(分离板的外周边缘)

43  圆锥面的上底边

具体实施方式

下面，将以船舶用柴油机的燃油或润滑油等作为被处理液的分离板型离心分离机(以下，简称为分离机)为例，对本发明进行说明。

实施例

在图1至图6中说明了实施例的分离板型离心分离机的结构。

图1为分离板型离心分离机的旋转体的截面图，图2为构成分离板组的分离板的平面图，图3为分离板的仰视图，图4为分离板的侧视图，图5为分离板的立体图，图6为分离板的纵向截面图。

图1中，在旋转体1的内部，设置了沿旋转体1的旋转轴方向积层多块灯罩状分离板2的分离板组20。构成该分离板组20的分离板2是，如图2至图6所示，是将薄金属板进行引伸加工形成的截头圆锥形。

图1中，在分离板组20的各层中，位于相对积层方向上下的上侧各分离板2与下分离板2之间的上下间隙，即在图2至图6所示分离板2中，在各层中的上分离板2的圆锥面21的里面(下面)212与下分离板2圆锥面21的外面(上面)211之间，形成圆锥面间隙(未图示)作为导入(在图1的分离板组20中所示的朝斜上方的多个箭头表示被处理液的导入方向)被处理液的间隙。

在相对位于下面的分离板2的圆锥面21的外面(上面)211上，沿该圆锥面21的大致圆锥母线方向，在旋转体1的旋转方向(在本实施例中图的右方向＝逆时针方向)上留有间隔地设置分离空间分隔突条部3。例如分割8份，从而形成8个分离空间4的方式，在图2的平面图中从旋转中心以放射状设置多个分离空间分隔突条部3。

用本实施例的分离机对被处理液(含泥浆或水份的燃油或润滑油等)的分离处理大致通过一次分离与二次分离，按以下方式进行离心分离处理。

首先，在图1中，被处理液从旋转体1的旋转轴上沿旋转方向设置的导入口11导入到旋转体1内，并在旋转体1的高速旋转产生的离心力作用下，被处理液分离为比重较小的轻液、比重较大的重液和固体等(以下，将其称为一次分离处理)。

通过该一次分离处理分离的比重较小的轻液是，从分离板组20的下侧向上侧沿竖直方向贯穿该分离板组20，至少在每个分离空间4中以贯穿该分离空间4的方式向上流过设置在圆锥面下边侧的各流通孔22，依次流入由下至上的各层的各分离空间4，并在各分离空间4中扩散。

下面，对二次处理进行简单说明。

首先，在图1中，在各个分离空间4内扩散的被处理液，因受到离心力作用，从该各个分离空间4的流通孔22流入并扩散到各个分离空间4，并且，被处理液的液体在上、下分离板2和2的圆锥面21之间，即上分离板2的圆锥面21的内面(下面)212与下分离板2的圆锥面21的外面(上面)211之间的间隙即分离空间4内，向着分离板2中心即旋转轴方向，沿下圆锥面21的倾斜面211爬升的方式向上方流动。该流动，即向上流通是，在图1所示的分离板组20中，如朝斜上方、旋转轴方向的多个箭头所示。

这样，经过分离板组20的各层分离板2的分离空间4的间隙，在分离板组20的上层侧即向上流动的较轻的被处理液，最终从图1所示的旋转体1的旋转轴附近设置的回收口15中作为净化液回收。

另一方面，仍在图1中，混于被处理液中的作为处理对象的各种固体杂质粒子中比重较大的粒子是，通过旋转体1的高速旋转形成的离心沉降而快速汇集至旋转体1内空间12的最大直径部13，并在适当的时机和以适当方式，从设置在旋转体1的主体周围的最大直径部13的排出口14排出旋转体4外。该最大直径部13是，如果从旋转体4的内部侧观察的话，位于内部的最外周空间部，是临时贮存固体杂质的集尘、汇集的场所。

另外，比重较大的被处理液或在被处理液中所含的固体杂质粒子等，在由分离板组20形成的构成宽大沉降面(分离板2的圆锥面积×分离板2的数量)的各分离空间4中，如图2至图4所示，沉降于形成该分离空间4的沉降面的分离空间4的相对位于上面(顶板侧)的上分离板2的圆锥面21的内面(下面)212侧(离心力的作用下，在该分离空间4的顶板侧沉降)(参考图4、5)，并沿沉降的圆锥面21向该分离空间4的外周边缘41侧，即该圆锥面21的下底边41侧流动。以下，称该流动为从分离空间4的排出流动。

在各分离空间4内沉降的各种不同质量的固体杂质粒子，向各分离空间4的外周边缘41排出流动时，为使沿旋转方向形成(分隔)多个该分离空间4(分隔)，在旋转方向的前后方向上留有间隔地形成相对成为一对的2个分离空间分隔突条3、3中，通过位于旋转方向后方的分离空间分隔突条部3(例如，与图5中符号3F所示的分离空间分隔突条部对应的分离空间分隔突条部3R)，准确地说，是通过在该分离空间分隔突条部3R的旋转方向侧的边缘(前方边缘)的，旋转正面边缘31，如图4或图5中虚线箭头的流动轨迹所示，引导固体杂质粒子。同时，恰好，通过分离空间分隔突条部3R将其从该分离空间4中扫出，并向该分离空间4外周边缘41侧的上分离板2内面212侧的下底边41(该分离板2的外周边缘41)侧输送。

在图1中，如上所述，从各分离空间4输送至其外周边缘41侧，并排出至分离板组20外的固体杂质(未图示)到达分离板组20周围的旋转体1内的空间12，最终与上述一样，临时贮存在该旋转体4内最外周空间部的所谓固体杂质集尘处的旋转体4内最大直径部13中，并通过适当方式从排出口14排出旋转体4外。

图2至图6中，在分离板2的圆锥面21的上面211上，沿该圆锥面21的圆锥母线方向分布的分离空间分隔突条部3是按如下方式设置，相对于通过该分离空间分隔突条部3的圆锥面的上底边43侧端部3A的圆锥母线相比，通过该分离空间分隔突条部3的圆锥面21的下底边41侧端部3B的圆锥母线这一侧，朝着旋转体1的旋转方向方向偏移设置，从而相对于圆锥母线交叉并倾斜，由位于旋转方向前后的2个分离空间分隔突条部3、3被分隔的分离空间4内，该分离空间4内比重较轻的被处理液是，被该分离空间分隔突条部3的旋转正面边缘31即该分离空间分隔突条部3的前方边缘31所引导(诱导)的同时，沿该圆锥面21的上底边43侧方向流动并移动。

分离空间分隔突条部3的旋转体1的旋转方向侧的旋转正面边缘也可以形成直线状，但是，例图中，整体形成带状的分离空间分隔突条部31以平缓的描绘方式弯曲形成了沿旋转体13的旋转方向(图的右侧方向)鼓出的曲线的弯曲部。由此，弯曲部可以是将分离空间分隔突条部3的旋转正面边缘31全长范围内进行弯曲而形成，也可以是在分离空间分隔突条部3的旋转正面边缘31中，在圆锥面21的下底边41侧附近形成。

根据该实施例，如上所述，将分离空间分隔突条部3相对于分离板2的圆锥母线倾斜分布。因此在各分离空间中，至少，比重较轻的被处理液的流动方向是，通过相对于圆锥母线倾斜分布的分离空间分隔突条部3，向该分离空间的上部侧圆滑地流动并汇集的方式引导，所以，通过被引导而汇集的被处理液的较稳定的流量引起的压力或重量，例如产生，使分离板2在其圆锥面21中受到较均匀的向下(旋转轴方向的下方)按压的抑制作用，分离板2被置于稳定的组装状态，分离板2及分离板组20能够在不晃动的情况下平稳地旋转，从而能够发挥其高效的离心分离性能。

另外，在实施例中，在形成截头圆锥形状的圆锥面21上，通过点焊的方式一体安装以“∧”字状成形的分离空间分隔突条部3而设置分离板2，从而形成与分离板2的主体的圆锥面板21不易分离的坚固结构。

由于实施例中所示的“∧”字形分离空间分隔突条部3的形状是，在将船舶用柴油机的燃油或润滑油等作为被处理液的固液分离性能实验中，经反复实施实验而发现的实验上的最佳形状，但其形状不限定于此。

工业实用性

本发明虽然只对上述实施例中对将船舶用柴油机的燃油或润滑油等作为被处理液的分离板型离心分离机进行了说明，但并不局限于此，它也可在工业上使用的固液分离机中广泛应用。

Claims (5)

1.一种分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，在分离板型离心分离机的旋转体内沿该旋转体的旋转轴方向积层截头圆锥形分离板，

为了在上述旋转体的旋转方向上留有间隔地设置被积层的上下各上述分离板相互间的圆锥面间隙而形成分离空间，按照下述方式设置沿着位于下方的分离板的圆锥面圆锥母线方向分布的分离空间分隔突条部，相对于通过该分离空间分隔突条部的圆锥面上底边侧端部的圆锥母线，通过该分离空间分隔突条部的圆锥面下底边侧端部的圆锥母线这一侧，朝着旋转体的旋转方向偏移设置，从而使上述分离空间分隔突条部相对于圆锥母线倾斜分布，

上述分离板型离心分离机用分离板具有弯曲部，该弯曲部是，分离空间分隔突条部的旋转体旋转方向一侧的旋转正面边缘，以描绘方式弯曲形成沿上述旋转体的旋转方向鼓出的曲线，上述弯曲部大致呈“∧”字状，所述弯曲部的曲线是，以该分离空间内的被处理液一边被该分离空间分隔突条部的旋转正面边缘所引导，一边向圆锥面上底边方向移动的方式形成，

在分离空间分隔突条部的旋转正面边缘中，所述弯曲部在圆锥面的下底边侧附近形成，

所述分离空间分隔突条部相对于圆锥母线交叉并倾斜。

2.根据权利要求1所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，弯曲部是将整体形成为带状的分离空间分隔突条部的全长进行弯曲而形成。

3.根据权利要求1所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，分离空间分隔突条部是，将与分离板的圆锥面分别形成的板状部件一体安装在该圆锥面上。

4.根据权利要求1或2所述的分离板型离心分离机用分离板，其特征在于，分离空间分隔突条部是，将与分离板的圆锥面分别形成的板状部件以点焊的方式一体安装在该圆锥面上。

5.一种分离板型离心分离机，其特征在于，具备权利要求1～4中任意一项所述的分离板。