CN1041889A - 离心分离机 - Google Patents

Abstract

在离心转鼓内通过至少部分锥形的分离碟片(6)的内缘部分之间的间隙将中心入口室(14)与周围的分离室(5)连通，这些分离碟片叠成一束与转鼓同轴安装在分离室(5)内。设置该分离碟片的内缘部分以便逐渐地将进入入口室(14)的液体混合物带入转鼓的旋转。至少一些分离碟片(6)在距内缘一定距离处有穿透孔(11)，该距离小于孔(11)与分离碟片外缘之间的距离，因此当混合物的不同组分在分离碟片锥形部分的间隙开始分离之前，混合物可以轴向分布到整束分离碟片(6)中。

Description

本发明与包括转鼓的离心分离机有关，转鼓内有要分离组分液体混合物的中心入口室和在入口室周围的分离室，分离室内安装一束至少部分锥形分离碟片，这些碟片按相互间一定的轴向间距与转鼓同轴安装，和有径向的内缘和外缘，分离碟片间隙在分离碟片内缘有与该入口室连通的混合物入口，和在入口外侧有已分离组分出口，因此在转鼓操作期间允许混合物以及分离后的组分在分离碟片之间径向外流动。

例如美国专利US2，488，747说明了这种离心分离机。在已知的离心分离机中离心转鼓有上面描述的这种下分离室和与前者在分离碟片外侧连通的上分离室。设置上分离室是为进一步处理已经流过下分离室的液体。

按照美国专利US2，488，747的离心分离机可通过使用送入转鼓中心入口室的混合物带送部件得到改进，和通常采用的由在入口室内轴向和径向伸展的叶片组成的带送部件相比，这些部件对混合物的作用更加和缓。因此可以应用美国专利US2，302，381和US4，721，505阐述的技术，按照这些专利，用平滑的盘将进入入口室的混合物逐渐加速到转鼓的转动速度。实际上可按这样的方式实施此技术，即在本文开头定义的这种离心分离机中利用分离碟片内缘部分将进入的混合物加速到转鼓的旋转速度。

正如美国专利US4，721，505所述，这种加速技术的优点是使用时加速碟片的加速作用自动与输入入口室的混合物流量大小相适应，有较多或较少的加速碟片得到利用。这个特点意味着当进入入口室的混合物流量很小时，部分加速碟片间隙仅部分填充，没有混合物流动通过，然而这是本文开头定义的这种离心分离机所不能接受的。换句话说这将意味着在进入入口室的混合物流量较小时，部分分离碟片间隙将不用于分离。

本发明的目标是在开头描述的这种离心分离机中实行上述的加速技术，以这样方式用分离碟片作加速碟片，使得即使进入入口室的混合物流量较小，整个分离室还能得到有效地利用。

通过下述特点实现本目标，分离碟片间隙朝环绕整根转鼓轴线的入口室敞开并与它直接连通，至少一些分离碟片有轴向延伸的穿透孔，它们位于分离碟片间隙的出口以内，和分离碟片内缘相隔一定距离，此距离小于孔到分离碟片外缘的距离。

因而带入旋转的混合物可大体上均匀分布到分离碟片间隙中，即使其部分间隙未被液体充满到分离碟片的内缘，即不能直接从中心入口室接受混合物。

在本发明的优选实施方案中，分离碟片上有平面部分，在平面部分开设轴向延伸的穿透孔。

下面参考附图描述本发明，其中

图1显示按照本发明第一实施方案离心转鼓的轴向剖面，

图2是图1所示离心转鼓中使用的部分锥形分离碟片的顶视图，图2中的剖面线Ⅰ-Ⅰ图示说明在图1中看到的轴向剖面，和

图3显示按照本发明第二实施方案离心转鼓的轴向剖面。

图1表明离心转鼓包括上部分1和下部分2，利用锁紧环3将这两部分轴向连接。和转鼓下部分2相连的驱动轴4支撑离心转鼓。

转鼓部分1和2构成分离室5，室中与转鼓同轴安装一束部分锥形的分离碟片6。通过部分锥形的间隔件7将这束分离碟片6划分为上部分和下部分，后面将阐述这两部分的作用。利用一些杆8将分离碟片6以及间隔件7相互之间和相对转鼓在径向和圆周方向固定，杆8轴向延伸穿过整束分离碟片6和间隔件7，杆的端部分别与转鼓部分1和2连接。

图2显示从上面看的分离碟片6。分离碟片包括截头锥形部分9和中心的环形平面部分10。平面部分10有轴向延伸的穿透孔11形成的环，这些孔11至分离碟片6内缘的距离小于孔11至分离碟片外缘的距离。图1可见不同分离碟片6上的孔11轴向排成一列，从而形成通过分离碟片束的轴向通道。间隔件7将这些通道封闭因而将通道划分为下通道部分11a和上通道部分11b。

从图2可见，每个分离碟片在其锥形部分9的上表面有一些常规形式的径向间隔部件12。让这些部件12紧顶相邻分离盘的锥形部分9的下表面，以便在分离碟片之间形成径向流动通道。在分离碟片的中心平面部分10之间没有相应的间隔部件，因此这些部分10之间的间隙在转鼓轴线周围沿圆周方向全部连通。

每个分离碟片在靠近外缘处也有一些穿透孔13。从图1可见，位于各分离碟片上的孔13与间隔件7上的对应孔轴向排成一列，因而在分离室5内形成通过整束分离碟片的轴向通道。位于间隔件7下面的通道部分在图1中用13a标记，而同一通道的上部分用13b标记。

在这束分离碟片6的中心形成入口室14，它与转鼓轴线周围分离碟片平面部分10之间的全部间隙连通。固定的入口管15从转鼓外伸进入口室，在其底部开口，不受分离碟片中心平面部分10的影响。

在转鼓上部分1形成中心开口的环形出口室16，通过轴向孔17与分离室5内的上通道部分11b连通。固定的出口件18，例如通常所说的撇液件支撑在入口管15上伸入出口室16中。可以形成从入口室14的轴向顶部到转鼓外表面的空气通道。

周边出口通道19从分离室5的最大直径部分延伸通过转鼓部分2直到转鼓的外面。

按照图1的离心转鼓将按下述方式操作。

待分离的两组分液体混合物通过入口管15送到入口室14的底部。混合物从入口管15的开口流出在入口室14内入口管15的分离碟片内缘之间轴向向上流动。混合物逐渐分布到一些分离碟片6中心平面部分10之间的间隙，当混合物在这些间隙径向向外运动时，由于混合物和平面部分10之间产生的摩擦将混合物逐渐带入转鼓的旋转。

当混合物以一定流量进入入口室14时，室内形成液体自由表面其位置在图1中用实线和三角形指示。当进入入口室的混合物流量增加时，入口室内液体自由表面可移到用虚线和三角形指示的轴向更高位置。

从图1可见，在进入入口室14的混合物流量较大情况下比流量较小时，混合物流入更多的分离碟片中心部分10的间隙。不是在任何情况下混合物都从入口室14的中心部分流入所有这些间隙。

当进入分离碟片中心部分10间隙的混合物在间隙内一定程度的径向运动中至少部分带入转鼓的旋转时，混合物被轴向分布到位于间隔件7下面的分离碟片束，这通过通道11a（图1）完成。然后混合物进一步在间隔件7下面的分离碟片之间径向向外流动，混合物的不同组分相互分离。

较重组分如固体朝这些分离碟片的下表面运动，并沿着它们径向向外滑动到分离碟片外侧即通常所说的分离室5的沉渣空间。重组分通过周边出口通道19离开转鼓。

逐渐脱离重组分的混合物轻组分，在分离碟片之间紧贴碟片上表面的层内径向向外运动，然后至少绝大部分轻组分通过分离碟片束中通道14a和进一步通过通道13b轴向向上流动。在间隔件7以上轻组分逐渐径向流入分离碟片间隙，在这里它进一步被分离。轻组分通过通道11b和开口17离开分离室，进一步流动通过固定的出口部件18从出口室16流出。

入口室14里的混合物为什么首先在入口管15和分离碟片内缘之间轴向向上流动，而不是从入口管15的出口流出通过最下面一些分离碟片间隙直接流入分离室，原因是当混合物离开入口管出口时，它不旋转，因此在入口室14下部的混合物没有和最下面一些分离碟片锥形部分附近旋转的混合物同样高的压力。

图3显示本发明另一实施方案。与图1实施方案中完全对应的各部件用与图1相同的数字表示。

图3中大多数分离碟片的设计与图2中分离碟片6相同。但是，设置在碟片束中心部分位于间隔件7下面的一些分离碟片中心平面部分比其它分离碟片略小。这是为了能在入口室14a的中部与转鼓同轴安装一个内部平滑的圆柱形套筒。套筒20的外径大体上等于分离碟片上相对设置的孔11相邻边缘之间的距离（见图2）。

固定的入口管15a轴向伸入和通过整个入口室14a。在它延伸通过套筒20的区段，入口管15a有一些分离混合物的入口孔21。入口管15a的下端团合，但也可以装设单独的细排放管（未显示），从入口管的下端延伸通过入口管直到转鼓之外，以排放入口室14a下部的空气

当通过入口管15a供料时，混合物从孔21流出进入套筒20内的空间，再从那里轴向向上和向下流入入口室14a。以后混合物逐渐径向流入和通过分离碟片内缘部分之间间隙。在这些间隙由于混合物和分离碟片平面部分之间产生摩擦将混合物带入转鼓的旋转。

当混合物已有一定的转连和径向移动一定距离时，通过分离碟片束中孔11内的轴向流动将混合物分布到整个分离碟片束中（见图2）。在套筒20的外侧区域也有这样的轴向流动。在入口室14a内形成液体自由表面如图3中用实线和三角形指示。

当混合物已遍布轴向延伸的整个分离碟片束以后，它又在分离碟片间隙内径向向外流动，以后的过程和已经参考图1描述的过程一致。

利用图3的设置，甚至在分离碟片束很高的情况下也强以得到满意的供料混合物的轴向分布。

Claims (5)

1、离心分离机包括转鼓，转鼓内有待分离组分液体混合物的中心入口室(14)和在入口室(14)周围的分离室(5)，分离室内装有一束至少部分锥形的分离碟片(6)，分离碟片相互按一定轴向间距与转鼓同轴安装，它有径向内缘和外缘，分离碟片间隙在分离碟片内缘有与该入口室(14)连通的混合物入口，和在入口外侧有已分离组分的出口，因此在转鼓操作期间允许唯物以及已分离的组分在分离碟片之间径向向外流动，其特征是，分离碟片间隙朝环绕整根转鼓轴线的入口室敞开并与其直接连通，至少一些分离碟片(6)有轴间延伸的穿透孔(11)，它们径向位于该分离碟片间隙出口以内，和分离碟片内缘相隔一定距离，此距离小于孔(11)到分离盘外缘的距离。

2、按照权利要求1的离心分离机，其特征是分离碟片（6）有中心平面部分（10）。

3、按照权利要求2的离心分离机，其特征是在分离碟片（6）的平面部分（10）上开有轴向延伸的穿透孔（11）。

4、按照前述权利要求任一项的离心分离机，其特征是在入口室（14）内在其轴向两端之间，与转鼓同轴设置两端敞开的圆柱形套筒（20），它径向位于分离碟片（6）上轴向延伸的穿透孔（11）的内部，还设置在套筒（20）内开口的液体混合物入口管（15a）。

5、按照权利要求4的离心分离机，其特征是套筒（20）内基本没有带送部件。

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