CN104411411A - 分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分离器，其用于将可流动的产品离心分离成不同的相或用于离心提纯产品，该分离器至少具有下述特征：a.可旋转的转筒(2)，该转筒具有转筒下部(7)和转筒上部(8)；b.设置在转筒(2)中的装置，该装置用于提纯在分离区中需处理的产品，其中，c.下述元件中的一个元件、多个元件或所有元件由塑料或塑料复合材料制成：转筒下部(7)、转筒上部(8)和用于提纯的装置。

Description

分离器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的分离器。
背景技术
用于实现连续运行的离心分离器早已被公开，JP62-117649 A公开了一种作为喷嘴分离器的设计方案。另外，US 2,286,354示出一种分离器，该分离器具有彼此螺纹连接的、实心的转筒下部和转筒上部。除了喷嘴分离器外，还已知具有固体排料口的分离器，这些固体排料口配置有可液压操作的活塞式滑阀，借助该活塞式滑阀能够封闭和释放固体排料口。US 2,017,734在构造成分离装置(Trenner)的方案中示出无固体排料口的分离器。
发明内容
在已知类型的离心机中尤其是在卫生条件下处理产品方面需要新的构造途径。
本发明的目的在于解决该问题。
本发明通过权利要求1的主题解决这个问题。
提供一种用于将可流动的产品分离为不同相的或用于提纯产品的分离器，其至少具有下述特征：设置有可旋转的转筒，该转筒具有转筒下部和转筒上部；设置在转筒中的用于提纯的装置；其中，下述的一个、多个或所有元件由塑料或塑料复合材料制成：转筒下部、转筒上部、用于提纯的装置。
用于将待处理、待提纯的产品由固体颗粒提纯的装置优选是分离盘组件，其包括由塑料制成的锥形分离盘，但例如也可以是根据DE102008052630 A1所述类型的由塑料制成的一件式的提纯/离析嵌件或其它用于将产品由固体颗粒提纯的装置、如具有径向肋条的肋条体或类似物。
据此，旋转系统的接触产品的区域一部分区域并且优选甚至所有区域、尤其是转筒下部和转筒上部及盘组件由塑料或塑料复合材料制成。此外特别优选进料系统和出料系统由塑料或塑料复合材料制成。
如此可能的是：转筒的一部分或优选甚至整个转筒、优选包括进料和出料系统或者区域设计用于一次性使用，这特别在处理药物产品、如发酵液或类似物时是重要且有利的，这是因为按照用于处理相应产品批次的运行，在处理该产品批次期间的优选连续的运行中，无需净化转筒，而是整体更换转筒。由此可以以简单的方式排除与净化有关的卫生问题。接触产品的部件可以被完全清除或回收。清除在危险物质的情况下尤为有利。
也可考虑的是：在产品的提纯过程中将极重的物质集中，并且在处理一个批次后熔化该转筒或例如在酸或类似物中溶解该转筒，以便获取重的物质作为这个过程的残留物。
通过使用塑料部件还能保持相对小的制造成本。
优选转筒借助主轴结构可旋转，该主轴结构优选由塑料或塑料复合材料制成并且优选直接与马达的输出轴耦合，该主轴结构在其外周上不具有回转轴承。该结构是简单且稳固的并且非常适合用于轻的转筒结构。电动马达或者其转子支承装置以简单的方式执行转筒的支承功能。
在此有利且特别卫生的是，整个转筒、尤其是其进料系统和其出料系统以密封的结构方式构造。
根据一种有利的改进方案，转筒被壳体包围，其优选同样由塑料或塑料复合材料制成。甚至可能的是：整个分离器除马达外都由塑料制成，由此分离器整体上除马达外优选作为预装单元而可更换。
根据本发明的一种特别有利的改进方案，转筒下部直接一体地设有分配器附件，该分配器附件具有一个或多个用于将待处理的产品从进料管导入到转筒内腔中的分配器通道。如此使得两个否则需单独制造的构件或甚至组件合并，这尤其是可实现用塑料制造。
优选使用可回收塑料作为塑料、尤其是PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)或TK-PEEK(尤其是半结晶的)聚醚醚酮。
由塑料制成的部件可以以注塑成型工艺制出并且必要时被再加工，例如在必要的位置设置孔和类似物。
螺纹件和类似物也可以由塑料制成，但其也可由其它材料制成，尤其是在其不接触产品时。
在低临界点的转速的情况下(低于旋转系统的第一谐振频率)的旋转系统的运行显得特别有利，这是因为这样的驱动大大简化驱动系统，并且基于材料选择，该分离器与其它目前常见的分离器相比在不同的转速范围内运行。
能量需求与现有结构相比通常减小。此外，由于较低的转速，噪声排放也相应小。
借助本发明还提供根据本发明的分离器的一种应用，将其用作用于一次性处理一个产品批次的一次性分离器，其中，分离器在处理产品批次后在没有驱动的情况下优选被清除，例如通过专业燃烧来清除例如危险物质。
本发明还提出一种用于运行根据本发明的分离器的方法。在该方法中，在产品的提纯过程中将物质集中，所述物质在滚筒内空间中积聚在最大内周的区域中。然后，在加工一个批次后分解转筒、例如燃烧或熔化转筒或例如在酸或类似物中溶解转筒，以便获取重的物质作为这个过程的残留物。
如果固体被高度压实，以致它们不能或很难被排出或堵塞或阻塞固体导出孔，对此存在的可能性是：不时或在需要时经由导出系统(导出管和可能情况下转筒盖中的孔)通过用介质(水、提纯的产品、缓冲溶液……)短时间冲洗来溶解或者再次稀释固体，使得固体即使如此也能够经由排空孔排出。
其它有利方案由从属权利要求给出。
附图说明
下面参考附图借助实施例来详细说明本发明。附图中：
图1为根据本发明的分离器的视图，其具有直接驱动装置和剖开示出的壳体和转筒。
具体实施方式
图1示出根据本发明的分离器的壳体1和转筒2区域的剖视图，该分离器可以在离心区中将液体产品分为两个相。壳体1具有(几乎半球状的)壳体上部1a和相应的壳体下部1b，所述壳体上部与壳体下部在此例如在法兰区段上借助螺纹件1c连接。壳体可以由塑料或塑料复合材料制成。
转筒2具有竖直的旋转轴线D并且在此套装到驱动的、在此在简单的结构方式中套筒状的主轴结构3上，该主轴结构直接或经由连接在中间的传动元件而与驱动马达4耦合。
当驱动马达是电动马达4，该电动马达直接设置在主轴结构3的轴向延长部中、优选设置在主轴结构3的背向转筒的那侧上时，实现一种特别紧凑的结构方式。
在此主轴3直接借助销16沿轴向与输出轴5连接。主轴还借助扭矩传递装置、在此为配合弹簧17沿周向而与电动马达4的输出轴5不可相对旋转地连接。扭矩传递装置也可以构造为其它形式、如扭矩传递轮廓(在此未示出)。
可旋转的转筒2可以借助压配合(如在锥形区段中)或借助其它扭矩传递装置(未示出)来与驱动主轴结构3连接。
在此优选省却主轴结构3自身的支承装置，这使得可实现结构简单且相对低的成本。更多地，输出轴5在电动马达4的马达壳体6中的支承装置优选也直接用作整个旋转系统的支承装置，所述旋转系统包括输出轴5、主轴结构3和转筒2。
另外，马达3在此在其朝向主轴3的那侧上例如借助螺栓40固定在壳体1的法兰区段18上。壳体或法兰区段又可以以未示出的方式例如旋接地固定在在此未示出的基座或机架或类似物上。
转筒2具有锥形的转筒下部7和锥形的转筒上部8，从而总体上形成双锥形体。转筒下部7和转筒上部8优选在其最大圆周的区域中借助沿周边分布的螺栓9而彼此螺纹连接。但该连接也可以其它方式进行，与由金属制成的分离器相似地，借助两个部件之间的插旋式连接或借助一个单独的封闭环旋接。还可考虑三夹钳式连接(环以锥形面夹紧)。也可考虑卡圈用于将一个转筒部件固定在另一转筒部件中。
在转筒下部7的在此下部的区段10上沿轴向一体地连接有同轴包围旋转轴线的分配器附件11，该分配器附件构成完整的分配器用于将离心物料导入到转筒内腔15中并且用于在转筒2旋转时沿周向使离心物料加速。
在分配器附件11中在上部区域中构造有盲孔状的孔12，进料管13通入该孔中。进料管在其外周上借助第一周边密封装置(如O形环)14相对孔12的内周密封。
进料管13和分配器附件11如此构成优选有利地相对环境密封设计的进料系统。
孔12还在其下端部处通到一个或多个分配器通道19中，所述分配器通道倾斜于旋转轴线构造并且在此同样倾斜地通到本来的转筒内腔15中。
在转筒内腔15中设置有用于提纯的装置、尤其是一件式或优选多件式的盘组件20，其构造为轴向间隔开的分离盘20'的叠堆，所述分离盘具有锥形的基本形状并且优选不可相对扭转地套装到分配器附件11上。用于提纯的装置也可以构造成其它形式，如构造成具有径向或弓形肋条的肋条体或构造成具有提纯腔的提纯嵌件。
分离盘20'在此优选分别具有不同的半径，这基于转筒下部7的锥形的基本形状，因为分离盘20'优选从外部延伸到接近转筒下部7的内边缘，因此分离盘的直径相应从上向下减小。
被导入到转筒内腔15中的产品在转筒2中被分离为不同的、密度不同的优选两个产品相。
为了将不同的产品相从转筒2中导出，使用具有两个或更多出料区域的出料系统。
较轻的液相径向向内流动并且在那里在分配器附件11上的通道21中被轴向向上导入到环状通道22中，该环状通道构造在进料管13的外周与直径较大的管件23之间，该管件同样从上方伸入到转筒2中。
相反，较重的液相(或刚好尚可流动的固相)从转筒内腔的最大内周区域被引导穿过转筒上部8中的通道25，并且优选被引导直到外侧的管件23与转筒盖27之间的第二环状通道26中，所述转筒盖优选同样由塑料制成。
较重的和较轻的液相从环状通道22、26向上分别流入沿轴向上下重叠设置的环状体30、31的环形腔28、29中，所述环状体设有径向的导出管32、33，从转筒导出的较轻和较重的相可以通过所述导出管被进一步导出。向上在环状体33上设置有环状盖34，该环状盖具有用于将液体导入到进料管13中的通孔35。元件30、31、34优选也由塑料制成。
在内侧的进料管与环状体31或者盖34之间设置有第一环状密封装置36。在外侧的管件23与环状体31之间还设有另一环状密封装置37。此外，在盖27与下侧的环状体之间设置有另一环状密封装置38。
壳体1、环状体30、31和盖34在此以简单的方式紧凑且可靠地沿轴向借助一个或多个销、尤其是螺栓39而压紧在一起。
尤其是以所示方式或其它方式气密地密封地设计优选进料系统以及具有至少两个出料管的出料系统和因此整个转筒2，使得产品不与转筒的环境接触并且通过旋转系统受到挤压。
在此旋转系统的一部分或优选甚至所有接触产品的区域、尤其是转筒下部7和转筒上部8由塑料或塑料复合材料制成。此外，特别优选分离盘20由塑料制成，以及进料系统的和出料系统的所有接触产品的区域也由塑料制成，即使它们在运行中不旋转。
此外也可能且有利的是：壳体1由塑料或由塑料复合材料制成。
如此该结构非常轻并且可以在处理足够大的产品批次后被清除。
图1示出一种作为两相分离机的实施方式(产品被分为“液/液”相)，其中，第二液相通过转筒盖8被导出。
三相机(用于分离成三相)同样可实现(在此未示出)。
有利且简单的是，整个转筒2包括进料系统和出料系统和必要时一部分壳体1、壳体上部1a构造为由塑料或塑料复合材料制成的可更换的预装模块。
附图标记列表
1  壳体
1a 壳体上部
1b 壳体下部
1c 螺纹件
2  转筒
3  主轴
4  驱动马达
5  输出轴
6  马达壳体
7  转筒下部
8  转筒上部
9  螺栓
10 区段
11 附件
12 孔
14 密封材料
13 进料管
14 周边密封装置
15 转筒内腔
16 销
17  配合弹簧
18  法兰区段
19  分配器通道
20  盘组件
20' 分离盘
21  通道
22  环状通道
23  管件
24  通道
26  环状通道
27  转筒盖
28、29  环形腔
30、31  环状体
32、33  导出管
34  盖
35  通孔
36  环状密封装置
37  环状密封装置
38  环状密封装置
39  螺栓
40  螺栓

Claims (21)

1.分离器，其用于将可流动的产品离心分离成不同的相或用于离心提纯产品，该分离器至少具有下述特征：
a.可旋转的转筒(2)，该转筒具有转筒下部(7)和转筒上部(8)；
b.设置在转筒(2)中的用于提纯的装置，该装置用于提纯在分离区中需处理的产品，其特征在于，
c.下述元件中的一个元件、多个元件或所有元件由塑料或塑料复合材料制成：转筒下部(7)、转筒上部(8)和用于提纯的装置。
2.根据权利要求1所述的分离器，其特征在于，所述用于提纯的装置是包括叠堆的分离盘(20')的盘组件(20)。
3.根据权利要求1或2所述的分离器，其特征在于，下述一个或两个部件构造成锥形的：转筒上部和转筒下部(8、7)。
4.根据权利要求1、2或3所述的分离器，其特征在于，所述转筒(2)借助主轴结构(3)可旋转，该主轴结构优选由塑料或塑料复合材料制成。
5.根据权利要求3所述的分离器，其特征在于，所述主轴结构(3)直接与马达(4)的输出轴(5)耦合，并且主轴结构(3)在其外周上不具有回转轴承。
6.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，所述转筒(2)、尤其是其进料系统和其出料系统以密封的结构方式构造。
7.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，所述转筒(2)的所有接触产品的区域由塑料制成。
8.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，所述转筒(2)被壳体(1)包围，该壳体优选由塑料制成。
9.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，整个分离器除马达(4)外由塑料制成。
10.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，所述转筒下部(7)直接一体地设有分配器附件(11)，该分配器附件具有用于将待处理的产品从进料管(13)导入到转筒内腔(15)中的分配器通道(13)。
11.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，整个转筒(2)连同进料系统和出料系统及必要时一部分壳体构造为由塑料或塑料复合材料制成的可更换的预装模块。
12.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，整个分离器除马达(4)外构造为由塑料或塑料复合材料制成的可更换的预装模块。
13.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，所述马达(4)直接法兰连接到壳体(1)上。
14.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，所述出料系统的接触产品的区段优选由塑料制成。
15.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，在所述转筒上部(8)中集成有至少一个用于重的产品相的出料通道。
16.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，所述出料系统的出料区域构造为环状通道，这些环状通道沿轴向通入环状体(30、31)的环形腔(28、29)中。
17.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，所述环状体(30、31)由塑料或塑料复合材料制成。
18.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，在所述转筒上部中集成有至少一个用于一种产品相的出料通道(24)。
19.根据上述权利要求之一所述的分离器，其特征在于，在所述转筒上部上套装有由塑料制成的转筒盖(27)。
20.用于运行根据上述权利要求之一所述的分离器的方法，其特征在于，在产品的提纯过程中，将非常重的物质集中，并且在处理一个批次后熔化转筒或例如在酸或类似物中溶解转筒，以便获取所述重的物质作为这个过程的残留物。
21.根据上述权利要求之一所述的分离器的应用，其用作用于一次性处理一个产品批次的一次性分离器。
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