CN106163667B - 用于控制离心分离机的排出定时的方法及离心分离机 - Google Patents

Abstract

一种控制离心分离机(1)的排出事件的定时的方法，在该排出事件期间，从较轻液体分离的较重液体和/或污泥或固体的至少一部分从分离机(1)通过至少一个排出口(14)排出。该排出口(14)被液压地打开和/或关闭。该方法包括如下步骤：等待计划排出时间，测量用于打开和/或关闭排出口(14)的液体的压力，将所测量的压力与预定极限值进行比较，以及在压力低于极限值的情况下，延迟排出事件。

Description

用于控制离心分离机的排出定时的方法及离心分离机

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于控制离心分离机(centrifugalseparator)的排出定时的方法。本发明还涉及离心分离机。

背景技术

密度不同的两种液体可通过离心分离机彼此分开。可代替地或另外地，离心分离机可用于从液体分离污泥和/或其他固体。例如，与海事或发电厂的活塞发动机连接的离心分离机用于从润滑油和燃料中分离污泥和水。离心分离机通常包括旋转碗状物(即转子)，其具有盘的堆叠。较重液体以及污泥或固体的污泥容积形成在碗状物内部，邻近碗状物的周界。随着碗状物旋转，固体和/或较重液体，即具有较高密度的液体，被离心力传传送到碗状物的污泥容积内，它们可以从该处移出。分离出的液体，具有较低的密度，被传送穿过盘堆到碗状物的内部部分，其可自该处从分离机中排出。

较重的材料以一定的时间间隔经由排出口从碗状物中排出。排出口通常靠液压打开和关闭。在典型的离心分离机中，碗状物包括下半部和上半部。下半部在封闭腔中由液压压力压靠上半部。通过将控制液体引入到控制腔内，液压压力能够从封闭腔排出。下半部因此移位并且排出口显露。在排出事件的结束时，关闭液体被引入到封闭腔中，并且下半部向上移动覆盖排出口，并结束排出。关闭液体和控制液体通常为淡水。在发电厂，分离机通常连接到和淡水的很多其他消费者相同的淡水系统，例如用于涡轮增压器清洗的蒸汽系统和设备。如果连接到淡水系统的设备正使用大量的水，分离机可能遭受缺水或水压降低。如果预定的排出事件发生在这样一个时间点，排出口不会正确打开或关闭。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于控制离心分离机排出事件的定时的改善的方法。在排出事件期间，从较轻液体分离的较重液体和/或污泥或固体的至少一部分通过至少一个排出口从分离机排出。排出口被液压地打开和/或关闭。根据本发明的方法的特征由权利要求1的特征部分提供。根据本发明的离心分离机的特征在另一利权利要求的特征部分提供。

该控制方法包括如下步骤：等待计划排出时间，在计划排出时间或在计划排出时间之前，测量用于打开和/或关闭排出口的液体的压力，将所测量的压力与预定极限值进行比较，且，在该压力低于极限值的情况下，延迟排出事件。

在用于打开和关闭排出口的液压压力不充分的情况下，通过延迟排出事件，确保了较重材料从分离机排出的适当运行。

该离心分离机被布置成，从较轻液体分离较重液体和/或污泥或固体，并在排出事件期间从分离机去除较重液体和/或污泥或固体中至少一部分，该离心分离机包括控制单元，该控制单元被配置成实施上面限定的方法。

附图说明

下面参考附图更详细地说明本发明的示例，其中

图1以横截面图示出离心分离机的示例，

图2示意性示出发电厂的淡水系统，以及

图3示出根据本发明的控制方法的流程图。

具体实施方式

图1示出离心分离机1的示例，其用于将两种具有不同密度的液体彼此分离，和/或从液体分离污泥和其他固体。存在两种主要类型的离心分离机1。一种是澄清分离机(clarifier separator)，其用于从液体分离固体和污泥。另一种为净化分离机，用于从较轻液体分离较重液体和固体/污泥。在发电厂发电机中，离心分离机1用于从燃料或润滑油中分离水和/或污泥和其他固体。离心分离机1可为上述类型的任一种。

分离机1包括转子，即围绕旋转轴3可旋转的碗状物2。碗状物2包括限定分离腔5的主体4，在主体4内部有盘堆叠13。主体4包括彼此相抵布置的两个半部，下半部27和上半部26。下半部27通过由关闭液体的压力引起的力压抵上半部26，该关闭液体经由关闭液体线路25引入到封闭腔24中。盘堆叠13和分离腔5包封旋转轴3，由此具有较高密度的污泥和其他固体和/或液体在碗状物2的旋转期间通过离心力被传送到碗状物2的最外部的容积中，所谓的污泥容积6。相应地具有较小密度的液体被传送到碗状物2的最内部部分7。碗状物2被固定壳体(未示出)包封。

分离机1具有进口管，即用于把要被分离的液体引入到碗状物2中的固定进口管8。进口管8具有泵9，液体通过泵9而泵入到碗状物2中。泵9的旋转速度通过变频器10调节。碗状物2包括盘堆叠13，较重液体和/或污泥或其他固体在盘堆叠13的盘之间从较轻液体分离。进口管8定位于与旋转轴3平行的碗状物2的中部，而其进料口在旋转轴3上，由此要被分离的液体被引入碗状物2的下半部，在位于盘堆叠13下方的分配器28的下方。分离机1还具有出口管，即固定排出管11，用于从碗状物2排出分离的，即较轻液体，即具有较低密度的液体。排出管11的开口位于碗状物的内部部分7内。排出管11设置有压力传感器12，其用于测量从分离机1中排出的分离的，即较轻液体的压力。

碗状物2的外周包括可打开和可关闭的排出口14，污泥和其他固体通过该排出口14在排出事件期间从碗状物中去除。排出口14通过向下滑动下半部27而打开。下半部27的移动由通过控制液体线路16引入到控制腔17中的控制液体来提供。控制腔17包括排出机构，其允许封闭腔24内的压力在控制液压压力的影响下，经由控制腔17的喷嘴23而排出。因此，碗状物2内的压力引起下半部分27向下滑动，并且排出口14打开。通过结束将控制液体引入到控制腔17内，并通过增加进入关闭腔24的关闭液体而关闭碗状物2。关闭液体的压力将再次开始在封闭腔24内有效果，而下半部分27滑动回去抵住上半部分26，并覆盖排出口14。

分离机1设置有连接到进口管8的置换液体(displacement liquid)进口管19，其用于将置换液体经由进口管8引入到碗状物2中。置换液体的引入和较重液体填充碗状物2，并因此防止较轻液体在排出事件期间经由排出口14从碗状物2排出。置换液体的进口管19设置有关闭阀20(例如电磁阀)，通过关闭阀20可允许或防止置换液体到碗状物2中的流动。

碗状物2在离心分离机1的操作期间围绕旋转轴3旋转。要被分离的液体利用泵9经由进口管8泵入到碗状物2中。引入到碗状物2中的液体的流动通过依靠变频器10改变泵9的旋转速度而被调节到合适状态。分离机1包括电控制单元22，其基于所分离的液体的目标应用的需要，改变变频器10的输出频率，即在实践中，泵9的旋转速度。在碗状物2中，较重液体(即具有较高密度的液体)和/或污泥或其他固体被传送到碗状物2的外部部分，即污泥容积6。较轻液体(即具有较低密度的液体)，被穿过盘堆叠13传送到内部部分7内。在净化类型分离机中，较重液体经由所谓的重力盘(未示出)而从外部部分6连续排出。

所分离的，即较轻液体经由排出管11从碗状物2中去除。较重液体和/或污泥和固体经由排出口14周期性地从碗状物2的污泥容积6排出。在排出事件开始时，停止要被分离的液体经由进口管8进入到碗状物2中的引入。在这之后，关闭阀20打开，而开始置换液体进入到碗状物2中的引入。置换液体的密度高于所分离的液体的密度。通常置换液体与碗状物的污泥容积6中的较重液体相同，通常为水。由于置换液体的引入，碗状物2的较重液体的量增加，由此较轻液体和较重液体之间的界面29朝向碗状物的内部部分7移动。

如果在引入事件期间引入到碗状物2内的置换液体的量过小，则分离的液体在排出事件期间从碗状物2经由排出口14排出。另一方面，如果引入的置换液体的量过大，则置换液体与分离的液体混合。在排出事件开始时或在排出事件开始之前，通过关闭关闭阀20而停止置换液体的引入。控制液体经由控制液体线路16而引入到控制腔17内。由于控制腔17内的液压压力，碗状物2的下半部分27从其位置移位，显露排出口14。较重液体和污泥从碗状物2经由排出口14排出到封闭碗状物2的壳体中。目的在于，在碗状物2的排出期间，提供较轻的分离的液体(通常为油)的尽可能少的损失。随着排出事件结束，控制液体的引入停止，而控制腔17内的液压压力从喷嘴23排出。在这之后，关闭液体在碗状物2的下半部分26的下方引入到封闭腔24内，由此下半部分27向上移动，并再次覆盖排出口14，而结束排出。

置换液体的进口管19设置有压力传感器21，其用于测量置换液体的压力。传感器21在置换液体在置换液体进口管19内的流动方向上位于在关闭阀20之前。电控制单元22布置成从压力传感器21接收数据。控制单元22也可从排出管压力传感器12和/或其他传感器接收数据。控制单元22控制关闭阀20和泵9的旋转速度。

在图2中示意性示出两个离心分离机1，其连接到发电厂的淡水系统。淡水在分离机1中用作关闭液体和控制液体。分离机1的关闭液体线路25和控制液体线路16因此连接到淡水系统。每一个分离机1设置有：用于控制进入封闭腔24内的关闭液体供应的关闭液体控制阀37；和用于控制进入控制腔17的控制液体供应的控制液体控制阀36。在分离机1中淡水也用作置换液体。淡水系统包括水箱30，水自水箱30通过泵35提供给使用水的设备。在图2的示例中，该系统在分离机1之外还包括：蒸汽系统(steam system)31；以及涡轮增压器清洗设备32。该系统还设置有阀33、34，其用于控制到蒸汽系统31和清洗设备32的水的流动。替代蒸汽系统31和清洗设备32或除了其之外，水系统可包括很多其他耗水装置和/或处理。当水系统的一个或多个部分临时使用大量水时，分离机1可能遭受水的缺乏，或针对用作关闭液体和控制液体的目的的不充足的水压。如果控制液体的压力过低，封闭腔24内的压力不排出，而排出口14不打开。如果关闭液体的压力过低，排出口14不关闭而分离机1泄漏。为了确保较重液体和/或任意污泥或固体排出的适当运行，以下述方式来控制排出事件。

原则上根据预定计划而发生较重材料从分离机1的排出。因此，以一定的时间间隔发生排出事件。每个排出事件包括如下步骤：结束向分离机1内引入要被处理的液体，打开关闭阀20以向碗状物2内引入置换液体，以及通过打开控制阀36来将控制液体引入到控制腔17内。控制液体允许封闭腔24内的压力被排出，而碗状物2的下半部分27因此向下滑动并打开排出口14。通过打开关闭液体控制阀37，并允许关闭液体流入封闭腔24内而终止排出事件。封闭腔24内的压力向上移动碗状物2的下半部分27，并关闭排出口14。

为了确保不充分的水压力不防止较重材料的合适排出，监控水压力。在附图的示例中，水压力有压力传感器21监控，其定位于置换液体的进口管19内。然而，也监控水系统的其他位置的压力。例如，压力传感器可位于关闭液体控制阀37和/或控制液体控制阀36的上游。压力传感器也可位于泵35的下游侧。压力监控可为持续的，或当预定排出事件将要开始的时候发生。因此在计划排出时间或在其不久前测量压力。

在阶段101中等待预定的排出。在阶段102中测量水的压力，而压力传感器21将测量的值发送到控制单元22，控制单元22在阶段103中将测量的压力与预定极限值进行比较。如果测量的压力至少等于预定极限值，则控制单元22通过停止泵9来终止要被处理的液体进入碗状物2的引入，并允许关闭阀20的打开。排出事件因此如预定的那样在阶段104内发生。然而，如果测量的压力低于极限值，排出被延迟(阶段105)。分离因此在分离机1内以正常的方式继续。当从第一次测量已经经过预定的时间阶段时，重复压力测量。如果水压力在同时已经达到极限值，则启动排出事件(阶段104)。然而，如果水压力仍然低于极限值，排出事件继续延迟。该循环可以继续直到达到最小水压力为主。连续压力测量之间的时间段的持续时间可为持续的，或其可根据预定的模式变化。在图3的实施例中，控制方法包括额外的步骤106，在其中确定延迟的持续时间。在每一次测量之后，控制单元22确定是否已经超过用于触发排出事件的最大延迟。这可通过对压力测量的数目进行计数或通过测量从计划排出时间经过的时间而完成。如果已经进行了测量的预定最大数目，或已经从计划排出时间经过了预定的时间段，则在阶段107中触发警报。

代替图3的采样方法，压力监控可以是连续的。当分离机1运行时，连续监控压力；或当预定的排出事件将要发生时，开始连续的压力监控。如果排出事件延迟，则压力测量继续，而当压力达到预定极限值时，开始排出事件。如果水压力在预定最大时间内还没有达到极限值，以与包括在以特定时间间隔的单独压力测量方法中的方式相似的方式触发警报。

除了用于测量水压力以确定是否能够发生排出事件之外，压力传感器21可用于其他目的。例如，可通过使用从压力传感器21接收的数据来控制引入到碗状物2中的置换液体的量。

本领域技术人员应当理解，本发明不限于上述实施方式，而可在所附的权利要求的范围内变化。例如，用于关闭液体和控制液体的液体可以为不是水的一些其他液体，而该方法和该分离机可用于不是发电厂的水系统的一些其他系统。该方法可应用于到的分离机的构造也仅是分离机的一个示例。排出口的开闭也不必须是液压的，而其功能中的一个可以其他方式实施。例如，关闭液体可通过电磁阀释放，在这种情况下分离机的关闭功能可为液压的。

Claims (10)

1.一种用于控制离心分离机(1)的排出事件的定时的方法，在所述排出事件期间，从较轻液体分离的较重液体和/或污泥或固体的至少一部分被从所述分离机(1)通过至少一个排出口(14)排出，所述排出口(14)被液压地打开和/或关闭，所述方法包括如下步骤：

-等待计划排出时间(101)，

-在所述计划排出时间或在所述计划排出时间之前，测量用于打开和/或关闭所述排出口(14)的液体的压力(102)，

-将所测量的压力与预定极限值进行比较(103)，以及

在所述压力低于所述极限值的情况下，

-延迟所述排出事件(105)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所延迟的排出事件(105)的情况下，所述方法包括如下步骤：

在所述计划排出时间之后继续压力测量(102)，以及

当用于打开和/或关闭所述排出口(14)的液体的所述压力已经达到预定极限值时，开始所述排出事件(104)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述压力被持续测量(102)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所延迟的排出事件(105)的情况下，所述方法包括如下步骤：

在已经从之前的压力测量经过预定时间段之后，重复压力测量(102)，并将所测量的压力与所述预定极限值进行比较(103)，以及

在所述压力至少等于所述极限值的情况下，开始所述排出事件(104)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果所述压力在之前的测量中没有达到所述预定极限值，则以预定间隔来重复如下步骤：

重复所述压力测量(102)，以及将所测量的压力与所述预定极限值进行比较(103)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤：

监控已经从所述计划排出时间经过的时间和/或在所述计划排出时间之后压力测量的数量(106)，以及

在预定时间段中或在预定数量的压力测量中还没有开始所述排出事件的情况下，触发警报(107)。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在控制液体线路(16)中测量所述压力，控制液体通过所述控制液体线路(16)被引入到所述分离机(1)中，用于打开所述排出口(14)。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在关闭液体线路(25)中测量所述压力，关闭液体通过所述关闭液体线路(25)被引入到所述分离机(1)中，用于关闭所述排出口(14)。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在置换液体线路(19)中测量压力，置换液体通过所述置换液体线路(19)被引入到所述分离机(1)中，用于防止较轻液体在排出事件期间从所述分离机(1)排出。

10.一种离心分离机(1)，所述离心分离机(1)被布置成，从较轻液体分离较重液体和/或污泥或固体，并且在排出事件期间从所述分离机(1)去除所述较重液体和/或污泥或固体的至少一部分，所述分离机(1)包括控制单元(22)，所述控制单元(22)被配置成实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。