CN106163668A - 沉降式离心机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有转筒(1)的沉降式离心机，其设有至少一个固体排出端口(11)和至少一个澄清液体排出端口(15)以及同轴地设置在所述转筒内的螺旋输送器(2)，螺旋输送器(2)在相同方向上以有差异的旋转速度旋转，其中待分离的进料悬浮液通过中央进料管引入到形成在所述转筒(1)和所述螺旋输送器(2)之间的环形空间中并且能够通过离心力分离成固体和液相，使得所述固相从所述固体排出端口排出，而所述液相从所述澄清液体出料装置排出，所述中央进料管固定到螺旋输送器的端部并且被支撑在至少一个轴承中。根据本发明，其特征在于，将液相引导到轴承(16，18)外侧的设置在转筒(1)的中空轴中的液相导管(4)，在背离转筒(1)和螺杆(2)的一侧上设置的轴承外侧的液相排出阀(14)，以及被液相导管围绕的在进料管(10)的端部处的密封件(6)。因此可以压缩系统并且使用来自进料泵的压力来支持转筒的固体运送部分中的沉渣运送，由此消除了对于变速输送器控制和设备的需求。

Description

沉降式离心机

技术领域

本发明涉及一种带有转筒的沉降式离心机，其设有至少一个固体排出端口和至少一个澄清液体排出端口以及螺旋输送器，螺旋输送器同轴地设置在所述转筒内，以便被包括在所述转筒中，所述螺旋输送器沿相同方向以有差异的旋转速度旋转，其中待分离的进料悬浮液通过中央进料管被引导到形成在转筒和所述螺旋输送器之间的环形空间中并且能够通过离心力分离成固体和液相，使得所述固相从所述固体排出端口排出，而所述液相从所述澄清液体出料设备排出，所述中央进料管被固定到螺旋输送器的端部并且被支撑在至少一个轴承中。

背景技术

在EP0447742A2中示出现有技术的一种沉降式离心机，其中固体排出端口被设置在进料管端部轴承的内侧处。用于澄清液体的液体排出端口位于连接到转筒的驱动轴的端板的一侧上并且配备有溢流堰，其能够通过调节溢流堰板而在其高度上进行调整。由于驱动轴必须具有一定的直径，通常在螺杆轴的范围内，所以液体出口只能够远离轴线大的距离。这导致高的能量消耗。

发明内容

因此，本发明的目的是通过将排放半径减少到绝对最小来减少被加速的液体和固体的能量损失。

这是通过布置在轴中的将液相引导到轴承的外侧的液相导管，在背离转筒和螺杆的一侧上设置在轴承外侧的液相阀，以及被液相导管包围的在进料管的端部处的密封件来实现。由于进料管就通常的驱动轴而言具有小的直径，并且澄清液体经由围绕进料管的导管排出，所以能量消耗非常低。

本发明的另一个实施例的特征在于，在进料管的端部处的密封件被设置为双轴向密封件。因此能够管理为一个密封件在旋转的进料管和用于进料悬浮液的静止的供应管之间进行密封，而另一个密封件在转子的端墙轴和沉降式离心机的静止部件之间进行密封。这意味着，将能够使用来自进料泵的压力来支持在转筒的固体运送部分中的沉渣运送，由此消除对变速输送器控制和设备的需求。

本发明的另一个实施例的特征在于，用于澄清液体的液相出口被布置在轴承和密封件之间。

本发明的再一个有利布置结构的特征在于，液相阀是可调节的，其中所述液相阀能够在沉降式离心机的操作期间被调节并且/或者液相阀能够通过马达来调节。通过该阀产生向液相排出产生增压，由此施加泵压而以受控的方式支持在转子的固体部分中的沉渣运送。

本发明的另外的有利实施例的特征在于，用于润滑水的通道被设置在两个密封件和旋转螺杆的端部处的轴承之间，所述用于润滑水的通道被同心地布置在转筒的轴和旋转螺杆的轴之间。

本发明的另一个有利实施例的特征在于，液相导管被布置在转筒的轴中。因此其被结合到主体部分中，而不是分离的部件。

附图说明

现在参考附图描述本发明，其中清楚地示出本发明的优选实施例。

图1示意了根据本发明的沉降式离心机。

图2示出了带有液相阀的沉降式离心机的进料端。

图3示出了用于三相应用的替代布置结构。

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明的沉降式离心机，该沉降式离心机具有以下结构。转筒1是圆锥形部分和圆筒形部分的组合。筒头3被固定在转筒1的较大半径侧处，以便关闭转筒1。筒头3的中空轴8从筒头3延伸，以便与转筒1的中空部连通。在另一侧上，在转筒1的较小半径处，中空轴9从转筒1的后端延伸，以便与转筒1的中空部连通。筒头3的中空轴8和转筒1的中空轴9分别在轴承18和19中枢转。

因此，转筒1能够被水平地支撑并且通过旋转力高速旋转，所述旋转力通过旋转驱动装置(未示出)传递。

在转筒1的中空部分中，设置有螺旋输送器2。螺旋输送器2借助于轴承16和17与转筒1的水平旋转轴线同轴枢转。螺旋输送器2的中空管12同轴地设置在转筒1的中心处。螺旋叶片13螺旋地延伸中空管12的整个长度，以便几乎达到转筒1的内表面。在后端的中空轴9中，设置有转换轴20。转换轴20的一端被连接到螺旋输送器2的中空管12的端部，并且其另一端被连接到输送器驱动装置22。因此，带有螺旋输送器2的转筒1能够以高旋转速度旋转。转筒1和螺旋输送器2沿相同方向旋转，但它们之间存在细微的差速。这可以通过齿轮单元或者通过不同类型的输送器驱动装置来实现。

固体排出端口11形成在转筒1的较小半径侧处，从而刮擦到一起的固化颗粒能够从固体排出端口11排出。

将参照图2详细解释排出澄清液体的部分，因为本发明的特征在于该部分。

图2示出了在筒头3的一侧处的沉降式离心机中的端部。筒头3被固定到转筒1。旋转速度可例如为约4000rpm。内侧是带有中空管12和固定在中空管12上的叶片13的旋转的螺旋输送器2。螺旋输送器2与转筒1沿相同方向旋转。在其更快的情况下，其可以以约4012rpm的速度运行，这与转筒1的旋转速度稍微不同。螺旋输送器2借助于轴承16与转筒1的旋转水平轴线同轴地枢转。筒头3以中空轴8延伸，中空轴8由轴承座18支撑。进料管10从螺旋输送器2的中空管12突出到转筒1的中空轴8内侧，并且与螺旋输送器一起旋转。当待分离的进料悬浮液从进料管10供应时，在转筒1与螺旋输送器2随彼此以高旋转速度旋转的同时，进料悬浮液通过现有技术中已知的进料端口24引导到中空管12的外侧。因此，所引入的进料悬浮液通过由转筒1旋转导致的离心力连续地喷向转筒1的内周表面。因此，沿着转筒1的内周面形成环形聚集体。具有比进料悬浮液的液体更高密度的固体颗粒与澄清液体分离，以通过旋转速度导致的高的g力而沉淀在聚集体的底部上。借助于螺旋叶片13将这些颗粒朝向图1的转筒1的圆锥形端部刮擦并且从固体排出端口11排出。

在另一侧上，收集在中空管12的外表面上的澄清液体流动到通道15，并且进入形成在轴8中的液相导管4。该液相导管4延伸穿过筒头3和轴承支座18，并且通往液相出口5。在液相导管4随着转筒1旋转时，液相出口5是静止的。液相(澄清液体)的量能够利用液相排出阀14来控制。该液相排出阀14可以通过手轮23经由传动装置或替代地通过马达来改变。通过改变液相排出阀14，将能够使用来自进料泵(未示出)的压力来支持转筒1的固体运送部分中的沉渣运送，从而避免了对变速输送器控制和设备的需求。

当转筒1旋转时，进料到转筒空腔中的液体和固体将会形成环形体积，并且比液体具有更高密度的固体将会分离并且聚集在转筒1的内侧，形成聚集体。如果只供应液体，则转筒内侧的液位将是恒定的，并且由具有距离旋转中心最大半径的排出端口11限定。布置在输送器上的挡板盘21将会在转筒空腔的分离部分和固体运送部分之间形成屏障，仅在转筒壁和挡板外围留下小的间隙。在输送器开始朝向固体排出端口运送分离的固体时，该间隙变得填充有高粘度的固体，由此形成塞子，该塞子导致转筒的分离部分的液位变得更接近旋转中心，直到其到达液体排放半径(其小于固体排放半径)。由于间隙处的压力粗略地与液位高度成比例，挡板的分离侧上的压力将变得比挡板的运送侧大，并且该压差从而辅助固体通过间隙并且“升高”到固体出料水平的运送。由于进料泵和转筒空腔之间的导管被密封，所以如果空腔内的水平变得比液体排放半径更接近于旋转轴线，则来自进料泵的压力将被增加到空腔中的压力上。当液相排出阀14变成部分地关闭时，液相排出阀14将增加液体排出端口上的压力损失并且由此增加液体出料水平，直到其变得与所述轴线重合，并且转筒空腔被填满。当空腔被填满时，来自进料泵的压力直接增加到由离心力产生的在挡板间隙处的压力上，并且穿过间隙的固体流能够因此通过液相阀间隙的调节来控制。

由于固体运送能够如上所述通过液相排出阀14来控制，所以输送器速度的固体干燥度的依赖性变得更少，并且将能够移除输送器速度的控制系统并且仅具有由输送器传动比限定的固定速度。

在进料端处，旋转进料管10由轴向密封件6密封，而转筒1由轴向密封件7密封。在轴向密封件6和轴向密封件7之间存在空间24，冷却或润滑水在压力下被引入到该空间24中。该水通过润滑水通道25流动到轴承16。这里，澄清液体的一部分也可以被用作润滑水，所以不需要新鲜的水。

在图3中，示出了本发明的实施例，其在三相存在时是有用的。其操作与图1和2中的实施例类似，从而固体在转筒1的小半径的端部上排出(这里未示出)，并且液相可以被分离成轻液相和重液相。在轻液相按照早前已经描述的方式通过液相导管4进入到液相出口5中的同时，设置附加的锥形环状溢流堰26，其将轻液相和重液相分离。重液相则穿过被环形溢流堰28覆盖的开口27，以调节开口的高度并且因此提供调节液相的属性的可能性。其余部分具有与其它附图中的对应部分相同的附图标记。

尽管已经在附图中示出并描述了优选实施例，显而易见的是，本发明不限制于其特定实施例。

Claims (8)

1.一种带有转筒的沉降式离心机，所述沉降式离心机设有至少一个固体排出端口和至少一个澄清液体排出端口以及同轴地设置在所述转筒内的螺旋输送器，所述螺旋输送器沿相同方向以有差异的旋转速度旋转，其中待分离的进料悬浮液通过中央进料管引入到形成在所述转筒和所述螺旋输送器之间的环形空间中并且能够通过离心力被分离成固体和液相，使得所述固相从所述固体排出端口排出，而所述液相从所述澄清液体排出设备排出，所述中央进料管被固定到所述螺旋输送器的端部且被支撑在至少一个轴承中，其特征在于将所述液相引导到所述轴承外侧的布置在所述轴中的液相导管，在背离所述转筒和螺杆的一侧上设置在所述轴承外侧的液相排出阀，以及被所述液相导管围绕的所述进料管的端部处的密封件。

2.根据权利要求1所述的沉降式离心机，其中，在所述进料管的端部处的所述密封件被设置为双轴向密封件。

3.根据权利要求1所述的沉降式离心机，其中，用于澄清液体的液相出口布置在所述轴承和所述密封件之间。

4.根据权利要求1所述的沉降式离心机，其中，所述液相排出阀能够被调节。

5.根据权利要求4所述的沉降式离心机，其中，所述液相排出阀能够在所述沉降式离心机的操作期间被调节。

6.根据权利要求4所述的沉降式离心机，其中，所述液相排出阀能够通过马达来调节。

7.根据权利要求2所述的沉降式离心机，其中，用于润滑水的通道被设置在所述两个密封件和在所述旋转螺杆的端部处的轴承之间，所述用于润滑水的通道被同心地设置在所述转筒的轴和所述旋转螺杆的轴之间。

8.根据权利要求1所述的沉降式离心机，其中，所述液相导管被布置在所述转筒的轴中。