CN108698051B - 具有间歇排放系统的离心分离器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于分离流体混合物的具有不同密度的至少两个组分的离心分离器(1)。离心分离器(1)包括框架(2)、由框架可旋转地支承的中空心轴(3)、安装到中空心轴的第一端部以与心轴一起围绕旋转轴线(x)旋转的离心转子(4)，其中离心转子(4)包括：包围分离空间(6)的转子壳(5)，分离盘(7)的堆叠布置在分离空间中；管道(13)，其布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过且延伸穿过所述中空心轴且与所述分离空间流体接触；用于从所述分离空间排放分离的液相的至少一个液体出口(11,12)；多个外围端口(8)，其从分离空间(9)穿过转子壳延伸至包绕空间以用于从所述分离空间的外围排放相。此外，离心转子包括可在外围端口关闭的关闭位置与外围端口打开的打开位置之间移动的滑动转筒底部(21)、用于将液压流体供应至滑动转筒底部与转子壳之间的封闭室(22)以便将滑动转筒底部保持在关闭位置的入口通道(14)。离心分离器还包括在中空心轴(3)的不同于第一端部(3a)的第二端部(3b)处的至少一个气密性密封件(18,29)，且用于将液压流体供应至所述封闭室(22)的入口通道(14)延伸穿过中空心轴且进一步布置成使得在所述液压流体供应至所述封闭室时所述液压流体与所述至少一个气密性密封件(18,29)热接触。

Description

具有间歇排放系统的离心分离器

技术领域

本发明涉及离心分离器领域，并且更特别地涉及具有排放系统的离心分离器，其允许从离心转筒间歇地排出分离的淤渣。

背景技术

离心分离器大体上用于从液体混合物分离液体和/或固体。在操作期间，即将分离的液体混合物被引导到旋转转筒中，且由于离心力，重颗粒或较致密的液体(诸如水)累积在旋转转筒的外围处，而不太致密的液体较接近中心旋转轴线累积。这允许例如分别借助于布置在外围处和接近旋转轴线的不同出口来收集分离的部分。

在某些类型的离心分离器中，分离的淤渣通过分离器转筒的外围中的多个端口排放。在排放之间，这些端口例如由滑动转筒底部覆盖，滑动转筒底部形成转筒的分离空间中的内部底部。通过下方的液压流体(诸如水)的力，此滑动转筒底部可相对于转筒的上部受压以覆盖端口。为了开始淤渣排放，液压流体从滑动转筒底部下方排出，使得作用为向上压滑动转筒底部的提升力减小，这继而开始滑动转筒底部的运动，使得端口打开。为了再次关闭端口，液压流体再供应到滑动转筒底部下方的空间。此液压操作的系统允许仅在几分之一秒内打开和关闭端口，且可导致分离转筒中的内容物的部分或完全排空。

此外，可优选地在离旋转轴尽可能小的半径处在滑动转筒底部下方引导用于打开和关闭转筒的液压液体，以便在滑动转筒底部上具有很大的液压压力。然而，在某些类型的分离器中，待分离的液体(进料)通过中空心轴引导，中空心轴支承分离器转筒且围绕旋转轴线延伸。因此，在此分离器中在离旋转轴线的小半径处引导液压液体可能存在问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种离心分离器，该离心分离器布置成使得其允许到封闭室的进料和液压流体两者在小半径处引导。

作为本发明的第一方面，提供了一种用于分离流体混合物的具有不同密度的至少两个组分的离心分离器，该离心分离器包括：

框架，

由框架可旋转地支承的中空心轴，

安装到中空心轴的第一端部以与心轴一起围绕旋转轴线(x)旋转的离心转子，其中离心转子(4)包括包围分离空间的转子壳，分离盘的堆叠布置在分离空间中，

管道，其布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过且延伸穿过中空心轴且与分离空间流体接触，

用于从分离空间排放分离的液相的至少一个液体出口，

多个外围端口，其从分离空间穿过转子壳延伸至包绕空间以用于从分离空间的外围排放相，

其中离心转子包括滑动转筒底部，滑动转筒底部可在关闭位置与打开位置之间移动，外围端口在关闭位置关闭，且外围端口在打开位置打开，

入口通道，其用于将液压流体供应到滑动转筒底部与转子壳之间的封闭室以便将滑动转筒底部保持在关闭位置，

其中离心分离器还包括在中空心轴的不同于第一端部的第二端部处的至少一个气密性密封件，

其特征在于，

用于将液压流体供应至封闭室的入口通道延伸穿过中空心轴，且进一步布置成使得在液压流体供应至封闭室时液压流体与至少一个气密性密封件热接触。

离心分离器用于分离流体混合物，诸如气体混合物或液体混合物。离心分离器的框架是非旋转部分，且中空心轴通过框架由至少一个轴承装置(诸如由至少一个滚珠轴承)支承。

离心转子邻接中空心轴的第一端部，且因此安装成与心轴一起旋转。在操作期间，心轴因此形成旋转轴。心轴的第一端部可为心轴的上端部。因此，中空心轴可围绕旋转轴线(X)旋转。

心轴可布置成在高于3000rpm(诸如高于3600rpm)的速度下旋转。

心轴还可具有至少5mm(诸如至少10mm)的直径。例如，心轴的外径可在5-300mm之间，诸如10-200mm之间。

离心分离器当然还可包括用于使中空心轴且因此安装在心轴上的离心转子旋转的驱动部件。用于使中空心轴旋转的此驱动部件可包括具有转子和定子的电动马达。转子可设在心轴上或固定到心轴。备选地，驱动部件可设在心轴旁边，且通过适合的传动机构(诸如带或齿轮传动机构)来使旋转部分旋转。

离心转子由转子壳包围分离空间，流体混合物的分离在分离空间中发生。分离空间包括围绕旋转轴线居中布置的分离盘的堆叠。分离盘形成分离空间中的表面扩大插入物。分离盘可具有截锥的形式，即，堆叠可为截头圆锥形分离盘的堆叠。盘还可为围绕旋转轴线布置的轴向盘。

用于已分离的流体的至少一个液体出口可包括第一出口和相比于第一液体出口布置在离旋转轴线较大的半径处的第二出口。因此，具有不同密度的液体可分别经由第一液体出口和第二液体出口分离和排放。

布置成在操作期间由过程介质流过的管道沿旋转轴线延伸穿过中空心轴。过程介质可为待分离的流体混合物，即，进料。因此，在本发明的第一方面的实施例中，布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过的管道是用于待分离的流体混合物的管道。

过程介质还可为分离的液相。

因此，过程介质可为待分离的流体混合物或分离的液相。

因此，管道可与至少一个液体出口流体接触，使得分离的液相通过管道排放。因此，在本发明的第一方面的实施例中，布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过的管道是用于分离的液相的管道。在此情况下，待分离的流体混合物可经由不同于心轴的管路进给至分离室。备选地，中空心轴可包括用于待分离的流体混合物的入口管道、用于分离的液体的管道以及用于将液压流体供应至封闭室的入口通道。这些管道可布置为中空心轴中的同心管路。

分离空间的外围处的相可为淤渣相，即，形成重相的混合的固体和液体颗粒。因此，离心转子的外围端口可用于分离淤渣相。在操作期间，淤渣收集在外围端口内侧或紧邻内侧的分离空间的外部外围部分中。

外围端口布置成在大约几毫秒的短时间段期间间歇地打开，以允许诸如淤渣的相从分离空间排放至包绕空间。这通过使可液压操作的滑动转筒底部从其覆盖外围端口的位置沿轴向移动到其不覆盖外围端口的位置且再返回来实现。

离心转子(转筒)因此可包括上转筒部分和下滑动转筒底部。在封闭位置，滑动转筒底部下方的封闭室中的液压流体使滑动转筒底部相对于上转筒部分(诸如相对于转筒的上部中的环形密封环)施压。

液压流体经由延伸穿过中空心轴的入口通道供应。液压流体可为液体，诸如水、油或有机液体。液压流体还可为气体。

此外，离心分离器包括至少一个气密性密封件。该密封件布置在中空心轴的第二端部处，即，在与离心转子所邻接的心轴的端部相对的端部处。如果离心转子安装在心轴的上端部上，则气密性密封件因此可布置在心轴的下端部处。气密性密封件布置成用于使中空心轴相对于非旋转部件密封，诸如相对于待分离的液体混合物(进料)通过其供应至中空心轴的入口管道的非旋转管路密封，或相对于布置成用于将液压流体供应至入口通道的非旋转管路密封。

因此，至少一个气密性密封件可为相对于布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过的管道密封的密封件。

离心分离器的轴承和驱动部件因此可布置在中空心轴上在至少一个气密性密封件与离心转子之间的位置处。

气密性密封件是指认为引起非旋转部件与中空心轴之间的气密密封的密封件，即，防止来自中空心轴外的空气污染进料。气密性密封件可为相对于非旋转部件(诸如管路)密封心轴的密封件。

将心轴连接到用于输送进料的管路的气密性密封件例如还允许在压力下供应进料，即，入口管道和离心转子的分离空间可以以压力连通方式来连接。因此，气密性密封件的使用可给出具有气密性入口的离心分离器，即，与离心转子的周围环境密封且布置成在操作期间填充流体混合物的入口。此外，分离器的至少一个出口也可为气密性的，且还可包括每个液体出口处的气密性密封件。离心分离器因此可为具有气密性入口和气密性出口两者的完全气密性的分离器。

此外，延伸穿过中空心轴的用于液压流体的入口通道进一步布置成使得在液压流体供应至封闭室时液压流体与至少一个气密性密封件热接触。举例来说，入口通道自身可与至少一个气密性密封件热接触。

用于液压流体的入口通道的截面面积可显著小于布置成在操作期间由过程介质流过的管道的截面面积。

因此，本发明的第一方面基于以下见解：用于间歇排放系统和用于保持离心分离器的外围端口封闭的液压流体(诸如水)也可用于冷却心轴的至少一个气密性密封件。此外，具有用于延伸穿过中空心轴的液压流体的入口通道允许在小半径处引导液压流体(诸如封闭水)，从而允许较大的力作用于滑动转筒底部上。这还允许使用较大直径的中空心轴且因此高流率的过程介质(例如，进料)，因为在其入口通道在中空心轴内延伸时，中空心轴的大直径仍允许在小半径上引导液压流体。

离心分离器还可布置有便于液压流体的连续消耗或液压流体至换热单元的循环的器件，以便将热量从已使气密性密封件冷却的液压流体输送走。此器件例如可包括通孔或与用于供应液压流体的入口通道的连接。这可为有利的，使得确保液压流体在较长的时间段期间保持其热传递能力，即，液压流体(诸如水)能够在较长时间段期间冷却气密性密封件。例如，这可为滑动转筒底部在较长时间段期间保持在其关闭位置时的情形。

因此，在实施例中，分离器还包括便于液压流体的连续消耗或液压流体至换热单元的循环的器件。

在本发明的第一方面的实施例中，至少一个气密性密封件是机械密封件。

因此，气密性密封件可借助于机械部分且不使用例如液体密封件(诸如液压气密性密封件)来使入口管道与心轴的周围密封。相比于液压气密性密封件，机械密封件通常防止氧输送到较高程度。

举例来说，机械密封件可包括布置成安装在非旋转部件上的固定部分和布置在中空心轴上的旋转部分，其中用于将液压流体供应至封闭室的入口通道布置成使得在液压流体供应至封闭室时液压流体与机械密封件的固定部分和旋转部分之间的界面热接触。

因此，旋转部分布置成在操作期间与心轴一起旋转，而固定部分布置成在操作期间保持不动。固定部分因此可安装到非旋转部件上。旋转部分可包括围绕心轴布置的磨损环，且固定部分可包括密封环和弹簧，弹簧相对于旋转部分推动密封环，例如，使得其抵靠磨损环。液体密封膜可形成于固定部分与旋转部分之间的界面处，例如，在磨损环与密封环之间。因此，用于供应液压流体的入口通道可布置成使得其在液压流体供应至分离器时冷却旋转部分与非旋转部分之间的界面。

在本发明的第一方面的实施例中，分离器包括单个气密性密封件。然而，分离器还可包括一个以上的气密性密封件，诸如两个气密性密封件。因此，在本发明的第一方面的实施例中，分离器包括心轴的第二端部处的第一气密性密封件以及第二密封件，第一气密性密封件布置成用于相对于第一固定管路密封，第一固定管路与布置成在操作期间由过程介质流过的中空心轴的管道流体接触，第二密封件用于相对于布置成用于将液压流体供应至中空心轴的入口通道的第二固定管路密封。

第一固定管路可为用于将待分离的流体混合物进给至心轴中的管道的管路。第一固定管路还可为用于从心轴的管道接收分离的液相的管路。这取决于分离器的设计，即，心轴是用于进给待分离的流体混合物、用于接收排出的液相或是两者。

第一气密性密封件可为如上文所述的具有固定部分和旋转部分的机械密封件。因此，第一气密性密封件可具有布置成安装到固定管路上的固定部分(其与中空心轴的布置成在操作期间由过程介质流过的管道流体接触)以及布置在中空心轴上的旋转部分。

第二密封件可为任何其它类型的密封件，诸如液体密封件。

举例来说，第二密封件是第二气密性密封件。第二气密性密封件因此可为如上文论述的具有固定部分和旋转部分的机械密封件。

如果第二密封件(即，针对用于供应液压流体的管路的密封件)也是机械气密性密封件，则其还允许液压流体在压力下供应。其有利之处在于，它可防止液压流体在操作期间蒸发，因为蒸发风险降低。此外，在压力下供应液压介质允许将较大的提升力施加于滑动转筒底部上，且还允许通过改变压力(液压介质在该压力下供应)来改变力。

因此，在本发明的第一方面的实施例中，分离器还包括布置成用于在高于大气压的压力下供应液压流体的压力生成装置。

压力生成装置可包括泵。如果液压流体是水，则压力还可供应为来自水龙头的压力，即，供应至离心分离器所处的场所的水压。

此外，用于将液压流体供应至封闭室的入口通道布置成使得在液压流体供应至封闭室时，液压流体与第一气密性密封件和第二气密性密封件热接触。

然而，用于将液压流体供应至封闭室的入口通道还可仅与一个气密性密封件热接触。

在本发明的第一方面的实施例中，用于供应液压流体的入口通道布置在中空心轴中作为包绕管道的环形空间，管道布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过。

因此，中空心轴可包括至少两个沿轴向延伸的同心管路，其中内管路是用于待分离的液体混合物的入口管道且外管路是用于液压流体的入口通道。换言之，中空心轴可限定沿旋转轴线(x)延伸且布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过的中心入口管道，且还限定布置在中心内管道的径向外侧的环形外空间，其中环形外空间是用于供应液压流体的入口通道。心轴的内壁可形成环形外空间的壁。

在本发明的第一方面的实施例中，用于供应液压流体的入口通道布置在中空心轴中作为在管道中延伸的管路，管道布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过以用于将流体混合物供应到分离空间中。

因此，中空心轴可包括至少两个沿轴向延伸的同心管路，其中内管路是用于液压流体的入口通道，且外管路是用于待分离的液体混合物的入口管道。因此，用于待分离的液体混合物的入口管道可包绕用于液压流体的入口通道。

在本发明的第一方面的实施例中，分离器还包括穿过转子壳的管道以用于供应液体来打开至少一个出口通路，封闭室的液压流体经由出口通路排出，从而开始滑动转筒底部至打开位置的移动。

因此，为了开始打开外围端口，液体(诸如水)可通过转子壳供应至例如位于封闭室下方的开启室。开启水的供应可开始打开至少一个出口通路，其设置成用于将液压流体的出口流从封闭室排出，以便将阀滑块移动到打开位置。出口通路可包括用于出口流的多个出口通道。

开启室可沿轴向位于封闭室下方。开启室可包括环形操作滑块，其围绕旋转轴线延伸且在液体供应至开启通道时可从第一位置移动到第二位置。操作滑块从第一位置到第二位置的移动可打开至少一个出口通路中的至少一个阀。

举例来说，用于供应液体来打开至少一个出口通路的穿过转子壳的管道可不同于用于将液压流体供应至封闭室的入口通道。

此外，离心分离器可包括用于液压流体的罐以及用于将液压流体输送至液压流体的入口通道的器件。此器件可为用于将液压流体从罐输送至入口通道的管路和泵。

作为本发明的第二方面，提供了一种用于分离流体混合物的具有不同密度的至少两个组分的方法，包括：

-提供根据本发明的第一方面的离心分离器，

-将液压流体供应到入口通道中至滑动转筒底部与转子壳之间的封闭室，以便将滑动转筒底部保持在关闭位置，以及

-经由布置成在离心分离器的操作期间由过程介质流过的管道将待分离的流体混合物进给至离心转子的分离空间。

关于第二方面使用的用语和定义与上文关于第一方面论述的相同。

待分离的流体混合物可为液体混合物。

取决于应用，待分离的液体混合物可具有不同温度。举例来说，供应至分离器的液体混合物可在室温下供应。另外举例来说，液体混合物可具有至少90℃的温度，诸如至少95℃，诸如至少98℃。在某些应用中，供应至分离器的液体混合物可具有低于10℃温度，诸如低于5℃，诸如低于0℃。

在本发明的第二方面的实施例中，液压流体是水。

在本发明的第二方面的实施例中，液压流体经由心轴的第二端部在压力下供应。

附图说明

图1a示出了本公开的离心分离器的实施例的区段的示意图。

图1b示出了图1a的离心分离器的中空心轴的区段。

图2示出了本公开的离心分离器的实施例的区段的示意图。

图2b示出了图2a的离心分离器的中空心轴的区段。

图3示出了图1a的分离器的心轴的下端部的局部放大图的示意图。

图4示出了图2的分离器的心轴的下端部的局部放大图的示意图。

图5示出了分离器的实施例的心轴的下端部的局部放大图的示意图，其中分离的液相经由心轴排放。

图6示出了分离器的另一个实施例的心轴的下端部的局部放大图的示意图，其中分离的液相经由心轴排放。

具体实施方式

根据本公开的离心分离器将通过参照附图的实施例的以下描述进一步说明。

图1示出了用于分离液体混合物的离心分离器1。分离器包括框架2、由框架2可旋转地支承在底部轴承23和顶部轴承15中的中空心轴3，以及离心转子4。离心转子4邻接心轴3的上端部3a，以与心轴3一起围绕旋转轴线(X)旋转。离心转子4包括包围分离空间6的转子壳5，分离盘的堆叠7布置在分离空间6中以便实现分离的液体混合物的有效分离。堆叠7的分离盘具有截头圆锥形状且是表面扩大插入物的实例。堆叠7居中地且与转子同轴地安装，且堆叠7的盘可包括通孔(未示出)，通孔在分离盘安装在离心分离器1中时形成用于液体的轴向流的通道。在图1a中，仅示出了少许盘。堆叠7例如可包含超过100个盘，诸如超过200个盘。

转子4具有从其延伸的用于从液体混合物分离的较低密度组分的液体轻相出口12，以及用于从液体混合物分离的较高密度组分或重相的液体重相出口11。出口11和12延伸穿过框架2。在某些应用中，分离器1仅包含单个液体出口，诸如仅液体出口12。这取决于待处理的液体材料。转子4还设有多个外围端口8，外围端口8从分离空间6穿过转子壳5延伸至离心转子4外的包绕空间9。外围端口8可在短时间段(例如，大约几毫秒)期间间歇地打开，且允许淤渣从分离空间全部或部分排放，这将在下文中阐释。

离心分离器1还设有驱动马达16。例如，该马达16可包括固定元件和可旋转元件，该可旋转元件包绕且连接到心轴3，使得其在操作期间将驱动转矩传递至心轴3且因此传递至转子4。驱动马达16可为电动马达。此外，驱动马达16可由传动器件连接到心轴3。传动器件可呈蜗轮的形式，其包括小齿轮和连接到心轴3的元件，以便接收驱动转矩。传动器件可备选地采用螺旋桨轴、传动带等的形式，且驱动马达可备选地直接连接到心轴。

中心管道13延伸穿过心轴3，其采用中空管状部件的形式。中心管道13在该实施例中形成入口管道，以用于将用于离心分离的液体混合物经由转子4的入口10供应至分离空间6。从底部引导液体材料提供了液体材料的温和加速。心轴3进一步在分离器1的下端部3b处连接到固定入口管路17，使得待分离的液体材料可例如借助于泵输送至中心管道13。

第一机械气密性密封件18布置在下端部3b处以将中空心轴3密封至固定入口管路17。气密性密封件18是环形密封件，其包绕心轴3的下端部3b和入口管路17。还存在第二机械气密性密封件29，其将心轴的下端部3b密封至固定管路20(用于将诸如水这样的液压流体供应至心轴3的环形入口通道14)。图1a的气密性密封件在图3中更详细示出，且在下文中进一步描述。

在图1a中的分离器的操作期间，通过从驱动马达16传递至心轴3的转矩引起转子4旋转。经由心轴3的中心管道13，待分离的液体材料经由入口10带入分离空间6中。在气密性类型的入口10中，液体材料的加速在小半径处开始，且在液体离开入口且进入分离空间6中时逐渐地增大。此外，分离器1还可具有气密性出口，且分离空间6可预期在操作期间完全填充液体。原则上，这意味着优选没有空气或自由液体表面意在存在于转子4内。然而，当转子已经在其操作速度下运转时，也可引导液体。因此，液体燃料可连续地引导到转子4中。

待分离的液体材料通过心轴3至分离空间6的路径由图1a中的箭头"A"说明。

取决于密度，液体中的不同相在安装在分离空间6中的堆叠7的分离盘之间分开。液体中的较重组分在分离盘之间沿径向向外移动，而最低密度的相在分离盘之间沿径向向内移动且受迫穿过布置在分离器中的径向最内侧水平处的出口12。较高密度的液体改为通过出口11受迫离开，出口11在大于出口12的径向水平的径向距离处。因此，在分离期间，较低密度的液体与较高密度的液体之间的中间相形成在分离空间6中。固体或淤渣累积在分离空间6的外围处，且可通过打开淤渣出口(即，外围端口8)从分离空间间歇地排空，而淤渣和一定量的液体借助于离心力从分离空间排放。

外围端口8的打开和关闭借助于滑动转筒底部21控制，滑动转筒底部21可在图1a中所示的关闭位置(其中外围端口8关闭)与打开位置(其中外围端口8打开)之间移动。滑动转筒底部21可沿平行于旋转轴线的方向在打开位置与关闭位置之间移动。滑动转筒底部21可为刚性类型，其可作为整体沿平行于旋转轴线的方向在打开位置与关闭位置之间移动。例如，US 4 514 183中公开了此滑动转筒底部。然而，滑动转筒底部21也可为柔性类型，其中滑动转筒底部的内端部固定地附接到转子壳且滑动转筒底部21的外端部可移动。例如，US 5 792 037中公开了此滑动转筒底部21。

封闭室22设在滑动转筒底部21与转子壳5之间。在操作期间，封闭室22可包含作用于滑动转筒底部21上的液压流体(诸如水)。入口通道14延伸穿过中空心轴3作为包绕中心管道13的环形通道，且构造成将液压流体供应至封闭室22，以便将滑动转筒底部21保持在关闭位置。液压流体在压力下借助于泵30经由管路20从罐19供应至入口通道14。当经过第一气密性密封件18和第二气密性密封件29时，液压流体与密封件热接触。因此，第一气密性密封件18和第二气密性密封件29在液压流体经由入口通道14供应至封闭室22时冷却。这在图3中进一步示出。

提供了包括用于从封闭室22排出液压流体的排出喷嘴24的出口通路27以便使滑动转筒底部21移动到打开位置，从而允许淤渣的排放。液压流体从封闭室22的排出通过使液体(诸如水)穿过壳引导至管道25以用于打开至少一个出口通路27来开始。这样的水在下文中称为"开启水"。管道25终止于沿轴向位于封闭室下方的打开通道28中。打开通道28可包括环形操作滑块(未示出)，其围绕旋转轴线延伸，且在开启水供应至打开通道28时可从第一位置移动到第二位置。环形操作滑块可位于沿轴向在封闭室22下方的打开通道28中。将操作滑块移动到第二位置可开始位于出口通路27中的排出喷嘴24的打开，从而开始将液压流体从封闭室22排出。这继而将引起滑动转筒底部21移动到其下方位置，以便淤渣通过外围端口8排放。

当液压流体从封闭室22排出时，环形操作滑块移动到其第一位置，从而关闭排出喷嘴24，且滑动转筒底部21在液压流体进一步供应至封闭室22时升高到其关闭位置。

至封闭室22的液压流体可在高压力下供应，例如，相比于至打开通道的液体供应更高，以便滑动转筒底部21可在淤渣通过外围端口8排放后快速移动到其关闭位置。

在图1a中所示的实施例中，至打开通道28的液体从与至封闭室22的液体相同的罐19提供。然而，至打开通道28的液体使用管路26从罐19提供，管路26通过壳5延伸至打开通道28。该管路26不同于用于将液压液体供应至入口通道14的管路20。

在图1a的实施例中，待分离的材料经由心轴3的中心管道13引导。然而，中心管道13也可用于例如取出液体轻相和/或液体重相。因此，在实施例中，中心管道13包括至少一个额外的管道，即，至少三个管道。以此方式，待分离的液体混合物可经由中心管道13引导到转子4，且同时，液体轻相和/或液体重相可通过在中心管道13中延伸的额外管道取出。

图1a是示意图且因此并未按比例绘制。图1b为沿线Y的图1a的心轴3的截面。心轴的总直径D1可为5-300mm，诸如10-200mm，且中心内管道可具有直径D2，使得D2具有比D1的一半大的长度，诸如比D1的长度的75%大。因此，用于液压流体的入口通道14的截面面积A1显著小于用于进料的入口管道13的截面面积A2。

图2示出了根据本发明的另一个实施例的离心分离器的示意图。分离器1几乎与如图1a中所示的分离器相同，但差别在于，用于液压流体的入口通道14在中空心轴3中作为中心管路延伸，而用于待分离的液体混合物的入口管道13作为包绕入口通道14的环形室延伸。因此，中空心轴3类似于如图1a中所示的心轴3，即，其呈两个同心管路的形式，但液压流体在冷却气密性密封件18之后改为引导穿过内管路，且进料引导穿过外管路。

图2a是示意图且因此并未按比例绘制。图2b是沿线Y的图2a中的心轴3的截面。类似于图1a和1b中所示的实施例，用于液压流体的入口通道14的截面面积A1显著小于用于进料的入口管道13的截面面积A2。图2a和2b中的整个心轴3的直径D1可为5-300mm，诸如10-200mm。

图3示出了如图1a中所示的离心分离器的心轴3的下端部3b的局部放大图。如图3中所示，存在第一机械气密性密封件18，其将中空心轴的下部密封至入口管路17，入口管路17由箭头"A"所示的那样将待分离的液体混合物供应至心轴的管道13。第一气密性密封件18包括附接在心轴3的下端部上的旋转部分18a，以及附接到入口管路17的固定部分18b。还存在第二机械气密性密封件29，其将中空心轴3的下部密封至固定管路20，固定管路20将液压流体供应至入口通道14(由箭头"B"所示)。第二气密性密封件29包括附接在心轴3的下端部上的旋转部分29a，以及附接到固定管路20的固定部分29b。因此，在离心转子的操作和旋转期间，心轴的下端部3b以及气密性密封件29和18的旋转部分29a和18a旋转，而入口管路17和20以及气密性密封件29和18的固定部分29b和18b保持不动。在将液压流体经由心轴的入口通道14供应至离心分离器的封闭室22时，第一气密性密封件的旋转部分18a和固定部分18b之间的界面18c以及第二气密性密封件的旋转部分29a与固定部分29b之间的界面29c冷却。

图4示出了如图2中所示的离心分离器的心轴3的下端部3b的局部放大图。如关于图2所述，待分离的液体混合物由箭头"A"所示的那样经由径向最外侧的通道供应，而液压流体由箭头"B"所示的那样经由中心通道供应。换言之，管道13布置在入口通道14的径向外侧。第一机械气密性密封件18相对于固定管路20密封心轴，而第二机械气密性密封件29相对于入口管路17密封心轴。在经由心轴的入口通道14将液压流体供应至离心分离器的封闭室22时，冷却第一气密性密封件的旋转部分18a与固定部分18b之间的界面18c。

图5示出了离心分离器的心轴3的下端部3b的局部放大图，其中分离的液相由箭头"C"所示的那样经由心轴的管道13排放。在该实施例中，管道13布置为心轴中的中心管道，且用于液压流体的供应的入口通道14布置为包绕管道13的环形空间。如图3中所示的实施例中那样，第一气密性密封件的旋转部分18a与固定部分18b之间的界面18c以及第二气密性密封件的旋转部分29a与固定部分29b之间的界面29c在液压流体经由心轴的入口通道14供应至离心分离器的封闭室22时冷却。

图6示出了离心分离器的心轴3的下端部3b的局部放大图，其中分离的液相由箭头"C"所示的那样经由心轴的管道13排放。在该实施例中，管道13布置为包绕用于供应液压流体的入口通道14的环形空间。入口通道14因此形成心轴的中心管道。如图4中所示的实施例中那样，第一气密性密封件的旋转部分18a与固定部分18b之间的界面18c在液压流体经由心轴的入口通道14供应至离心分离器的封闭室22时冷却。

本发明不限于公开的实施例，但可在下文提出的权利要求的范围内变化和改变。本发明不限于附图中公开的旋转轴线(X)的定向。用语"离心分离器"也包括具有大致水平定向的旋转轴线的离心分离器。

Claims (17)

1.一种用于分离流体混合物的具有不同密度的至少两个组分的离心分离器(1)，所述离心分离器包括：

框架(2)，

由所述框架(2)可旋转地支承的中空心轴(3)，

安装到所述中空心轴(3)的第一端部(3a)以与所述心轴(3)一起围绕旋转轴线(x)旋转的离心转子(4)，其中所述离心转子(4)包括包围分离空间(6)的转子壳(5)，分离盘(7)的堆叠布置在所述分离空间(6)中，

管道(13)，其布置成在所述离心分离器的操作期间由过程介质流过且延伸穿过所述中空心轴(3)且与所述分离空间流体接触，

用于从所述分离空间排放分离的液相的至少一个液体出口(11,12)，

多个外围端口(8)，其从所述分离空间(6)穿过所述转子壳(5)延伸至包绕空间(9)以用于从所述分离空间(6)的外围排放相，

其中所述离心转子(4)包括滑动转筒底部(21)，所述滑动转筒底部(21)能够在关闭位置与打开位置之间移动，所述外围端口(8)在所述关闭位置关闭，且所述外围端口(8)在所述打开位置打开，

入口通道(14)，其用于将液压流体供应至所述滑动转筒底部(21)与所述转子壳(5)之间的封闭室(22)以便将所述滑动转筒底部(21)保持在所述关闭位置，

其中所述离心分离器还包括在所述中空心轴(3)的不同于所述第一端部(3a)的第二端部(3b)处的至少一个气密性密封件(18,29)，

其特征在于，

用于将液压流体供应至所述封闭室(22)的所述入口通道(14)延伸穿过所述中空心轴(3)，且进一步布置成使得在所述液压流体供应至所述封闭室(22)时所述液压流体与所述至少一个气密性密封件(18,29)热接触。

2.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述至少一个气密性密封件(18,29)是机械密封件。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，至少一个气密性密封件是相对于布置成在所述离心分离器的操作期间由过程介质流过的所述管道(13)密封的密封件。

4.根据权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述机械密封件包括布置成安装到非旋转部件上的固定部分(18b,29b)和布置在所述中空心轴(3)上的旋转部分(18a,29a)，其中用于将液压流体供应至所述封闭室(22)的所述入口通道(14)布置成使得在所述液压流体供应至所述封闭室时所述液压流体与所述机械密封件的固定部分(18b,29b)和旋转部分(18a,29a)之间的界面(18c,29c)热接触。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述分离器包括在所述心轴的所述第二端部(3b)处的第一气密性密封件(18)以及第二密封件(29)，所述第一气密性密封件(18)布置成用于相对于第一固定管路(17)密封，所述第一固定管路(17)与所述中空心轴的布置成在操作期间由过程介质流过的所述管道(13)流体接触，所述第二密封件(29)用于相对于第二固定管路(20)密封，所述第二固定管路(20)布置成用于将所述液压流体供应至所述中空心轴的所述入口通道(14)。

6.根据权利要求5所述的离心分离器，其特征在于，所述第二密封件(29)是第二气密性密封件。

7.根据权利要求6所述的离心分离器，其特征在于，用于将液压流体供应至所述封闭室的所述入口通道(14)布置成使得在所述液压流体供应至所述封闭室(22)时所述液压流体与所述第一气密性密封件和所述第二气密性密封件热接触。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，用于供应液压流体的所述入口通道(14)布置在所述中空心轴(3)中作为包绕所述管道(13)的环形空间，所述管道(13)布置成在所述离心分离器的操作期间由过程介质流过。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，用于供应液压流体的所述入口通道(14)布置在所述中空心轴中作为在所述管道(13)中延伸的管路，所述管道(13)布置成在所述离心分离器的操作期间由过程介质流过以用于将所述流体混合物进给到所述分离空间(6)中。

10.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述离心分离器还包括布置成用于在高于大气压的压力下供应所述液压流体的压力生成装置(30)。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，布置成在所述离心分离器的操作期间由过程介质流过的所述管道(13)是用于待分离的所述流体混合物的管道。

12.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，布置成在所述离心分离器的操作期间由过程介质流过的所述管道(13)是用于分离的液相的管道。

13.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述离心分离器还包括穿过所述转子壳的管道(25)以用于供应液体来打开至少一个出口通路(27)，所述封闭室(22)的液压流体通过所述出口通路(27)排出，从而开始所述滑动转筒底部(21)到所述打开位置的移动。

14.根据权利要求1或权利要求2所述的离心分离器，其特征在于，所述离心分离器还包括便于所述液压流体的连续消耗或所述液压流体至换热单元的循环的器件。

15.一种用于分离流体混合物的具有不同密度的至少两个组分的方法，包括：

-提供根据权利要求1至权利要求14中任一项所述的离心分离器，

-将液压流体供应到所述入口通道中至所述滑动转筒底部与所述转子壳之间的封闭室，以便将所述滑动转筒底部保持在所述关闭位置，以及

-经由布置成在所述离心分离器的操作期间由过程介质流过的所述管道将待分离的所述流体混合物进给至所述离心转子的分离空间。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述液压流体是水。

17.根据权利要求15或权利要求16中任一项所述的方法，其特征在于，所述液压流体在压力下经由所述心轴的第二端部供应。

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