CN108883425A - 用于离心式分离机的分离盘以及包括此类分离盘的盘组 - Google Patents

Abstract

一种分离盘(20)，其适于包括在离心式分离机的离心转子(5)的盘组(19)中，离心式分离机适于分离被供应介质中的组分。分离盘(20)围绕旋转轴线(x)延伸并具有沿着该旋转轴线(x)的渐缩形状。分离盘(20)还包括多个距离构件(25)，其中每个距离构件(25)均由径向延伸的压痕形成。分离盘(20)设有引导布置(27)，引导布置(27)包括用于在旋转位置上在盘组(19)中提供分离盘(20)的分度的多个分度位置。分度位置的数量不同于多个距离构件(25)的数量。

Description

用于离心式分离机的分离盘以及包括此类分离盘的盘组

技术领域

本发明涉及适于包括在离心式分离机的离心转子的盘组中的分离盘，离心式分离机适于分离被供应介质中的组分，以及这样的盘组，其中分离盘围绕旋转轴线延伸并且沿着该旋转轴线具有渐缩的形状。

背景技术

常规上，用于离心转子中的盘组的分离盘通过将平坦盘压力转动(pressureturning)至期望的渐缩形状(常为锥形形状)而制造。距离元件，其限定盘组中分离盘之间的距离，通常由松散的平坦元件形成，松散的平坦元件通过点焊接附接到分离盘的外表面上。此制造方法是昂贵且耗时的。还已经提出使用不同的冲压方法诸如深拉，固定工具间的冲压，液压成形，旋压等，以将平坦坯料形成为期望的渐缩形状。

通过此制造方法制造的盘的示例在WO,A,2010/39094中可见。随着通过冲压工具突起从锥形盘的内表面和/或外表面延伸开，在冲压过程中在这些盘上形成了距离元件。在上述文献中也公开了包括多个此类盘的盘组，这些盘会多少相同。盘以这样的方式钉在彼此之上，即，填缝轴向地堆叠在彼此之上。总是存在这样的风险，即材料中的瑕疵或者盘的厚度的冲压处理器变化将导致盘组的不平衡，因为那些瑕疵将位于相同的旋转位置上。

发明内容

本发明的目的是减小包括冲压盘的盘组中由于瑕疵导致的不平衡的风险。

此目的通过最初限定的分离盘实现，其特征在于该分离盘包括多个距离构件，其中每个距离构件都通过径向延伸的压痕形成，且其中盘设有引导布置，引导布置包括用于在旋转位置上在盘组中提供盘的分度的多个分度位置，并且其中分度位置的数量不同于多个距离构件的数量，且其中分度位置的数量为8-25。

由于盘组中分离盘的这种分度，因为单个盘的偏差和瑕疵围绕盘组的周围更均匀的分布，也可以实现更均匀的分离操作。

本发明的进一步的好处在于与常规的盘相比相对更小的盘表面部分被填缝覆盖。估计常规盘的表面的5%被填缝覆盖而在根据本发明的盘上小于1%被覆盖。这意味着配备这种盘的分离机以指定的分离速率可以处理多4%的流体。

因为盘被冲压的事实，可以保持生产成本低并且可以制造大量相同的盘。

为了实现在相邻分离盘上压痕的均匀邻接，压痕可呈现不同的形状。

距离构件的数量可比分度位置的数量少一个或者多一个。

压痕可在外表面中形成向上的阶梯。阶梯可具有梯级状横截面并且两个压痕之间的表面区域可以是倾斜的。阶梯可具有z形横截面。

压痕可为在外表面上径向延伸的脊或者在外表面中径向延伸的沟。

引导布置也可以在不同的实施例中实现。

分离盘可具有用于安装在旋转构件上的中心孔，其中引导布置包括从所述中心孔的周围延伸的径向凹陷。

分离盘可具有用于安装在旋转构件上的中心孔，其中引导布置包括沿着中心孔的边缘的孔、刻痕或抬升。

分离盘可具有用于安装在旋转构件上的中心孔，并且其中引导布置包括中心孔，中心孔由与分度位置相同数量的侧面形成。

分离盘可包括多个入口孔。

分离盘可具有锥形形状，该锥形形状具有母线并且距离构件相对于母线可为弯曲的或者倾斜的。

该目的也通过最初限定的盘组实现，其中每个分离盘都包括径向延伸的多个距离构件，其中每个距离构件都由径向延伸的压痕成形，其中盘相对于其相邻的盘旋转地移位，以便在堆叠中的盘之间形成空间，其中所述空间的高度由压痕限定，其中在每个分离盘(20)中通过包括多个分度位置的引导布置(27)提供旋转移位，其中分度位置的数量不同于多个距离构件(25)的数量，并且其中两个相邻的分离盘(20)向彼此旋转地移位至少一个分度位置并且其中分度位置的数量是8-25。

距离构件的数量可比分度位置的数量少一个或者多一个。

旋转移位可为0.5° - 5°，如果围绕中心孔的周围有8-25个径向凹陷，则其与一个径向凹陷的错位对应。

多个分离盘的每一个都可沿相同方向相对于盘组中的相邻的盘移位相同数量的分度位置。

本发明的其他方面由从属权利要求以及说明书显而易见。

附图说明

参考附图从本发明的若干实施例的以下详细描述，其他的目的、特征和好处将显而易见，其中：

图1公开了具有离心转子的离心式分离机的部分截面侧视图。

图2公开了盘组的分离盘从上方的视图。

图3公开了第一实施例的盘组的透视侧视图。

图4公开了盘组的一段的透视侧视图。

图5公开了盘组的不同实施例的一段的透视侧视图。

具体实施方式

图1公开了适于分离被供应介质的至少第一组分和第二组分的离心式分离机。所公开的离心式分离机被公开为一个示例并且其构造可以变化。离心式分离机包括框架1，其可为非旋转的或者静止的，以及轴2，其在上轴承3和下轴承4中被可旋转地轴颈支承。轴2承载离心转子5并且布置成与离心转子5一起相对于框架1围绕旋转轴线x旋转。轴2借助驱动构件6驱动，驱动构件6以合适的方式被连接至轴2，以便以高速使后者旋转，例如经由驱动带7或者齿轮传动，或者通过直接驱动，即，驱动构件6的转子(未公开)被直接连接到轴2或者离心转子5上。注意此处在要描述的不同实施例中具有相同功能的元件已经被提供相同的参考标号。

离心式分离机可包括壳体8，壳体8连接到框架1上并且其包围离心转子5。另外，离心式分离机包括至少一个入口9，其延伸穿过壳体8并且进入分离空间10，分离空间10由离心转子5形成，用于供给要被离心的介质，以及至少用于从分离空间10排放已经从介质分离的第一组分的第一出口和用于从分离空间10排放已经从介质分离的第二组分的第二出口。

在分离空间10中，有随着离心转子5旋转的盘组19。盘组19包括或者由多个分离盘20组成，多个分离盘20在盘组19中被堆放或者堆叠到彼此之上。每个分离盘都围绕旋转轴线x延伸并且沿旋转方向R围绕旋转轴线x旋转。

每个分离盘20都沿着旋转对称，或者实际上旋转对称的表面延伸，该表面沿着旋转轴线x渐缩，并且沿着旋转轴线x具有渐缩的形状，该渐缩的形状具有凸面的外表面21和凹面的内表面22。分离盘20的渐缩形状也可为锥形的或者大致锥形的，但是也可以使分离盘20的渐缩形状具有向内或向外弯曲的母线。分离盘20因此具有相对于旋转轴线x的倾斜角α。倾斜角α可为20-70°。每个分离盘20还沿着分离盘20的径向外周边具有外边缘23，以及沿着分离盘20的径向内周边延伸并且限定分离盘的中心开口的内边缘24。

在分离盘20之间，有设置在外表面21和/或内表面22上并且布置成确保在盘组19中的相邻分离盘20之间形成中间空间26的距离构件25。分离盘20具有中心孔29并且可围绕所谓分配器28设有螺纹。分离盘20在盘组19中以预张紧力以这样的方式压靠在彼此之上，即，分离盘的距离构件25密封地邻接相邻的分离盘20。分离盘20也可固定地彼此连接，例如通过钎焊。

已经通过抵靠工具部分冲压材料的坯料来提供分离盘20的渐缩形状。材料可为任何可冲压材料，例如金属材料，比方说钢、铝、钛、各种合金等，并且也可以是合适的塑性材料。然而要注意到，作为这种冲压的结果分离盘20可能获得随距旋转轴线x的距离变化的厚度。

如图4和5中更接近地公开的那样，距离构件25由径向延伸的压痕形成，因此将盘表面分成扇区。距离构件25在外表面中形成向上的阶梯，使得在旋转方向上随着盘20每个距离构件25都形成向上的阶梯(或者如果旋转反向的话形成向下的阶梯)。

每个阶梯都具有梯级状横截面。阶梯凸缘沿旋转方向朝下一个向上的阶梯轻微地倾斜。优选地，倾斜可为1-3°，更优选地2°左右。阶梯可具有z形横截面，其中“z”的“分支”之间的角度小于90°。

代替阶梯，压痕可形成在外表面上径向延伸的脊或者在外表面中径向延伸的沟。

距离构件25可沿着分离盘的表面笔直径向地延伸或者轻微地弯曲和/或倾斜。

包括在盘组19中的每个盘20都相对于其相邻的盘20旋转地移位。这是通过给每个盘提供引导布置而实现的，引导布置包括用于在旋转位置上在盘组中提供盘的分度的多个分度位置。分度位置的数量不同于多个距离构件的数量。分度位置的数量优选地比距离构件的数量少一个或者多一个。

在图3中公开了堆叠在彼此之上的分离盘20的组，其具有用于安装在分配器28或者另一个旋转构件上的中心孔29。分利盘20设有引导布置，引导布置包括从在图2中示意性公开的所述中心孔29的周围延伸的径向凹陷或者凹槽27。

径向凹陷优选地沿着中心孔29的周围均匀地分布，并且数量上不同于距离构件25的数量。在图3中凹槽28的数量是20并且距离构件25的数量是19。径向凹陷与轴向构件配合，例如布置在旋转构件例如分配器28上的脊。

为了提供两个相邻盘20的对应距离构件的旋转移位，其中一个盘20必须错位至少一个“凹槽”即一个径向凹陷。如果例如如图3中的距离元件25的数量是19并且径向凹陷的数量是20，则两个相邻的盘20之间的旋转移位将是：

α = 360°/19 – 360°/20 ≈ 0.95°

假设分离盘20错位一个径向凹陷。旋转移位取决于径向凹陷的数量。优选的移位将为0.5° - 5°，如果围绕中心孔的周围有8-25个、优选地16-25个径向凹陷，则其对应于一个径向凹陷即分度位置的错位。更优选地移位将为0.5° - 1.5°，对应于16-25个径向凹陷。

如果上分离盘沿向上阶梯的方向相对于相邻的下分离盘错位一个径向凹陷，则在一起形成的两个分离盘之间的中间空间中提供形成分离区域的宽间隙状的分离空间，并且两个分离盘之间的接触表面积被最小化。所述分离空间的高度由所述压痕限定。

沿着中心孔29的周围从凹槽28径向向外但是从分离区域向内，可以有更多的距离构件30，其固定盘组19的分离盘20之间的距离。这些距离构件30也可为在所述分配器28以及彼此之上支撑分离盘20的压痕。这些距离构件30可如图3中那样布置在每个扇区中，或者每隔一个扇区中，并且它们的目的是吸收至少部分盘组通过其被压缩的力，使得距离构件25将不会使分离盘20的表面变形。

可以将压痕的变更的z形提供成脊，以便距离构件的接触表面将形成为线，因此最大化中间空间26可用作分离区域的面积。

在分离盘的一个实施例中引导布置包括沿着分离盘20的中心孔的边缘的孔、刻痕或者抬升。这些孔、刻痕或者抬升适于与相邻的分离盘上对应的孔、刻痕或抬升以之前所述相同的方式配合。

在分离盘的另一个实施例中，引导布置包括由与分度位置相同数量的侧面形成的中心孔，其适于与具有相同数量的侧面的旋转构件配合。

由于分离盘的移位，分离盘20沿相对于其相邻盘相同的方向可包括与分度位置数量相同的多个入口孔，这些入口孔形成不是轴向的入口通道，如果分离盘在彼此之上堆叠而没有错位情况也将是如此，但是弯曲或者成螺旋形。入口通道替代地可包括在分离盘20的边缘处的圆周入口槽。

本发明并不限于以上描述并且在附图中显示的实施例，而是可以以任何方式在如由所附权利要求书所限定的本发明的范围内进行补充和变更。

Claims (15)

1.一种分离盘(20)，其适于包括在离心式分离机的离心转子(5)的盘组(19)中，所述离心式分离机适于分离被供应介质中的组分，

其中所述分离盘(20)围绕旋转轴线(x)延伸并沿着所述旋转轴线(x)具有带内表面和外表面的渐缩形状，

其中所述分离盘(20)包括多个距离构件(25)，其中每个距离构件(25)均由径向延伸的压痕形成，

并且其中所述分离盘(20)设有引导布置(27)，所述引导布置(27)包括用于在旋转位置上在所述盘组中提供盘的分度的多个分度位置，

并且其中分度位置的数量不同于所述多个距离构件(25)的数量，并且其中分度位置的数量为8-25。

2.根据权利要求1所述的分离盘，其中距离构件的数量比分度位置的数量少一个或者多一个。

3.根据权利要求1或2之一所述的分离盘，其中所述压痕在所述外表面中形成向上的阶梯。

4.根据权利要求3所述的分离盘，其中阶梯具有梯级状横截面并且其中两个压痕之间的表面区域是倾斜的。

5.根据权利要求3所述的分离盘，其中所述阶梯具有z形横截面。

6.根据权利要求1所述的分离盘，其中所述压痕是在所述外表面上径向延伸的脊或者在所述外表面中径向延伸的沟。

7.根据权利要求1-6的任一项所述的分离盘，其中所述分离盘(20)具有用于安装在旋转构件上的中心孔，并且其中所述引导布置包括从所述中心孔的周围延伸的径向凹陷。

8.根据权利要求1-6的任一项所述的分离盘，其中所述分离盘具有用于安装在旋转构件(2)上的中心孔(29)，并且其中所述引导布置(27)包括沿着所述中心孔(29)的边缘的孔、刻痕或抬升。

9.根据权利要求1-6的任一项所述的分离盘，其中所述分离盘具有用于安装在旋转构件(2)上的中心孔(29)，并且其中所述引导布置(27)包括由与分度位置相同数量的侧面形成的所述中心孔(29)。

10.根据权利要求1-9的任一项所述的分离盘，其中所述分离盘(20)包括多个入口孔。

11.根据权利要求1-10的任一项所述的分离盘，其中所述分离盘(20)具有有母线的锥形形状，并且所述距离构件(25)相对于所述母线是弯曲的或者倾斜的。

12.一种用于离心式分离机的离心转子(5)的盘组(19)，所述离心式分离机适于分离被供应介质中的组分，并且包括根据权利要求1-11的任一项所述的多个分离盘(20)，它们在所述盘组(19)中堆叠在彼此之上，

其中每个分离盘(20)均围绕旋转轴线(x)延伸并沿着所述旋转轴线(x)具有带内表面和外表面的渐缩形状，

其中每个分离盘(20)均包括径向延伸的多个距离构件(25)，其中每个距离构件(25)均由径向延伸的压痕成形，

其中分离盘(20)相对于其相邻的盘(20)旋转地移位，以便在所述盘组(19)中在所述盘(20)之间形成空间(26)，其中所述空间(26)的高度由所述压痕限定，

其中所述旋转移位由每个分离盘(20)中的引导布置(27)提供，所述引导布置(27)包括多个分度位置，

其中分度位置的数量不同于所述多个距离构件(25)的数量，并且其中两个相邻的分离盘(20)相对于彼此旋转地移位至少一个分度位置，并且其中分度位置的数量为8-25。

13.根据权利要求12所述的盘组，其中所述距离构件的数量比分度位置的数量少一个或者多一个。

14.根据权利要求12或13之一所述的盘组，其中所述旋转移位为0.5°- 5°，如果围绕所述中心孔(29)的周围有8-25个径向凹陷，则其对应于一个径向凹陷的错位。

15.根据权利要求12-14的任一项所述的盘组，其中所述多个分离盘(20)的每一个沿相同的方向相对于所述盘组(19)中的相邻的盘(20)均移位相同数量的分度位置。