CN109562393B - 离心分离器的高速清洁 - Google Patents

Abstract

用于清洁包含污染物的气体的离心分离器（1），包括：固定壳（2），其包围允许气流穿过的分离空间（3）；气体入口（17），其延伸穿过固定壳（2）且允许供应待清洁的气体；旋转部件（7），其包括布置在所述分离空间（3）中的多个分离部件且布置成围绕旋转轴线（X）旋转；气体出口（30），其配置成允许排出清洁的气体且包括穿过固定壳（2）的壁的出口开口；以及排放出口（29），其配置成允许排出与待清洁的气体分离的液体杂质；驱动部件，其用于使旋转部件（7）旋转。离心分离器（1）还包括控制单元（28），其配置成控制驱动布置来使旋转部件（7）在分离阶段期间在第一速度下且在清洁阶段期间在高于第一速度的第二速度下旋转以除去所述分离部件上或之间的堵塞，其中清洁阶段在时间上短于分离阶段。

Description

离心分离器的高速清洁

技术领域

本发明涉及用于清洁包含液体杂质的气体的离心分离器的领域。特别地，本发明涉及清洁燃机的曲轴箱气体免于油微粒。

背景技术

众所周知的是，具有不同密度的流体的混合物可通过使用离心分离器来与彼此分离。此分离器的一种特定用途在于将油与从形成内燃机的部分的曲轴箱排放的气体分离。

关于分离器的该特定用途，可能存在对于在内燃机的燃烧室中发现的高压气体泄漏经过相关联的活塞环且泄漏到发动机的曲轴箱中的趋势。到曲轴箱中的气体的该连续泄漏可导致曲轴箱内的压力的非期望升高，且结果导致对从壳排放气体的需要。从曲轴箱排放的此气体典型地携带大量发动机油（作为微滴或细雾），其从容纳在曲轴箱中的油的储器获得。

为了允许排放的气体引入到入口系统中而不使不需要的油也引入（特别是到涡轮增压系统中，其中压缩机的效率可由油的存在不利地影响），必要的是，在气体被引入到入口系统中之前清洁排放的气体（即，除去由气体携带的油）。该清洁过程可由离心分离器进行，该离心分离器安装在曲轴箱上或与该曲轴箱相邻，且该离心分离器将清洁的气体引导到入口系统且将分离的油引导回到曲轴箱。例如，在US 8,657,908中公开此分离器的示例。

此分离器通常包括多个分离盘（例如，成堆叠布置或布置为沿轴向延伸的表面板），且油与气体的分离出现在这样的盘之间。然而，在分离器的运转期间，这样的盘之间可能发生堵塞，其继而降低分离器的分离性能。

因此，在本领域中存在对于防止堵塞发生的布置和对于清洁已堵塞的分离盘的需要。

发明内容

本发明的主要目标在于提供一种用于清洁气体的离心分离器，其可防止堵塞且减少分离盘之间的堵塞的量。

作为本发明的第一方面，提供了一种用于清洁包含污染物的气体的离心分离器，该离心分离器包括：

固定壳，包围允许气流穿过的分离空间，

气体入口，其延伸穿过固定壳且允许供应待清洁的气体，

旋转部件，其包括布置在分离空间中的多个分离部件且布置成围绕旋转轴线（X）旋转，

气体出口，其配置成允许排出清洁的气体且包括穿过固定壳的壁的出口开口，

排放出口，其配置成允许排出与待清洁的气体分离的液体杂质；

驱动部件，其用于使旋转部件旋转；且

其中离心分离器还包括：

控制单元，其配置成控制驱动布置来使旋转部件在分离阶段期间在第一速度下且在清洁阶段期间在高于第一速度的第二速度下旋转以除去分离部件上或之间的堵塞，其中清洁阶段在时间上短于分离阶段。

气体中的污染物可包括液体杂质，诸如，油和烟灰。

因此，离心分离器可用于从气体分离液体杂质，诸如，油。气体可为燃机的曲轴箱气体。然而，离心分离器还可适合于清洁来自其他源（例如，通常包含呈油滴或油雾的形式的大量液体杂质的机械工具的环境）的气体。

离心分离器的固定壳可包括包绕的侧壁以及第一端壁和第二端壁，其包围分离空间。固定壳可具有圆柱形形状，其中圆形截面具有从旋转轴线（X）到包绕的侧壁的半径R。该半径R可至少相对于包绕的侧壁的圆周的主要部分为恒定的。固定壳也可为略微圆锥形的。因此，第一端壁和第二端壁可形成圆柱形壳的上端壁和下端壁。

离心分离器的气体入口可穿过第一端壁或穿过接近于第一端壁的包绕的侧壁定位，因此在分离器的顶部处，使得通过气体入口进入的气体被引导到分离空间。排放出口可位于第二端壁中，例如，在分离器的底部处。因此，排放出口可居中地布置在与入口穿过或在该处布置的端壁相对的端壁中。离心分离器的排放出口还可由固定壳的多个点形通孔或由单个排放通路形成。排放出口可布置在旋转轴线处或在旋转轴线上居中。排放出口还可在固定壳的内端壁处的环形收集凹槽中。气体出口可布置在固定壳的包绕的侧壁中，或例如可布置在端壁（诸如，与气体入口穿过或在该处布置的端壁相对的端壁）中。

旋转部件布置成用于在操作期间借助于驱动部件旋转。旋转部件包括布置在分离空间中的多个分离部件。旋转部件的分离部件是促进污染物与气体分离的表面扩大的插入物的示例。分离部件可为分离盘的堆叠。堆叠的分离盘可为截头圆锥形的。截头圆锥形盘可具有在垂直于旋转轴线的平面中延伸的平面部分以及可向上或向下延伸的截头圆锥形部分。平面部分可比截头圆锥形部分更接近于旋转轴线。此外，堆叠的盘可为径向盘，其中基本上整个盘在垂直于旋转轴线的平面中延伸。

还应理解的是，分离部件（诸如，分离盘）不一定布置成堆叠。例如，分离空间可包括轴向盘或围绕旋转轴线延伸的板。轴向盘或板可为平面的，即，在平行于旋转轴线的平面中延伸。如在径向平面中看到的那样，轴向盘或板还可具有略微或显著弯曲的形状，诸如，弧形或螺旋形形状。

在操作期间，可将待清洁的气体居中地引导穿过多个分离部件，诸如，居中地穿过分离盘的堆叠。在此装置中，旋转部件还可限定由分离部件中的每一个中的至少一个通孔形成的中心空间。该中心空间连接至气体入口且配置成将待清洁的气体从气体入口传送至分离部件之间的间隙，诸如，分离盘的堆叠的盘之间的间隙之间。可用作分离部件的分离盘可包括垂直于旋转轴线的中心的基本上平坦的部分。该部分可包括形成中心空间的通孔。

因此，离心分离器可配置成将曲轴箱气体从气体入口引导到旋转部件的中心部分中。如此，曲轴箱气体可通过旋转部件的旋转从旋转部件的中心部分“泵送”到分离盘的堆叠中的分离盘之间的空隙中。因此，离心分离器可根据并流流动原理（其中气体在盘堆叠中从径向内部流到径向外部）工作，其与根据逆流流动原理（其中气体在转子的外围处导引到离心转子中且朝转子的中心部分引导）操作的分离器相反。

例如，驱动部件可包括涡轮叶轮，其借助于来自燃机的润滑油系统的油射流或包括吹回盘的自由射流叶轮来旋转。然而，驱动部件还可独立于燃机且包括电动马达、液压马达或气动马达。

离心分离器还包括控制单元，其配置成经由驱动布置控制旋转部件的旋转速度，例如，使得可获得有限数量的速度或使得可执行旋转速度的连续改变。控制单元可包括处理器以及输入/输出接口，输入/输出接口用于与驱动布置连通且用于从分离器的其他部分（诸如，从布置在分离器上的传感器和/或从例如离心分离器连接或安装至的发动机）接收信息。

控制单元还可包括计算机程序产品，其配置成用于在分离阶段与清洁阶段之间切换。计算机程序可用于分析来自例如发动机或传感器的接收信息且将基于此分析的操作请求发送至驱动布置。

控制单元至少能够控制驱动布置来从分离阶段期间在第一速度下旋转和清洁阶段期间在第二、较高的速度下旋转切换。分离阶段期间的第一速度可为离心分离器的正常操作速度，在其期间发生污染物与气体的连续分离。

控制单元还配置成控制驱动布置来增大它的速度，即，从分离阶段切换至清洁阶段。清洁阶段相比于分离阶段在时间上更短。在清洁阶段期间，可除去卡在分离部件之间的堵塞。切换至清洁阶段可执行为在速度上逐步增大达到清洁阶段的速度，或它可执行为在速度上快速增大达到清洁阶段的速度。

控制单元还配置成在从清洁阶段切换回至分离阶段时控制驱动布置来减小它的速度。然而，分离阶段可包括在不同的旋转速度下运转，其全部低于清洁阶段期间的旋转速度。

因此，根据本发明的离心分离器在包括分离阶段和清洁阶段的循环中操作。

堵塞是指卡在分离部件之间的污染物，其阻碍或妨碍分离部件之间的气流。堵塞可源自气体中的污染物。堵塞可由粘性物质形成且可包括油和微粒。

本发明的第一方面基于以下见解：可能在气体分离器的分离部件之间出现的堵塞可使用旋转速度上的暂时增大来除去。通过增大速度，作用于堵塞上的离心力也增大，该堵塞然后可变得松散且被迫从分离部件之间离开。因此，离心力上的此暂时增大可使分离部件清除例如堵塞在分离部件之间的油雾和微粒。此外，速度上的增大还可防止堵塞的形成。

在本发明的第一方面的实施例中，控制单元配置成在预定时间段之后从分离阶段切换至清洁阶段。

因此，控制单元可配置成控制驱动布置来使旋转部件在第一速度下旋转预定时间。在分离阶段中预定时间之后，控制单元可自动地开始清洁阶段，由此从分离部件之间除去堵塞。预定时间可由操作者手动地设置。然而，它也可从由各种传感器（诸如，记录分离器的气体入口和/或气体出口处的压力的传感器）测量的离心分离器的操作参数计算。

在本发明的第一方面的实施例中，控制单元配置成接收与离心分离器连接至的发动机的停止相关的信号，且其中控制单元还配置成在发动机的预定数量的停止之后切换至清洁阶段。

因此，控制单元可配置成计算离心分离器连接至的发动机的停止的数量，且然后在计算的停止数量达到预定值时切换至清洁阶段。例如，预定值可为20个停止计数、50个停止计数等。

在本发明的第一方面的实施例中，控制单元配置成接收与离心分离器可连接至的发动机运转期间的时间相关的信号，且其中控制单元还配置成在时间超过阈值时切换至清洁阶段。

因此，控制单元可配置成记录离心分离器连接至的发动机的操作时间，且然后在操作时间超过阈值（诸如，100小时、150小时等）时切换至清洁阶段。

在本发明的第一方面的实施例中，控制单元配置成接收与气体入口处的气体压力相关的信号，且在气体入口处的气体压力高于预先限定的阈值时切换至清洁阶段。

因此，离心分离器可包括气体入口处的至少一个压力传感器。入口处的增大的气体压力可为分离部件之间发生堵塞的良好指示。

气体入口处的气体压力可在旋转部件的特定旋转速度下测量，且在该压力超过特定值时，到清洁阶段的切换可发生。

控制单元还可配置成接收若干参数，诸如，从由与发动机的停止的数量相关的参数、与发动机的操作时间相关的参数、与离心分离器的操作时间相关的参数以及与入口处的气体压力相关的参数组成的组选择的两个或更多个参数。控制单元然后可配置成在那些参数中的一个超过对于该参数特定的阈值时切换至清洁阶段。

根据本发明的另一实施例，控制单元配置成控制驱动布置来使旋转部件在第二速度下旋转预定时间。预定时间可由操作者手动地设置。然而，它还可从由各种传感器（诸如，记录分离器的气体入口和/或气体出口处的压力的传感器）测量的离心分离器的操作参数计算。在预定时间之后，控制单元可配置成切换回至分离阶段。

作为备选方案，控制单元可配置成在接收与气体入口处的气体压力相关的信号之后从清洁阶段切换回至分离阶段。举例来说，控制单元可配置成在接收指示气体入口处的气体压力低于预定值的信号时切换回至分离阶段。

在本发明的第一方面的实施例中，清洁阶段包括使旋转部件在30-180s之间的时间段期间旋转。

举例来说，清洁阶段可包括使旋转部件在60-120s之间的时间段期间旋转。

在本发明的第一方面的实施例中，清洁阶段包括使旋转部件在高于12000rpm的速度下旋转。

举例来说，清洁阶段包括使旋转部件在高于14000rpm（诸如，高于15000rpm）的速度下旋转。

在本发明的第一方面的实施例中，分离阶段包括使旋转部件在7500与12000rpm之间的速度下旋转。

因此，在本发明的第一方面的实施例中，第二速度比第一速度高2000rpm以上，诸如比第一速度高3000rpm以上，诸如比第一速度高4000rpm以上，诸如比第一速度高5000rpm以上。

因此，在本发明的第一方面的实施例中，清洁阶段包括使旋转部件在比分离阶段的速度高2000rpm以上的速度下旋转。

在本发明的第一方面的实施例中，驱动部件包括电动马达。

因此，控制设备可配置成用于在不同的速度下驱动此电动马达。电动马达大体上可为任何适合的类型，例如，直流马达或交流马达（同步马达或异步马达）。举例来说，电动马达可为同步马达，诸如，具有包括永磁体的转子（具有包括永磁体的转子）的无刷电动马达。

电动马达可布置在固定壳内或固定壳外侧。

此外，可使用不具有用于马达的转子的轴颈支承的单独轴承的电动马达。对于离心转子必要且已存在的轴承可改为用于该轴颈支承。

举例来说，电动马达可布置在固定壳内且具有由固定壳支承的定子以及由离心分离器的旋转部件的部分构成且相对于定子仅通过轴承来轴颈支承的转子。

因此，在本发明的第一方面的实施例中，旋转部件通过位于彼此沿轴向间隔开的仅两个支承位置处的轴承来轴颈支承在固定壳中，且驱动部件为布置在固定壳内且具有由固定壳支承的定子以及由旋转部件的部分构成且相对于定子仅通过那些轴承来轴颈支承的转子的电动马达。

例如，在公开为WO 2004/001201的国际专利申请中更详细地解释了此构造。

作为进一步的示例，控制单元可与电动马达集成。

因此，控制设备可配置成用于在不同的速度下驱动电动马达。因此，控制单元可在与电动马达相同的单元中，该电动马达可布置在固定壳内或固定壳外侧。然而，控制单元还可为除电动马达之外的单独单元。因此，控制单元可为布置在固定壳外侧的单独单元，而电动马达布置在固定壳内，或作为备选方案，电动马达和控制单元两者布置在固定壳外侧但作为不同的单元。

作为本发明的第二方面，提供了用于除去离心分离器中的堵塞的方法，包括以下步骤：

-提供根据本发明的第一方面的离心分离器，

-使离心分离器在分离阶段中在第一速度下运转，

-切换至使离心分离器在清洁阶段中在第二速度下运转以除去分离部件上或之间的堵塞。

关于本发明的第二方面使用的用语和定义如上文关于本发明的第一方面论述的那样。

使离心分离器在分离阶段中和清洁阶段中运转的步骤包括使离心分离器的旋转部件旋转。

该方法还可包括以下步骤：

-将包含污染物的气体引入到离心分离器的气体入口中；以及

-使清洁的气体通过离心分离器的气体出口排出，且使与气体分离的污染物通过离心分离器的排放出口排出。

在本发明的第二方面的实施例中，在预定时间段之后开始切换至使离心分离器在清洁阶段中运转的步骤。

在本发明的第二方面的实施例中，该方法还包括：

-接收与离心分离器连接至的发动机的停止相关的信号，且其中在预定数量的接收的停止之后开始切换至使离心分离器在清洁阶段中运转。

在本发明的第二方面的实施例中，该方法还包括：

-测量分离器的入口处的压力，且其中当气体入口处的气体压力高于预先限定的阈值时开始切换至使离心分离器在清洁阶段中运转。

作为本发明的进一步的方面，提供了计算机程序产品，包括用于在由计算机执行所述程序时执行根据本发明的第二方面的方法的程序代码指令。举例来说，分离器控制单元可包括此计算机程序产品。

附图说明

图1示出离心分离器的实施例的区段。

图2示出离心分离器的实施例的区段。

图3a-d示出可用于离心分离器中的不同类型的分离部件。

具体实施方式

将参照附图通过以下描述来进一步示出根据本公开内容的离心分离器和方法。

图1示出分离器布置的离心分离器1的区段。离心分离器1包括固定壳2，其配置成在适合位置处（诸如，在燃机之上或在燃机的侧部处）安装至燃机（未公开），尤其是柴油发动机。

应注意的是，离心分离器1还适合于清洁来自除燃机之外的其他源（例如，通常包含呈油滴或油雾的形式的大量液体杂质的机械工具的环境）的气体。

固定壳2包围允许气流穿过其的分离空间3。固定壳2包括包绕的侧壁4、第一端壁5（在公开的实施例中为上端壁）和第二端壁6（在公开的实施例中为下端壁）或由它们形成。

离心分离器包括旋转部件7，其布置成围绕旋转轴线x旋转。应当注意的是，固定壳2关于旋转部件7（且优选地关于它可安装至的燃机）是固定的。

固定壳2具有从旋转轴线x到包绕的侧壁4的半径，其至少相对于包绕的侧壁4的圆周的主要部分是恒定的。因此，包绕的侧壁4具有圆形或基本上圆形的截面。

旋转部件7包括心轴8以及附接至心轴8的分离盘9的堆叠。堆叠的所有分离盘9设在第一端板10（在公开的实施例中为上端板）与第二端板11（在公开的实施例中为下端板）之间。

心轴8和因此旋转部件7借助于第一轴承12（在公开的实施例中为上轴承）和第二轴承13（在公开的实施例中为下轴承）可旋转地支承在固定壳2中，轴承布置成在分离盘9的堆叠的每一侧一个。上轴承12由帽19支承，该帽19通过圆柱形部分包绕离心转子轴（即，心轴8）的上端部部分，该上端部部分沿轴向位于上轴承12上方。帽19还具有环形平面部分20，帽通过该环形平面部分20由固定壳2中的隔板21支承。帽19的平面环形部分20设有通孔22，入口管道18通过该通孔22与中心空间15连通。

沿轴向在上轴承12上方，帽19在其内侧在心轴8的端部部分周围支承属于电动马达23的定子24。属于该电动马达23的转子25由离心转子轴（即，心轴8）的端部部分支承。窄环形槽26在马达定子24与马达转子25之间形成。如可看到的那样，该实施例中的电动马达23没有其自身的轴承（它的转子25会通过该轴承可旋转地轴颈支承在它的定子24中）。替代地，两个轴承12和13（旋转部件7通过其轴颈支承在固定壳2中）用于电动马达23的转子25的轴颈支承。

堆叠的分离盘9为截头圆锥形的且从心轴8向外和向上延伸。因此，分离盘包括垂直于旋转轴线X延伸的平坦部分9a以及从平坦部分9a向外和向上延伸的圆锥形部分9b。

应当注意的是，分离盘也可向外和向下或甚至沿径向延伸。

堆叠的分离盘9借助于间隔部件（未公开）设在离彼此一定距离处，以便形成相邻的分离盘9之间的间隙14，即，每一对相邻的分离盘9之间的间隙14。例如，每个间隙14的轴向厚度可为大约1-2mm。

堆叠的分离盘9可由塑料或金属制成。堆叠中的分离盘9的数量通常高于图1中指示的，且例如可为50到100个分离盘9（取决于离心分离器的尺寸）。

旋转部件7限定中心空间15。中心空间15由分离盘9中的每一个中的孔形成。在图1的实施例中，中心空间15由多个通孔16形成，每一个延伸穿过第一端板10且穿过分离盘9中的每一个，但未穿过第二端板11。通孔布置在分离盘的平坦部分9a中。

离心分离器1包括用于供应待清洁的气体的气体入口17。气体入口17延伸穿过固定壳2，且更准确地穿过第一端壁5。气体入口17与中心空间15连通，使得待清洁的气体从入口17经由中心空间15传送至分离盘9的堆叠的间隙14。气体入口17配置成与燃机的曲轴箱或任何其他源经由入口管道18连通，该入口管道18允许将曲轴箱气体从曲轴箱供应至气体入口17且进一步至中心空间15和间隙14（如上文解释的那样）。

离心分离器包括配置成允许排出与气体分离的液体杂质的排放出口29以及配置成允许排出清洁的气体的气体出口30。排放出口在该实施例中布置为第二端壁6中的管道，但排放出口29还可呈布置在下端壁6中的通孔的形式，使得分离的液体杂质在它们从分离空间3排放时流过第二轴承13。此外，气体出口30在该实施例中在一定径向距离（该径向距离比到排放出口2的径向距离短）处布置在第二端壁6中，但气体出口例如还可布置在包绕的侧壁4中。

借助于控制单元28，离心分离器的旋转速度和因此清洁效率可以以适合的方式控制，使得获得供应的气体的所需要的清洁。这借助于连接27来实现，该连接27延伸到固定壳1中且进一步穿过帽14到马达的定子18中。该连接27还可用于用电流向电动马达23充电。控制单元30包括用于在不同速度下驱动电动马达23的装置；使得可获得有限数量的速度，或使得可执行马达速度的连续改变。用于马达（直流马达和交流马达两者）的速度调节的不同类型的装置是众所周知的。对于直流马达，可使用用于电压控制的简单装置。对于交流马达，可使用各种类型的频率控制设备。

控制单元28还可包括通信接口31（诸如，传送器/接收器），它可经由该通信接口31从各种传感器或分离器连接至的发动机接收数据且进一步将数据传送至电动马达23。

例如，接收的数据可包括关于来自气体入口17处的压力传感器32的测量压力的数据（如由虚线箭头“A”指示的那样）和/或与分离器连接至的发动机的停止的数量相关的数据（如由虚线箭头“B”指示的那样）。例如，传送的数据可包括用于控制电动马达23的速度的控制信号。

控制单元28还配置成执行根据本文中公开的实施例的用于控制电动马达28的方法。为了该目的，控制单元28可包括处理单元33，诸如，中央处理单元，其配置成执行计算机代码指令（该计算机代码指令例如可储存在存储器34上）。因此，存储器34可形成用于储存这样的计算机代码指令的（非暂时的）计算机可读介质。处理单元33可备选地呈硬件构件（诸如，专用集成电路、现场可编程门阵列等）的形式。

在该实施例中，控制单元28为与离心分离器1分离的单元。然而，控制单元还可为分离器的一部分，诸如，形成电动马达23的一部分。因此，带有所有其功能的控制单元可布置在电动马达处，诸如，连接至由帽19支承的定子24。

在操作期间，通过将电流供应至电动马达23来保持旋转部件17旋转，且被污染的气体（例如，来自内燃机的曲轴箱的曲轴箱气体）经由管道18供应至气体入口17。该气体被进一步导引到中心空间15中，且从那里到堆叠的分离盘9之间的空隙14中且穿过空隙14。由于旋转部件7的旋转，引起气体旋转，由此将它进一步沿径向向外泵送穿过间隙或空隙14。

在空隙中的气体的旋转期间，悬浮在气体中的固体或液体微粒与其分离。微粒沉降在分离盘的圆锥形部分9b的内侧上，且在此后在其上沿径向向外滑动或行进。在微粒和/或液滴向外到达分离盘的外缘时，它们从转子被抛出且撞击固定壳2的包绕的壁4的内表面。微粒沿该壁继续向下且穿过排放出口29离开分离空间3，而清除了微粒且从分离盘9的堆叠离开的气体通过气体出口30离开壳1。穿过离心分离器1的气体的路径由图1中的箭头“C”示意性地示出。

如上文论述的那样，控制单元28通过将信号发送至电动马达23来控制旋转部分的旋转速度。在正常操作期间，旋转部件在分离阶段期间在第一速度下旋转。该第一速度可为在7500-12000rpm的范围中的速度。在分离阶段期间，如上文论述的那样，液体杂质与气体分离。分离阶段还可包括使旋转部件在多于一种速度下旋转。因此，分离阶段可包括成组的速度水平，旋转部件可在这些速度水平之间旋转。分离阶段内的这些转换可由控制单元28控制，在速度上逐步或连续转换。

然而，在一定时间期间，堵塞可在堆叠中的分离盘9之间逐步形成。因此，控制单元配置成转换到清洁阶段中，其中旋转部件在速度上得到暂时增大。因此，清洁阶段在相比于分离阶段在较短的时间段期间发生。清洁阶段期间的速度（即，第二速度）高于分离阶段期间的所有速度，即，高于第一速度。清洁阶段期间的速度可为至少15000rpm。清洁阶段可继续至少30秒，诸如至少45秒，诸如至少60秒。在该暂时速度增大的情况下，作用于堵塞上的离心力增大，其继而迫使堵塞从盘之间释放，即，使分离盘清除堵塞。

例如，控制单元28可配置成在预定时间段之后或在从传感器接收输入之后从分离阶段转换至清洁阶段。举例来说，控制单元可配置成在来自气体入口处的压力传感器32的信号之后转换到清洁阶段中，该信号可为气体压力高于一定阈值的指示和因此发生堵塞的指示。作为备选方案或作为补充，控制单元28可配置成在从离心分离器连接至的发动机的其他部分接收输入信号之后转换至清洁阶段。如上文论述的那样，控制单元可配置成接收与离心分离器连接至的发动机的停止相关的信号，还配置成在接收发动机的预定数量的停止信号或接收关于发动机停止了一定数量的次数的信息的信号之后切换至清洁阶段。

控制单元还可配置成在使旋转部件7在清洁阶段的速度下运转一定时间段之后切换回至分离阶段。举例来说，控制单元还可配置成在30-180s之后从清洁阶段切换回至分离阶段。

图1中示出的类型的电动马达23可备选地布置在下轴承13下方的心轴8的延伸部周围。还可能将马达布置在沿轴向在上轴承12与第一端板10之间或沿轴向在下轴承13与第二端板11之间的空间中。还可使用具有盘形式的圆形转子以及形成为使得它沿轴向位于该转子的两侧上的定子的电动马达。

图2示出离心分离器的实施例的示例，其中电动马达23布置在沿轴向在固定壳2的上壁5上方的心轴8的延伸部上。作为备选方案，电动马达23还可布置在沿轴向在固定壳2的下端壁6下方的心轴8的延伸部上。

因此，在示出的实施例中，电动马达23的定子和转子布置在固定壳2外侧。此外，控制单元28布置为电动马达23的一部分，但如关于图1中示出的实施例所论述的那样起作用。所有其他功能与关于图1中示出的实施例所论述的相同，即，参考标号表示相同的特征。

在图1和图2中示出的实施例中，用于气体清洁的旋转部件7设有常规类型的圆锥形分离盘的堆叠。然而，本发明不限于明确为该类型的旋转部件或离心转子，而是可结合任何适合的离心转子使用以用于使气体清除在其中悬浮的微粒。

图3a-d示出可用于本公开内容的离心分离器中的分离盘的一些示例。为了清楚的原因，仅示出一些盘，且应理解的是，实际上存在更大数量的盘使得盘之间的距离更加小。

图3a示出具有平面部分9a和截头圆锥形部分9b的截头圆锥形盘35的示例。平面部分9a在垂直于旋转轴线（X）的平面中延伸，且截头圆锥形部分9b在该实施例中向上延伸。平面部分9a比截头圆锥形部分9b更接近于旋转轴线。平面部分9a和/或截头圆锥形部分9b可包括用于气体的通孔。

图3b示出具有平面部分9a和截头圆锥形部分9b的截头圆锥形盘35的示例。平面部分9a在垂直于旋转轴线（X）的平面中延伸，且截头圆锥形部分9b在该实施例中向下延伸。平面部分9a比截头圆锥形部分9b更接近于旋转轴线。平面部分9a和/或截头圆锥形部分9b可包括用于气体的通孔。

图3c示出其中所有的盘36是平面的盘堆叠的示例，即，所有的盘36在垂直于旋转轴线（X）的平面中延伸。盘36可包括用于气体的通孔。

图3d示出轴向盘或板37的示例。这些板37是略微弯曲的，即，如在径向平面中看到的那样，它们具有弯曲的形状。换句话说，如在垂直于旋转轴线（X）的平面中看到的那样，它们是弯曲的。轴向盘37可包括用于气体的通孔。

本发明不限于公开的实施例，而可在下文陈述的权利要求的范围内变化和修改。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”还包括带有基本上水平定向的旋转轴线的离心分离器。

Claims (15)

1.一种用于清洁包含污染物的气体的离心分离器，所述离心分离器包括：

固定壳，包围允许气流穿过的分离空间，

气体入口，其延伸穿过所述固定壳且允许供应待清洁的所述气体，

旋转部件，其包括布置在所述分离空间中的多个分离部件且布置成围绕旋转轴线（X）旋转，

气体出口，其配置成允许排出清洁的气体且包括穿过所述固定壳的壁的出口开口，

排放出口，其配置成允许排出与待清洁的所述气体分离的液体杂质；

驱动部件，用于使所述旋转部件旋转；且

其中所述离心分离器还包括：

控制单元，其配置成控制驱动部件来使所述旋转部件在分离阶段期间在第一速度下且在清洁阶段期间在高于所述第一速度的第二速度下旋转以除去所述分离部件上或之间的堵塞，其中所述清洁阶段在时间上短于所述分离阶段。

2.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述控制单元配置成在预定时间段之后从所述分离阶段切换至所述清洁阶段。

3.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述控制单元配置成接收与所述离心分离器可连接至的发动机的停止相关的信号，且其中所述控制单元还配置成在所述发动机的预定数量的停止之后切换至所述清洁阶段。

4.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述控制单元配置成接收与所述离心分离器可连接至的发动机运转期间的时间相关的信号，且其中所述控制单元还配置成在所述时间超过阈值时切换至所述清洁阶段。

5.根据权利要求1所述的离心分离器，其特征在于，所述控制单元配置成接收与所述气体入口处的气体压力相关的信号且在所述气体入口处的气体压力高于预先限定的阈值时切换至所述清洁阶段。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的离心分离器，其特征在于，所述清洁阶段包括使所述旋转部件在30-180s之间的时间段期间旋转。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的离心分离器，其特征在于，所述清洁阶段包括使所述旋转部件在高于12000rpm的速度下旋转。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的离心分离器，其特征在于，所述清洁阶段包括使所述旋转部件在比所述分离阶段的速度高2000rpm以上的速度下旋转。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的离心分离器，其特征在于，所述驱动部件包括电动马达。

10.根据权利要求9所述的离心分离器，其特征在于，所述旋转部件通过位于彼此沿轴向间隔开的仅两个支承位置处的轴承来轴颈支承在所述固定壳中，且所述电动马达布置在所述固定壳内且具有由所述固定壳支承的定子以及由所述旋转部件的部分构成且相对于所述定子仅通过所述轴承来轴颈支承的转子。

11.根据权利要求9所述的离心分离器，其特征在于，所述控制单元与所述电动马达集成。

12.一种用于除去离心分离器中的堵塞的方法，包括以下步骤：

-提供根据权利要求1-11中任一项所述的离心分离器，

-使所述离心分离器在所述分离阶段中在所述第一速度下运转，

-切换至使所述离心分离器在所述清洁阶段中在所述第二速度下运转以除去所述分离部件上或之间的堵塞。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在预定时间段之后开始切换至使所述离心分离器在所述清洁阶段中运转。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

-接收与所述离心分离器连接至的发动机的停止相关的信号，且其中在预定数量的接收的停止之后开始切换至使所述离心分离器在所述清洁阶段中运转。

15.根据权利要求12至权利要求14中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

-测量所述分离器的入口处的压力，且其中当所述气体入口处的气体压力高于预先限定的阈值时开始切换至使所述离心分离器在所述清洁阶段中运转。

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