CN110446555A - 用于离心分离器的密封组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于在第一区(2)与第二区(3)之间提供密封的密封组件(1)，包括：可旋转的密封部件(4)，可旋转的密封部件(4)包括第一密封环(5)；固定密封部件(6)，固定密封部件(6)包括第二密封环(7)；以及用于使第一密封环和第二密封环彼此接合的器件(8)。第一密封环和第二密封环布置成使得具有布置在径向平面(p)处的至少一个室(11)的双接触密封在第一密封环(5)与第二密封环(7)之间接合时形成。密封组件还包括到所述室(11)的至少一个流体连接件(15)。本发明还提供一种包括此密封组件的离心分离器。

Description

用于离心分离器的密封组件

技术领域

本发明涉及离心分离领域，且更特别地涉及用于离心分离器的气密密封件。

背景技术

离心分离器大体上用于从液体混合物或气体混合物分离液体和/或固体。在操作期间，即将分离的流体混合物引入旋转筒中，且由于离心力，重颗粒或较致密的液体(诸如水)累积在旋转筒的周边处，而不太致密的液体较接近于中心旋转轴线累积。这允许收集单独的部分，例如分别借助于布置在周边处和接近于旋转轴线布置的不同出口。

高速离心分离器通常具有相对于分离器的可旋转部分密封的固定入口管和出口管。密封件可为气密密封件，诸如机械气密密封件，其在离心分离器中待分离的材料不得暴露于大气或同大气接触时使用。因此，气密密封件降低任何物质(诸如氧或大气中的颗粒)污染供给的液体或分离相的风险。

示例在US 4759744中示出，其示出在入口和出口处都具有机械密封件的离心分离器。

然而，两相气密出口密封件(即，在排出两个分离液相的分离器中的出口处使用的密封件)通常为带有许多待组装的部分的复杂构造。这不仅使组装分离器困难，而且使服务(serve)和分开困难。此气密出口通常设计聚焦于分离的主要液相。因此，在所谓的净化器型的离心分离器中，其中两个液相(且可能为固相)分离且主要的相为低密度的分离液相，出口通常设计聚焦于处理液体轻相。相反地，在所谓的浓缩器型的离心分离器中，其中两个液相(且可能为固相)分离且主要的相为高密度的分离液相，出口通常设计聚焦于处理液体重相。因此，这使出口看起来不同，且可需要至少两种不同的变型，如果离心分离器要在净化器和浓缩器应用两者中使用，这是缺陷。

因此，本领域中需要一种用于可处理大量的轻相液体和大量的重相液体两者的离心分离器的气密密封件。

发明内容

本发明的主要目标在于提供一种改进的密封组件。

另外的目标在于提供一种便于用于离心分离器的气密出口或入口密封的密封组件。

作为本发明的第一方面，提供一种用于在第一区与第二区之间提供密封的密封组件，包括：

-可旋转的密封部件，可旋转的密封部件包括第一密封环且布置成装配到围绕旋转轴线(X)旋转的旋转部件上，

-固定密封部件，固定密封部件包括第二密封环；其中第二密封环围绕旋转轴线(X)与第一密封环轴向对准；

-用于使第一密封环和第二密封环彼此接合由此在第一密封环与第二密封环之间形成至少一个密封界面(interface)的器件；其中至少一个形成的密封界面相对于旋转轴线(X)与径向平面(p)基本平行地延伸；且此外

-其中第一区位于密封环径向内侧且轴向地延伸通过密封环，且第二区布置在密封环径向外侧；

-其中第一密封环和第二密封环布置成使得具有布置在径向平面处的至少一个室的双接触密封在第一密封环与第二密封环之间接合时形成，且其中密封组件还包括到室的至少一个流体连接件。

因此，密封组件是可形成气密密封件的机械密封件。密封组件用于在固定部分与可旋转部分之间形成密封。

可旋转的密封部件可布置成装配到其它可旋转部分(诸如轴等)上，即，装配到旋转部件上。可旋转部分的第一密封环布置在垂直于旋转轴线的平面中。

固定密封部件与可旋转的密封部件轴向地对准，使得第一密封环和第二密封环轴向地对准。因此，第二密封环可布置在与第一密封环相同的平面中，且固定密封部件可布置成装配或附接到另外的固定部分。

第一密封环可为磨损环，且第二密封环可为密封环。因此，布置成旋转的第一密封环可具有比第二密封环更硬的材料。

此外，存在用于使第一密封环和第二密封环彼此接合的器件。然而，这仍意味着在可旋转的密封部件的旋转期间液体密封膜可在密封界面处形成。用于使密封环彼此接合的器件可用于在可旋转的密封部件静止时使密封环彼此接合。因此，在固定部分与旋转部分之间的界面处可形成液体密封膜，例如在磨损环与密封环之间。此微薄膜可由第一区或第二区中的流体形成。

用于使第一密封环和第二密封环接合的器件可包括弹性器件，诸如至少一个弹簧，其轴向地使第一密封环和/或第二密封环彼此接合。因此，弹性器件可轴向地布置在第一密封环或第二密封环上方。例如，弹性器件可为在轴向方向上推动第二密封环的固定密封部件的一部分。因此，当可旋转的密封部件静止时，弹性器件可用于使第二密封环和/或偏置第二密封环与第一密封环接合。

至少一个流体连接件可布置成使得它也经过弹性器件，诸如通过一个或多个容积，使密封环相对于彼此偏置的弹簧位于该一个或多个容积中。

至少一个形成的密封界面相对于旋转轴线基本在径向平面(p)中延伸。因此，径向平面(p)垂直于旋转轴线(x)。然而，密封界面可相对于径向平面倾斜几度，即，密封界面不必精确地平行于径向平面。

此外，由于形成的密封界面，在限定为轴向地延伸通过密封环的第一区与第二区之间形成密封。因此，第一区可延伸通过环的中间，因此围绕旋转轴线(x)与密封环同心地延伸。因此，第一区也可延伸通过可旋转的密封部件和固定密封部件。

第二区限定为在第一密封环和第二密封环的径向外侧。因此，形成的密封界面使环内的区对环的径向外侧的区密封。

密封环还设计成使得在第一密封环和/或第二密封环内形成室，使得形成双接触密封。因此，双接触密封为由第一密封环与第二密封环之间的两个分离的密封界面形成的密封，其中室径向地位于两个分离的密封界面之间。

因此，在第一密封环与第二密封环之间的双接触密封可如至少一个轴向平面中看到的那样。还存在到室的流体连接件，意味着流体可供应到室或取出到室。

本发明的第一方面基于如下见解：密封组件易于组装，例如由于在垂直于旋转轴线的平面中形成的密封界面，这使密封件易于轴向地组装和拆卸。

此外，由于形成的室，双接触密封形成为仅具有两个密封环。

这意味着密封组件也是紧凑的且具有几个部分。因此，如果例如装配到离心分离器上，密封组件可易于安装或拆卸，这便于在例如离心分离器的离心机转子的工作(service)期间使用。

到室的流体连接件是有利的，因为在密封件的使用期间流体可供应到具有比例如第一区或第二区中的流体更高压力的室。因此，这还防止流体从第一区泄漏到第二区，或反之亦然。

流体连接件还便于双接触密封中的泄漏的检测。因此，室可作用为泄漏室，且已通过双接触密封的一部分泄漏到室中的任何流体可经由流体连接件从密封组件的外侧检测。因此，从第一区或第二区通过密封界面的泄漏在到达另一个区之前到达室。因此，室可防止从第一区直接地泄漏到第二区，或反之亦然。

流体连接件还可用于将冷却流体供应到室。冷却流体可为液体(诸如水)或气体。

在本发明的第一方面的实施例中，至少一个流体连接件形成在第二密封环内。

因此，至少一个流体连接件可形成在固定密封环内。流体连接件可包括到室的至少两个连接件，一个用于供应流体且一个用于取出流体。流体连接件可为形成在第二密封环中的通道，使得室可从密封环的外侧接近。因此，到室的进和出连接件都可在第二密封环中形成到密封环的外侧。流体连接件还可进一步延伸，即，延伸到固定密封部件的外侧，且还例如使得在可旋转的密封部件静止时从室供应和/或取出的流体经过用于使第一密封环和第二密封环彼此接合的器件，诸如通过其中布置弹性器件的容积。

在本发明的第一方面的实施例中，第一密封环和第二密封环中的至少一个具有至少一个凹部，使得具有布置在径向平面处的至少一个室的双接触密封在第一密封环与第二密封环之间接合时形成。

因此，至少一个凹部或凹口可布置在密封环中的一个或两个中与另一个密封环接合的表面处。

这意味着凹部布置在密封界面处以形成双接触密封，其中室位于第一密封环和/或第二密封环内。因此，限定室的壁可都是第一密封环和/或第二密封环的部分。

例如，至少一个凹部可布置在第一密封环中，诸如仅在第一密封环中，使得在第一密封环内形成室。

作为另外的示例，至少一个凹部可布置在第二密封环中，诸如仅在第二密封环中，使得在第二密封环内形成室。

此外，至少一个凹部可布置在第一密封环和第二密封环两者中，使得室形成在两个密封环内。

凹部可具有约为密封环的轴向高度的一半或小于密封环的轴向高度的一半的轴向高度。

例如，至少一个凹部与密封环同心。因此，凹部可围绕旋转轴线均匀地分布。

至少一个凹部可布置成使得形成环形室。因此，凹部可在密封环的表面中环形地布置为在第一密封环和/或第二密封环的表面中的环形凹槽。

然而，至少一个凹部不必完全是环形的。替代地，分布在一定径向距离处的若干凹部可在密封界面处形成多于一个室。

在本发明的第一方面的实施例中，可旋转的密封部件包括布置在第二区中的导叶，导叶用于在可旋转的密封部件旋转时引起存在于第二区中的流体加速。

可旋转的密封部件可包括至少4个导叶，诸如至少8个导叶。因此，在可旋转的密封部件旋转时，导叶可帮助在第二区中输送流体。如果密封布置布置在离心分离器的入口或出口处，这可为有用的。导叶可例如轴向地布置在密封界面下方。

作为本发明的第二方面，提供一种用于分离不同密度的流体混合物的至少两种组分的离心分离器，该离心分离器包括

固定框架，

包括心轴和离心机转子的可旋转部分，该可旋转部分由框架支承以围绕旋转轴线(X)旋转，其中离心机转子安装到心轴的第一端以与心轴一起旋转，且包括包围分离空间的转子壳，

用于将过程流体或工作流体供应或排出到分离器的流体连接件，流体连接件包括用于将待分离的流体混合物供应到分离空间的入口和用于从分离空间排出分离液相的至少一个液体出口；

其中离心分离器包括根据第一方面的密封组件，该密封组件与旋转轴线(x)同心地布置在入口处和/或至少一个液体出口处，其中密封组件的可旋转的密封部件附接到离心分离器的可旋转部分，且固定密封部件附接到固定框架，由此在可旋转部分与固定框架之间形成连接，且

其中密封组件的第一区与分离器的流体连接件流体连通，且第二区与分离器的不同流体连接件或与分离器的任何过程流体或工作流体未流体连通的容积流体连通，由此在第一区与第二区之间形成密封。

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。离心分离器的固定框架是非旋转部分，且可旋转部分可由框架通过至少一个轴承装置(诸如通过支承心轴的至少一个滚珠轴承)支承。

离心机转子邻近于心轴的第一端，且因此安装成与心轴旋转。在操作期间，心轴因此形成旋转轴。心轴的第一端可为心轴的上端。因此，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。心轴可为中空心轴，使得入口和/或至少一个出口可延伸通过心轴。

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

离心分离器当然还可包括驱动部件，驱动部件用于使可旋转部分以及由此中空心轴和安装在心轴上的离心机转子旋转。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，且通过合适的传动装置(诸如带或齿轮传动装置)来使可旋转部分旋转。

离心机转子的转子壳包围分离空间或在其本身内形成分离空间，在该分离空间中发生流体混合物的分离。分离空间可包括围绕旋转轴线居中布置的分离盘的堆叠。此分离盘在分离空间中形成表面扩大插入物。分离盘可具有截头圆锥的形式，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。

因此，分离器的流体连接件可包括过程流体连接件，过程流体连接件形成到分离空间的入口和出口。因此，过程流体为待分离的流体混合物或分离的相，即，同分离器的分离空间接触的流体。入口可沿着旋转轴线延伸通过中空心轴。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与第一液体出口相比布置在离旋转轴线更大的半径处的第二出口。因此，不同密度的液体可分离且分别经由第一液体出口和第二液体出口排出。过程流体连接件还可包括淤渣出口，淤渣出口用于排出在分离空间的周边处的相，即，用于排出形成重相的混合的固体和液体颗粒。因此，离心机转子可包括用于排出淤渣相的周边端口。在操作期间，淤渣收集在此周边端口内侧或直接内侧的分离空间的外周边部分中。这些可布置成在大约几毫秒的短时间段期间间歇地开放(open)，以使淤渣相能够从分离空间排出到周围空间。如本领域中已知的，这通过使可液压操作的滑动筒底部从它覆盖周边端口所在的位置轴向地移动到它不覆盖周边端口所在的位置且再返回来实现。

流体连接件还可包括工作流体连接件。工作流体是在分离器的操作期间使用但不同分离空间接触的流体。工作流体可包括用于间歇排出系统的开放和/或闭合(close)流体，该系统包括如上文描述的可液压操作的滑动筒底部。工作流体还可包括冷却流体，例如用于分离器的任何轴承的冷却流体。

此外，离心分离器包括根据上文论述的本发明的第一方面的至少一个密封组件。因此，密封组件可形成气密密封件，即，应在非旋转部件与可旋转部分之间产生不透空气的密封的密封件。

密封组件布置在入口处、液体出口处或两者。因此，密封组件可轴向地布置在离心机转子上方、轴向地布置在离心机转子下方或两者。因此，可旋转的密封部件附接到可旋转部分，而固定部分可附接到固定部分，诸如框架。“附接到框架”可包括连接到框架，即，固定部分可附接到其它固定部分，其它固定部分继而附接到框架。

离心分离器可为完全气密的分离器。例如，心轴中的入口通道和离心机转子的分离空间可以以压力连通的方式连接。此外，离心机转子的液体出口和分离空间可以以压力连通的方式连接。

密封组件还布置成使得第一区与第一流体连接件(诸如第一液体出口或入口)流体连通。第二区与不同的流体连接件(诸如第二液体出口)流体连通，或作为备选方案，第二区不与任何流体连接件流体连通。

在本发明的第二方面的实施例中，密封组件的第一区和第二区各自与用于供应或排出过程流体的不同连接件流体连通，由此在连接件之间形成密封。

例如，密封组件可连接到液体出口，使得第一区与第一液体出口流体连通，且第二区连接到第二液体出口。

这是有利的，因为它允许离心分离器在净化器模式下和浓缩器模式下操作，在净化器模式下两个液相(且可能为固相)分离且主要的相为低密度的分离液相，在浓缩器模式下两个液相(且可能为固相)分离且主要的相为高密度的分离液相。因此，密封组件使分离器更灵活，因为出口密封件不必取决于应用来改变。因此，密封组件的两个“区”能够处理分离液相的大部分。

因此，第一区可与用于排出液体轻相的第一液体出口流体连通，而第二区可与用于排出液体重相(即，具有比液体轻相更高密度的相)的第二液体出口流体连通。换句话说，密封组件可布置成形成气密出口，诸如轴向地布置在离心机转子上方的出口。

作为另外的示例，密封组件可连接到液体入口，使得第一区与液体入口流体连通，且第二区连接到液体出口。

因此，密封组件可布置成使得第一区与布置在中空心轴内的入口流体连通，且分离器可布置成经由与密封组件的第二区流体连通的心轴内另外的通道排出液相。因此，另外的通道可为布置在与心轴内的入口通道相比更远的径向距离处的环形通道。

在本发明的第二方面的实施例中，离心分离器还包括第二气密密封件，第二气密密封件使第二区对可旋转部分的外侧密封。

第二气密密封件也可为机械密封件，即，可借助于机械部分来使第二区对周围环境密封，且不使用例如液体密封件，诸如水力(hydro)气密密封件。与水力气密密封件相比，机械密封件通常防止氧输送到较高程度。

第二气密密封件可包括：固定部分，固定部分布置成装配到非旋转部件(诸如框架)上；以及可旋转部分，可旋转部分布置在离心机的可旋转部分上。

离心分离器可包括在出口处的根据第一方面的密封组件，且还有第二气密密封件可布置在出口处。第二气密密封件可径向地布置在第一方面的密封组件外侧，且例如轴向地布置在本发明的第一方面的密封组件下方。

在本发明的第二方面的实施例中，第二区与分离器的外侧流体连通，由此在第一区与分离器的外侧之间形成密封。

因此，第一区可连接到液体出口，且第二区可连接到分离器的外侧。如果仅单个液相从分离器排出，这可为有利的。因此，外侧可在转子的外侧。因此，转子的外侧可在第二区径向外侧，第二区在第一区径向外侧。然而，当第二区连接到分离器的外侧时，作为备选方案，第一区可连接到入口。

在本发明的第二方面的实施例中，分离空间包括布置在顶盘下方的分离盘的堆叠，且密封组件的可旋转的密封部件附接到顶盘的最高部分。

分离盘可布置在下分布器与顶盘之间。顶盘可具有比分离盘更大的半径和/或更大的厚度。顶盘可具有轴向向上延伸的径向内部部分以及与分离盘成基本相同角度延伸的圆锥形部分。因此，密封组件的可旋转的密封部件可附接到该轴向延伸的内部部分。因此，可旋转的密封部件可连接到离心分离器的出口进料管。

密封组件的可旋转的密封部件可借助于螺纹附接到顶盘的最高部分。这使组装和拆卸密封件容易，例如当需要接近于分离空间时，诸如在工作期间。

密封组件的可旋转的密封部件可为单个单元。因此，密封组件的可旋转的密封部件可作为单个单元附接到顶盘的最高部分。

在本发明的第二方面的实施例中，密封组件的流体连接件连接到密封环外侧的容器或容积，使得泄漏到室中的任何流体可在容器中检测。

因此，这是有利的，因为容易检测密封件中的泄漏。容器或容积可为例如在分离器外侧的闭合连接容器或管内的容积。

在本发明的第二方面的实施例中，第一区和第二区无分界(paring)盘。

分界盘指的是安装在出口处中以便帮助排出分离液相的固定叶轮。它可将液体的旋转能量转换成压力。

发明人已发现密封组件允许低的压降，意味着分界盘对于排出分离液相可为不必要的。

然而，在实施例中，分界盘布置在第一区或第二区中。

附图说明

图1a-c示出密封组件的实施例的示意图。

图2示出离心分离器的实施例的示意图。

图3示出图2的离心分离器的出口的局部放大视图。

图4示出其中密封组件布置在离心分离器的入口处的实施例的示意图。

具体实施方式

根据本公开的密封组件和离心分离器将参照附图通过实施例的以下描述来进一步示出。

图1a示出密封组件1的实施例的示意性截面图。密封组件1包括在第一区2与第二区3之间形成密封的固定密封部件6和可旋转的密封部件4。可旋转的密封部件包括第一密封环(磨损环5)，第一密封环相对于第二密封环(密封环7)形成密封界面9。由于偏置弹簧8的作用，使第二密封环7与第一密封环5接合，偏置弹簧8因此相对于第一密封环5轴向地压第二密封环7。

可旋转的密封部件4布置成装配到例如离心分离器的旋转部件上。这可通过布置在可旋转的密封部件4的轴向下部处的螺纹12来实现。因此，固定密封部件6可改为布置成附接到例如离心分离器的固定部件，使得密封组件1在离心分离器的旋转部件与固定部件之间形成密封。因此，可旋转的密封部件4布置成在操作期间旋转，而固定密封部件6布置成在操作期间搁置不动。

可旋转的密封部件4和第一密封环5围绕旋转轴线(X)布置，意味着可旋转的密封部件布置成围绕(X)旋转。固定密封部件6以及第二密封环7也围绕旋转轴线(X)布置。密封环之间的密封界面9由此在径向平面(p)中形成，径向平面(p)基本垂直于旋转轴线(X)延伸。密封组件1还在第一区2与第二区3之间形成密封。第一区布置成使得它轴向地延伸通过密封环5和7，即，在径向内部位置处，而第二区3径向地布置在密封环5和7外侧。然而，第二区3不必围绕密封环5和7的整个周边周向地延伸，而是可围绕密封环5和7的圆周的一部分延伸。

此外，密封环5和7布置成使得在密封环之间接合时形成双接触密封。双接触密封由密封界面9的径向内部部分10a和密封界面9的径向外部部分10b形成。室11布置在径向内部部分与径向外部部分10a与10b之间。在图1a的实施例中，室11由第二密封环7中的环形凹部形成。然而，凹部不必围绕密封环的整个圆周延伸，而是也可围绕密封环的圆周的一部分延伸。而且，存在到所形成的室11的流体连接件15，流体连接件15延伸通过第二密封环7。因此，流体连接件15可包括密封环内到室的至少一个通道。流体连接件可具有到室11的单个通道或多于一个通道。在操作期间，流体连接件可用于在高于例如第一区2内的流体压力的压力下供应流体，由此降低第一区2中的流体径向向外泄漏到第二区3的风险。因此，流体连接件15然后可包括用于将流体供应到室11的通道和用于从室11取出流体的另外的通道。

室11还可用作泄漏室，意味着如果例如第一区2中的流体通过密封件径向地向外泄漏，该泄漏可在室11内收集且使用流体连接件15来检测。然后，流体连接件15可包括单个通道，使得室11内的任何泄漏可从室11取出且检测。

图1b的密封组件1类似于图1a中的实施例的密封组件，但流体连接件15在包绕弹簧8的室14中延伸。因此，从室11供应或取出的任何流体被供应或取出使得它接触弹簧8。此外，图1b的实施例中的密封组件包括在可旋转的密封部件4上的翼13。因此，这些翼13在可旋转的密封部件4的旋转期间旋转，且可帮助加速存在于第二区3中的流体。

图1c中示出的密封组件1也类似于关于图1a的实施例描述的密封组件，但其中不同在于室11仅由可旋转的密封部件4的第一密封环5中的凹部形成。

图1d中示出的密封组件1也类似于关于图1a的实施例描述的密封组件，但在该实施例中，室11由第一密封环5和第二密封环7中的凹部形成。因此，凹部可在密封环之间接合时轴向和径向地对准。

图2示出离心分离器16，离心分离器16具有框架17，框架17带有上框架部分18和下框架部分18。包括离心机转子20和中空心轴21的可旋转部分布置成用于围绕旋转轴线(x)在框架中旋转。心轴21借助于上轴承22和下轴承23支承在下框架部分中。上轴承借助于弹簧装置24弹性地连接到框架。包括连接到下框架部分的马达定子26和连接到心轴的马达转子27的电动马达25构造成驱动心轴且因此驱动分离器转子。离心机转子20包括转子壳28，转子壳28在其本身内形成分离空间29。在分离空间中，成组的截头圆锥形分离盘30沿着旋转轴线居中且同轴地布置。分离盘从分离空间的径向外部部分(淤渣空间31)延伸到分离空间的径向内部部分32。

分离盘30布置在分布器33与上顶盘34之间。顶盘34帮助引导分离的液体离开分离器，且可具有与分离盘30相比更大的半径和厚度。出于清楚的原因，图2中仅示出几个分离盘30。因此要理解的是，堆叠可包括多于50个分离盘，诸如多于100个分离盘，诸如多于150个分离盘。

分离盘可包括通孔，当分离盘装配在离心分离器中时，通孔形成用于轴向液体流的通道(未示出)。

分离器16还设有气密入口，该气密入口包括在中空心轴21中形成为中心管道的入口通道35。因此，心轴采取中空管状部件的形式。

入口还包括通道36，通道36形成在转子中且从入口通道延伸到分离空间。借助于在入口通道的旋转部分与呈固定管形式的固定部分38之间的界面中的密封件37，入口对分离器的周围环境气密密封。从底部引入液体材料提供在分离器中处理的液体材料的平缓加速。

在图1中示出的分离器的顶部处，布置有第一液体出口39，第一液体出口39从分离空间的径向内部部分32延伸且与该径向内部部分32连通，且将它连接到固定出口通道40。此外，分离器具有第二液体出口41，第二液体出口41与分离空间的径向外部连通且将它连接到固定出口通道42。因此，第一液体出口39用于排出液体轻相，而第二液体出口41用于排出液体重相，即，具有比液体轻相更高密度的相。

第一液体出口和第二液体出口使用根据本发明的密封组件1来气密密封，且在图3中进一步详细地示出。

因此，入口通道和两个液体出口形成到分离器的分离空间的过程流体连接件。

转子20在它的外周边处设有呈从淤渣空间31延伸到转子外侧的空间的多个端口形式的成组的淤渣出口43。淤渣出口的开放借助于操作滑动件44来控制，操作滑动件44布置成可在转子中在第二出口闭合所在的第一位置与第二出口开放所在的第二位置之间轴向地移位。如本领域中已知的，操作滑动件的移位借助于控制位于操作滑动件下方的室中的操作水量来执行。

在离心分离器16的操作期间，马达25向心轴21提供驱动动量，以使转子20旋转。为液体混合物的组分的流体产物通过固定管38和入口通道35(入口通道35通过心轴21)供应到分离器，且进一步经由通道36供应到分离空间29中。

在分离器16的气密型入口中，液体混合物的加速在小半径处开始且逐渐增加，同时液体经由通道36进入分离空间29。然而，液体也可在转子已经在其操作速度下运转时引入。因此，液体材料可连续地引入转子20中。

在分离空间29中，流体产物经受离心力，且具有较低密度的产物的第一液相和具有较高密度的产物的第二液相以及包括致密固体颗粒的淤渣相从流体产物分离。由因此作用为面积扩大插入物的截头圆锥形分离盘30，分离变得更为方便。产物的第一液相在分离盘之间且朝向第一液体出口39径向地向内输送，而第二相径向地向外输送且在分离盘之间在顶盘34上被迫或引导到第二液体出口41。存在于分离的流体混合物中的任何固体收集在淤渣空间16中。在分离过程连续时，淤渣空间中淤渣的量增加，由此在淤渣空间中累积的淤渣与分离空间29中的流体产物之间的界面45径向地向内移位。如本领域中已知的，为排出该淤渣相，淤渣出口43可由于操作滑动件44的轴向运动来间歇地开放。然而，淤渣的排出也可连续地发生，在该情况下淤渣出口43采取开放喷嘴的形式，且一定的淤渣和/或重相流借助于离心力连续地排出。

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39)和淤渣出口43，或仅包含两个液体出口39和41，不带有淤渣出口43。这取决于应用，即，待处理的液体材料。

在图2的实施例中，待分离的混合物经由心轴21的入口通道35引入。然而，中空心轴21也可用于取出例如液体轻相和/或液体重相。在实施例中，中空心轴6包括至少一个额外的管道。这样，待分离的液体混合物可经由入口通道35引入到转子20，且同时，液体轻相和/或液体重相可通过此额外的管道取出。

图3示出在图2中离心分离器16的最高部分处的出口的局部放大视图以及密封组件1如何布置在出口处。如在图3中看到的，可旋转的密封部件4附接到顶盘34的轴向最高部分34a，例如借助于如在图1a-d中看到的螺纹15。这使密封组件易于在分离器上组装和拆卸。固定密封部件6经由另外的固定部件47和螺钉46附接到框架的上部18。如关于图1论述的，可旋转的密封部件4的密封环5和固定密封部件6的密封环7形成垂直于旋转轴线(X)的密封界面，其中室11布置在界面处且可经由流体连接件15接近。此外，第一区2因此与第一液体出口39流体连通，意味着较低密度的分离液相通过密封环排出。此外，第二区3与第二液体出口41流体连通，意味着较高密度的分离液相在密封环径向外侧排出且经由固定管42离开。因此，密封组件1在分离液相之间形成密封，以及在旋转转子与固定出口管之间形成连接。围绕固定密封环7布置的O形环48进一步便于保持分离液相之间的密封。还存在第二气密密封件49布置在第二液体出口41处，第二气密密封件49用于在第二液体出口41与转子的外侧之间提供密封。该第二气密密封件49轴向地布置在密封组件1下方，且包括连接到转子的可旋转的密封环50和连接到框架的上部18的固定密封环51。

如在图3中看到的，在出口39或40中的任一个中不存在用于加速排出液相的分界盘。因此，密封组件提供用于低压降，使得此分界盘可为冗余的。然而，还要理解的是，离心分离器可包括用于在一个或两个出口通道中加速分离的液体流的分界盘。

密封组件1也可布置在到离心分离器的入口处。图4示出布置在离心分离器的底部处的气密密封件37的实施例。分离器与关于图2和图3论述的分离器几乎相同，其中例外的是，分离液相在与待分离的液体供应到转子的相同端部处排出，在该情况下在分离器的底部处。因此，图4是布置在入口和此出口处的气密密封件37的局部放大视图。如在图4中看到的，密封组件1布置成使得可旋转的密封部件4和可旋转的密封环5连接到可旋转的心轴，入口通道35延伸通过该心轴。在该情况下，入口通道35形成径向内管道，且在心轴21内由环形外管道52包绕，分离液相通过环形外管道52排出。如例如WO 2013/034495中描述的，经由管道52排出的分离液相可为液体轻相或液体重相。可旋转的密封部件4连接到心轴21内的壁53，即，在入口通道35与环形外管道52之间的壁，而固定密封部件6和因此固定密封环7连接到固定入口管38，固定入口管38供应待分离的流体。因此，第一区2与入口通道35流体连通，且第二区3与出口通道52流体连通。密封组件1的其它部分如关于先前的图和实施例论述的那样起作用。如在图4中看到的，还存在第二气密密封件49，第二气密密封件49使出口通道52朝向周围环境密封。该第二气密密封件49包括连接到心轴21的可旋转的密封环50和固定密封环51。然而，作为对图4中示出的入口的构造的备选方案，环形外通道52可用作用于供应待分离的流体混合物的入口通道，而径向内管道35可用作出口通道(也如WO 2013/034495中论述的)。

本发明不限于公开的实施例，而可在下文阐述的权利要求书的范围内变化和修改。本发明不限于图中公开的旋转轴线(X)的定向。用语“离心分离器”还包括带有基本水平定向的旋转轴线的离心分离器。

Claims (15)

1.一种用于在第一区(2)与第二区(3)之间提供密封的密封组件(1)，包括

-可旋转的密封部件(4)，所述可旋转的密封部件(4)包括第一密封环(5)且布置成装配到围绕旋转轴线(X)旋转的旋转部件上，

-固定密封部件(6)，所述固定密封部件(6)包括第二密封环(7)；其中所述第二密封环(7)围绕所述旋转轴线(X)与所述第一密封环(5)轴向地对准；

-用于使所述第一密封环(5)和所述第二密封环(7)彼此接合由此在所述第一密封环(5)与所述第二密封环(7)之间形成至少一个密封界面(9)的器件(8)；其中所述至少一个形成的密封界面(9)相对于所述旋转轴线(X)与径向平面(p)基本平行地延伸；且此外

-其中所述第一区(2)位于所述密封环径向内侧且轴向地延伸通过所述密封环，且所述第二区(3)布置在所述密封环径向外侧；

-其中所述第一密封环和所述第二密封环布置成使得具有布置在所述径向平面(p)处的至少一个室(11)的双接触密封在所述第一密封环与所述第二密封环之间接合时形成，且其中所述密封组件(1)还包括到所述室的至少一个流体连接件(15)。

2.根据权利要求1所述的密封组件(1)，其特征在于，所述至少一个流体连接件(15)形成在所述第二密封环(7)内。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的密封组件(1)，其特征在于，所述第一密封环和所述第二密封环中的至少一个具有至少一个凹部，使得具有布置在所述径向平面(p)处的至少一个室(11)的所述双接触密封在所述第一密封环与所述第二密封环之间接合时形成。

4.根据权利要求3所述的密封组件(1)，其特征在于，所述至少一个凹部与所述密封环同心。

5.根据权利要求3或权利要求4中任一项所述的密封组件(1)，其特征在于，至少一个凹部布置在所述第二密封环(7)中。

6. 根据任何前述权利要求所述的密封组件(1)，其特征在于，所述可旋转的密封部件(4)包括布置在所述第二区(3)中的导叶(13)，所述导叶(13)用于在所述可旋转的密封部件(4)旋转时引起存在于所述第二区(3)中的流体加速。

7.一种用于分离不同密度的流体混合物的至少两种组分的离心分离器(16)，所述离心分离器包括

固定框架(17)，

包括心轴(21)和离心机转子(20)的可旋转部分，所述可旋转部分由所述框架(17)支承以围绕旋转轴线(X)旋转，其中所述离心机转子(20)安装到所述心轴(21)的第一端以与所述心轴(21)一起旋转，且包括包围分离空间(29)的转子壳(28)，

用于将过程流体或工作流体供应到所述分离器或从所述分离器排出过程流体或工作流体的流体连接件，所述流体连接件包括用于将待分离的所述流体混合物供应到所述分离空间(29)的入口(35)和用于从所述分离空间(29)排出分离液相的至少一个液体出口(39、41)；

其中所述离心分离器(16)包括根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的密封组件(1)，所述密封组件(1)与所述旋转轴线(X)同心地布置在所述入口处和/或所述至少一个液体出口处，其中所述密封组件(1)的可旋转的密封部件(4)附接到所述离心分离器的可旋转部分，且所述固定密封部件(6)附接到所述固定框架(17)，由此在所述可旋转部分与所述固定框架(17)之间形成连接，且

其中所述密封组件(1)的第一区(2)与所述分离器(16)的流体连接件流体连通，且所述第二区(3)与所述分离器(16)的不同流体连接件或与所述分离器的任何过程流体或工作流体未流体连通的容积流体连通，由此在所述第一区(2)与所述第二区(3)之间形成密封。

8.根据权利要求7所述的离心分离器(16)，其特征在于，所述密封组件(1)的第一区(2)和第二区(3)各自与用于供应或排出过程流体的不同连接件流体连通，由此在所述连接件之间形成密封。

9.根据权利要求8所述的离心分离器(16)，其特征在于，所述密封组件(1)连接到所述液体出口，使得所述第一区(2)与第一液体出口(39)流体连通，且所述第二区(3)连接到第二液体出口(41)。

10.根据权利要求8所述的离心分离器(16)，其特征在于，所述密封组件(1)连接到液体入口(35)，使得所述第一区(2)与所述液体入口(35)流体连通，且所述第二区(3)连接到液体出口。

11.根据权利要求8至权利要求10中任一项所述的离心分离器(16)，其特征在于，所述离心分离器(16)还包括第二气密密封件(49)，所述第二气密密封件(49)使所述第二区(3)对所述可旋转部分的外侧密封。

12.根据权利要求7所述的离心分离器(16)，其特征在于，所述第二区(3)与所述分离器(16)的外侧流体连通，由此在所述第一区(2)与所述分离器的外侧之间形成密封。

13.根据权利要求7至权利要求11中任一项所述的离心分离器(16)，其特征在于，所述分离空间(29)包括布置在顶盘(34)下方的分离盘(30)的堆叠，且其中所述密封组件(1)的可旋转的密封部件(4)附接到所述顶盘(34)的最高部分。

14.根据权利要求7至权利要求13中任一项所述的离心分离器(16)，其特征在于，所述密封组件(1)的流体连接件连接到所述密封环外侧的容器或容积，使得泄漏到所述室(11)中的任何流体可在所述容器中检测。

15.根据权利要求7至权利要求14中任一项所述的离心分离器(16)，其特征在于，所述第一区(2)和所述第二区(3)无分界盘。