CN111318456A - 具有特殊分离器轮的离心分离器 - Google Patents

Abstract

离心分离器，具有壳体和轮，轮在壳体中环绕，壳体具有至少一个筛分物料入口、至少一个粗料出口及至少一个第一细料出口，轮由滚筒和支承滚筒的轮轴形成，轮轴优选围绕水平轴线旋转，滚筒的圆周侧面被穿孔，使得在运行中使在外侧面上碰撞到滚筒上的筛分物料旋转，使得筛分空气在径向向内的方向流过该圆周侧面，至少一个细料出口布置在滚筒的端部处，且经由滚筒的自由的端面使细料从滚筒的内部流入至少一个细料出口，轮轴由两个部件构成，两个部件未直接支承地彼此连接，且轮轴(11)的第一部件从在其第一端侧的区域中支承滚筒的第一轮盘向外延伸离开滚筒，且轮轴的第二部件从在其第二端侧的区域中支承滚筒的轮盘向外延伸离开滚筒。

Description

具有特殊分离器轮的离心分离器

技术领域

本发明涉及根据相应的主权利要求的前序部分所述的离心分离器。

背景技术

在现有技术中已知有多种实施方式的离心分离器。

每个离心分离器的核心部件形成在滚筒形状的分离器腔之内以高速环绕的分离器滚筒。

分离器滚筒开有孔洞、有缺口或以其他形式在外侧面设有筛网结构。从细料出口开始吸取分离器空气。由此形成连续的分离器空气流。分离器空气流大多与筛分物料一起经由筛分物料入口进入分离器腔中。在此处，载有筛分物料的分离器空气流通过高速转动的分离器滚筒搅动成一种旋流。该旋流首先在外部围绕分离器滚筒环行，最后通过分离器滚筒的开有孔洞的外侧面进入其内部空间中。分离器空气流从此处开始流到连接在分离器轮的至少一个端侧上的细料出口中。

在该过程中离心式分离器利用以下事实，筛分物料的具有较大质量的较大颗粒通过离心力最终被抛向外，在筛分物料在分离器腔中的旋风状的流中环行的过程中。相对地，较小的、质量较小的且因此在角速度相同的情况下仅经受较小的离心力的颗粒通过流向内的分离器空气从旋风状的流中被滤出并且被吸入分离器滚筒的内部中，从而之后与分离器空气流一起被排出。

市场越来越多地要求具有较高产量的分离器，其中，也应尽可能地提高筛分物料或应至少保持筛分物料。

提高这种离心分离器的产量的一种方案是，增大分离器轮的直径并进而使分离器轮以更高的转速旋转，因为在额定转速保持不变的情况下仅增大分离器轮直径将导致可获得的细料变粗。

但是转速提升导致设备在技术方面更为复杂，还需要更精确地均衡以及维护更复杂。

发明内容

本发明的目的是，提供一种离心分离器，该离心分离器可更容易或更好地均衡并且可更简单地维护且提供实现更好筛分品质的方案。

根据本发明借助具有第一主权利要求的特征的离心分离器来实现。

涉及一种离心分离器，其具有通常相对于基体固定的分离器壳体和分离器轮，分离器轮在分离器壳体中环绕。分离器壳体具有至少一个筛分物料入口、至少一个筛分空气入口、至少一个粗料出口以及至少一个第一细料出口和至少一个第二细料出口。通常也经由后者抽走分离器空气，分离器空气至少经由筛分物料入口被吸入或输入。优选地借助外部鼓风机通过离心分离器抽走分离器空气，外部鼓风机在细料出口的一侧上吸取。

分离器轮由分离器滚筒和支承分离器滚筒的分离器轮轴形成。理想地，分离器轮轴围绕假想的水平轴线旋转。分离器滚筒的侧面被穿孔，使得分离器滚筒在运行中使在外侧面上碰撞到分离器滚筒上的筛分物料旋转，其中，可存在用于产生旋转的可能其他的辅助器件。对于通常情况可以说，尤其通过分离器滚筒使筛分物料旋转或进一步加速。筛分物料在进入机械中时就具有一定的平移基础速度，其中，就此方面在进入过程中方向发生改变。分离器滚筒的侧面被如此穿孔，使得筛分空气在径向向内的方向流过该侧面。

对此，细料出口布置在分离器滚筒的两个端侧端部处，其中，经由分离器滚筒的相应的自由的端面使细料筛分空气混合物从分离器滚筒的内部流入相应的细料出口。同样有利的是，仅设有一个细料出口。

根据本发明设置成，分离器轮轴由两个部件构成，两个部件未直接支承地彼此连接。对此，分离器轮轴的第一部件从在其第一端侧的区域中支承分离器滚筒的第一轮毂向外延伸离开分离器滚筒。分离器轮轴的第二部件从在其第二端侧的区域中支承分离器滚筒的第二轮毂在相反方向上向外同样延伸离开分离器滚筒。

为了清楚术语，应首先注意以下几点：

在本发明中术语“未直接彼此连接”是指，没有直接的力从一个轴部件进入另一轴部件，不同于直接彼此法兰式地、套接式地或例如借助曲轴圆锥齿圈(Hirth-Verzahnung)直接彼此联接的轴部件。因此两个轴部件彼此带有空间距离地布置。分离器滚筒位于两个部件之间。在两个轴部件之间的间距大多至少为分离器滚筒的长度的至少80％。通过使分离器滚筒在此近似用作空心轴，分离器滚筒为自承载式且跨接两个轴部件之间的间距。

术语“细料”在其广义中首先本身没有限制尺寸。但是术语“细料”此时可选地也具有狭义并且此时表示由超细颗粒构成的这种物质，超细颗粒为颗粒的98％具有的平均直径低于6μm、理想地甚至低于3μm。

根据本发明的设计方案具有以下结论：

由于轴在分离器滚筒的内部中不再环绕，轴的不平衡不同于分离器滚筒的不平衡，分离器轮可更简单且更好地精细平衡。因此本来就具有较高的转速并且不易于振动。

对此，随着取消了先前在分离器滚筒的内部的中央穿过的分离器轮轴而为分离器空气和细料的混合物提供了明显更大的有效流动横截面。而载有细料的分离器空气以13至17m/s的速度通过分离器滚轮的筛分结构进入其内部，紧接在细料出口之前通过根据本发明的措施使载有细料的分离器空气的流动速度降低到2至6m/s。由此通过在分离器空气中的涡流降低细料趋于凝结、即结块的趋势。

此外，使得对分离器轮的周期维护明显更简单。不再有尤其在必须操作以便取下一件式或多件式的分离器滚筒并且重新推上且定位替换件以便最终通过旋紧螺接件固定时由于其较大长度而非常不便于使用的一件式的轴，该螺接件大多在分离器滚筒和分离器轴之间的环形间隙中因此难以接触到。

对此，通过根据本发明的设计方案大多也改进了筛分品质，因为在分离器滚筒之内的有效流动横截面变大。由此大多情况下伴随的效果在于，改进了对细颗粒的运输。细颗粒在经过筛网状的滚筒侧面之后在分离器滚筒内部有更多的空间，因此在筛分之后产生更少地凝聚。

本发明的另一目的

关于前面所述，本发明的目的也为，提供一种离心分离器，该离心分离器实现品质进一步改进的筛分结果。

根据本发明的另一实现方案

根据本发明借助具有第二主权利要求的特征的离心分离器实现。对于该离心分离器一方面要求独立的保护，没有引用其他的权利要求。另一方面也要求保护其与第一主权利要求的组合，由此其成为从属权利要求。

前述权利要求以其最广泛的形式提出一种离心分离器作为实现方案，其中，在至少一个粗料出口的区域中布置一件式或多件式的引导机构。引导机构布置成与包围分离器滚筒的分离器壳体区段的内侧面具有最小间距X。由此设计为，以≤X的径向间距沿着所述内侧面流动的筛分物料碰到引导机构上并且然后离心地被排出到粗料出口中。此外，引导机构如此设计，使得在任何情况下筛分物料的以＞X的径向间距沿着所述内侧面流动的部分在径向向内的方向上朝分离器滚筒偏转并且由此接近分离器轮，通常并非是仅不显著地接近。

为了清楚术语，应首先注意以下几点：

最小间距X在径向方向上测得。最小间距表示流过的筛分物料在其碰到引导机构上时首先到达的引导机构的前棱边与限定分离器腔的内侧面保持的间距。

在本发明中在筛分物料经过引导机构的径向向外的一侧时发生碰撞，但是没有从分离器轮获得使飞行轨道改变或明显改变的冲量。

根据本发明的设计方案具有以下结论：

以≤X的径向间距沿着所述内侧面流动的筛分物料是粗料，粗料已经尽可能地与细料分开并因此由于筛分过程而充分分离。粗料碰到引导机构并且无干扰地到达粗料出口。因为在此取消了内侧面的支撑作用，到达的粗料通过作用在其上的离心力而排出到粗料出口中。因为粗料在流动静止的一侧上、即在引导机构的背风侧上到达粗料出口，没有发生粗料的一部分由于涡流而再次无意回到分离器腔的风险。

而筛分物料的以＞X的径向间距沿着所述内侧面流动的部分朝分离器滚筒14的方向偏转并且被抛回。由此防止，已经相对接近通至粗料出口的有效开口、但是筛分过程在量上还未完成的筛分物料由于离心力以及在所述有效开口的近区域中出现的涡流而提前排出到粗料出口中。因为由此实际上还不能从筛分过程中取走可分离的细料，这会对筛分结果不利。代替地，对朝分离器滚筒的方向抛回的筛分物料继续进行筛分，在该筛分过程中至此还与粗料混在一起的细料有机会与其分开。

本发明的可选的改进方案

优选地，引导机构部分地遮盖粗料出口或朝粗料出口分支的有效横截面。优选地，遮盖所述有效横截面的大于35％、更佳地大于50％。

引导机构以这种方式使上述背风区域具有非常有效的尺寸且基本上防止了筛分物料提前排出到粗料出口中。

特别优选的是在粗粒出口处馈入额外的分离器空气的结构，该额外的分离器空气经由分离器滚筒流到细料出口中。可将该额外的分离器空气称为在粗料出口的区域中作用的辅助空气，该辅助空气尤其与所述引导机构相结合使得筛分物料没有提前排出到粗料出口中。特别优选的是，所述分离器空气不仅是被动地被吸取，而是主动地借助相应的鼓风机或从压缩空气系统吹入。

有利的是，分离器滚筒的使用长度NL和分离器滚筒的最大使用直径ND之间的比例NL/ND≥2、理想地≥2.3。如果在NL/ND＝2.5的最佳情况下，此时分离器滚筒的使用长度为2000mm，则分离器滚筒的使用直径为800mm。此时分离器滚筒的使用长度为分离器滚筒平行于旋转轴线L没有延伸通过分离器腔的长度。使用直径是滚筒的最大外直径。对此，在流动技术上不重要的是，局部更靠外的造型(例如法兰)完全不会进入最大外直径的计算中。

通过所述的长的分离器滚筒的结构可在没有增大其额定直径的情况下提高产量。因为随着长度的增加，可将细料从分离器腔吸入分离器滚筒内部中的流通面积增大。因为分离器滚筒的额定直径没有增大，没有不利地影响筛分结果。尤其没有增加需要通过其他的措施来补偿的使较粗的颗粒进入到获取的细料中。

同时在参数(直径、转速和空气量)相同的情况下，在轴向方向上较长的分离器滚筒趋于更细的筛分，因为由于较大的流入横截面使得空气通过分离器滚筒的筛网状的侧面的径向通过速度降低。由此仅会趋于将更细的部分在克服作用在其的离心力的情况下吸入。

特别有利的是，设计离心分离器使得分离器轮轴的至少一个、优选两个部件支承在筛分物料腔之外。先前布置在分离器腔本身中的滚动轴承必须通过很高的成本来保护以防在分离器腔中的湍流的以及由此很高的扩散和侵蚀气氛。在分离器腔之外、例如在以很小湍流流过的细料出口的区域中的布置在此实现了改善。在轴承完全布置在每种微尘氛围之外、即也布置在细料出口之外时达到最大改善，可简单接触到其背离分离器腔的一侧。在此，轴承实现了明显更长的平均使用寿命，这在高转速下是非常有利的。

已经发现特别有利的是，桨叶从分离器滚筒的内侧面沿径向向内伸出，桨叶影响分离器空气的运动、尤其引导分离器空气并且加强其旋转。在上下文中可想到，在分离器滚筒的内部中分离器空气的旋转降低了用于朝端侧的出口输送细粒产品的压力。

在此特别有利的是，后面还将详细描述的、尤其对分离器滚筒中间特定的间隔环具有从其内侧面沿径向向内伸出的所述类型的桨叶。

理想地，沿周向方向本身闭合的支撑环从分离器滚筒的内侧面沿径向向内伸出。通常相当长的且相对薄壁的分离器滚筒以特定间距通过该支撑环支撑并且由此防止，在非常高的转速下滚筒状地向外扩展并且同时甚至可能过载、甚至失效。

特别适宜的是，所述支撑环成对地由沿径向向内凸出的法兰形成，在下一段中阐述的分离器滚筒元件借助该法兰彼此连接。

优选地，分离器滚筒由多个、优选至少四个分离器滚筒元件构成。分离器滚筒元件依次沿着共同的旋转轴线布置且彼此连接，优选彼此螺旋连接。

特别有利的是，多个分离器滚筒元件由两组分别相同的分离器滚筒元件构成，因为通过标准件可降低生产成本。甚至有可能实现整个结构系列的成本高效的模块化，例如通过为较大的离心分离器配备这样的分离器滚筒，其不是由两组分别有两个结构相同的分离器滚筒元件构成，而是由两组分别有两个和三个结构相同的分离器滚筒元件构成。

理想地，在分离器滚筒的中间在两个分离器滚筒元件之间装入间隔环。间隔环优选在其外侧面上具有一个或多个用于容纳平衡质量体的凹口，平衡质量体大多呈至少一个平衡槽的造型。

这种额外的支撑环恰好可非常有效地支撑分离器滚筒的由于离心力特别受到负荷的中间区域并且防止过载。

本发明的另一改进方案是，分离器滚筒在其端侧端部处、紧接在至细料出口的过渡部处具有转向唇。转向唇沿径向斜向内地、优选以35°至50°角延伸。该转向唇防止在最短的路径上几乎以“短接”的方式出现不期望的分离器空气流，该分离器空气流在分离器滚筒的端侧处直接地从其侧面流入细料出口。因为这种不期望的分离器空气流可能将未完全筛分的筛分物料拖入细料出口中并且由此导致一种部分“短接”。

优选地，连接分离器滚筒与分离器轮轴的轮盘由轮圈构成，轮圈经由至少两个、更佳地至少三个轮辐与轮毂套筒连接。

特别有利的是，轮圈形成朝细料出口锥形扩展的内侧面，确切地说不是机械制造中常见的斜面，而是轮圈在旋转轴线的方向上的延伸部的至少25％、更佳地至少45％。由此在分离器空气以高速从分离器滚筒的端侧排出到细料出口中的位置改进了对载有细料的分离器空气的引导。由此防止在此由于有效流动横截面的突然变化而导致的过度涡流或在流速过高时导致急剧偏转。因为在该部位处的过度涡流会导致通过流出的分离器空气携带的一部分细料提前析出并且堆积，而不是通过流出的分离器空气完全地排出。

在特别优选的改进方案中设置成，在旋转轴线的方向上轮毂套筒的长度大于轮盘的轮圈的长度。以这种方式可实现根据本发明的分离器轮轴部件的特别牢固且不易弯曲的、没有趋于持久振动或至少暂时的不平衡(例如在起动期间穿过低于临界的转速区域时)的锚固。理想地，在旋转轴线的方向上轮毂套筒的长度比轮圈的相应长度大至少30％、更佳地至少50％。

另一特别有利的选择是，分离器轮轴的第一部件和第二部件分别形成沿径向向外凸出的盘形法兰。该盘形法兰相应地优选整面地贴靠在为分离器轮轴的该部件配备的轮毂套筒的面对分离器滚筒的内部的环形端面上。盘形法兰优选与轮毂套筒螺旋连接，这提供了额外的抗弯曲能力。

附图说明

从下面根据附图描述的实施例中得出其他的设计方案、其他的技术效果和其他的优点。

图1示出了根据本发明的离心分离器的从斜上方以及从外部看的透视图。

图2示出了垂直于旋转轴线地通过根据图1的离心分离器的中心纵向剖视图。

图3示出了沿着旋转轴线通过根据图1的离心分离器的剖视图。

图4示出了看向图3的剖面的视图。

图5示出了看向图2的剖面的视图。

图6示出了根据本发明的离心分离器的总视图。

图7示出了图2的中间区域的局部放大图，但是其中在此间隔环可选地配备有桨叶。

图8示出了图5的局部放大图。

图9示出了根据本发明的密封件的局部细节。

图10从前方示出了与图9相同的部分。

具体实施方式

离心分离器的工作原理

离心分离器的基本工作原理已经在说明书前言中阐述，根据本发明的离心分离器根据该基本工作原理作业。为了避免重复参见说明书前言。

分离器壳体

图1提供根据本发明的离心分离器1的优选实施例的第一概览。

在此可清楚看出分离器壳体2。图1未示出的分离器轮在分离器壳体中旋转。

优选地，分离器壳体2通过水平法兰3被分成上部件2a和下部件2b。上部件2a此时优选可作为整体分离以及或者完全取下或至少可围绕铰链4和其铰链枢转轴线S向上翻转。由此获得至分离器腔的简单维护进入口，该维护进入口有利地可循环式地进行清洁或在周期装料中在每次装料之后进行清洁。

在分离器壳体2在其内部限定的分离器腔10中，稍后还需要详细描述的分离器轮围绕旋转轴线L旋转。在图3中可清楚看出分离器轮，在此用附图标记7表示分离器轮。

如所见地，离心分离器优选实施成水平分离器。这意味着分离器轮7所围绕的旋转轴线L在准备运行状态下水平延伸。

由此降低滚动轴承的负荷，该离心分离器的分离器轮支承在滚动轴承上，从而完全地或基本无间隙地保持住分离器轮。在滚动轴承经受高转速时这是有利的，因为分离器轮优选以50m/s和150m/s之间的外周速度旋转。这原因是，在旋转轴线L水平延伸时滚动轴承在分离器轮的从壳体看的每一侧上都基本承受相同的负荷。相对地，在分离器轮围绕竖直延伸的轴线旋转时会更难实现均匀的轴承负荷。

分离器壳体2在分离器轮之上具有筛分物料入口5。经由筛分物料入口5(大的黑色箭头)将由彼此混合的粗料和细料构成的筛分物料输送给分离器腔。通常，筛分物料入口5同时用作筛分空气入口。因此至少大部分分离器空气也经由该筛分物料入口5进入分离器腔中。基于还将详细描述的根据本发明的分离器轮的在流动技术上特别有利的设计方案，在本发明中首次能够提高产品与空气的比例。对于根据本发明的分离器理想地，至少为每立方米筛分空气对应0.5kg、更好地至少0.75kg筛分物料。可选的上限为每立方米筛分空气对应1kg筛分物料。筛分物料和筛分空气的所述混合优选在基本切线的方向上流入。这种方向的流入有助于在分离器腔中的筛分物料环行而产生筛分作用。如所见，在旋转轴线L的方向上看筛分物料入口5在分离器腔的大部分长度上延伸。

分离器壳体2在分离器腔的两个端侧上分别具有细料出口6。筛分完成的细料经由细料出口排出。通常借助分离器空气排出，分离器空气也经由细料出口6被吸走。如所见，优选在切线方向上排走细料，这通过两个小的白色箭头示出。

分离器壳体2具有粗料出口8，粗料出口通常完全布置在分离器轮7之下。在图1中粗料出口通过大的白色箭头示出。

优选地，经由粗粒出口8或布置在此处的辅助空气输入部9借助附图未示出的鼓风机额外地将一定量的分离器空气吹入分离器腔中。在图1中通过小的黑色箭头示出辅助空气输入部。由此尤其将无意落入粗粒出口的区域中的或无意会落入该区域中的细料再次输送回到分离器腔中。这使得明显改善了筛分结果的品质。

其他细节可非常清楚地从图2中看出，图2示出了分离器的中间区域在竖直方向上的剖视图并且可结合图3一起看。

在此可清楚看出筛分物料入口5的剖切部分，沿旋转轴线L的方向布置在筛分物料入口之后的细料出口6和位于其下的粗料出口8，引导机构28伸入其有效开口中。也可清楚看出，例如分离器壳体2形成基本圆柱体滚筒构造的分离器腔10，滚筒在此水平延伸。在该滚筒中分离器轮7以相对于滚筒的内侧面A具有一定间距地环绕。该间距A优选在分离器轮7的外直径的25％和65％之间。

在特别优选的情况下，该间距在分离器轮7的外直径的32％和40％之间。

分离器轮

根据本发明的分离器轮7和其具体构造最好根据图6和图7来阐述。

分离器轮7基本由具有分离器轮轴11的分离器滚筒14构成，分离器轮轴形成其旋转轴线。

如下面根据图6可见，分离器轮轴11的特征是，分离器轮轴没有完全横越分离器轮7。代替地，其分离器滚筒14的内部空间在其沿旋转轴线L的方向测得的长度的至少80％上保持没有分离器轮轴。在该区域中，分离器滚筒14承担分离器轮轴11的此处缺省的区段承担的功能，稍后将对此进行阐述。

如所见，分离器轮轴11由第一分离器轮轴部件12和第二分离器轮轴部件13构成。两个分离器轮轴部件分别在轮盘15中终止。轮盘15由轮毂套筒16构成，轮毂套筒经由至少三个轮辐17与轮圈18连接，优选连接成一件。轮毂套筒16在旋转轴线L的方向上具有的长度大于轮圈18的相应长度。

可清楚看见，每个分离器轮轴部件12、13在其面对分离器滚筒的内部的端部上形成盘形法兰19。该盘形法兰19贴靠在为其配备的轮毂套筒16的内端侧上。由此相应的盘形法兰19防止相关的分离器轮轴部件12、13可能从轮毂套筒16中被向外拉出。优选地，盘形法兰10还与轮毂套筒16螺接(verschraubt)。在图6中在第一分离器轮轴部件12的盘形法兰19上可看出相应的、优选至少六个栓的栓头35。

如上简单所述，分离器滚筒14在缺省分离器轮轴11的区域中承担支承的功能。为此，分离器滚筒的侧面实施成厚壁的。该侧面的壁厚可基本相当于轮毂套筒16的壁厚。特别有利的是，该侧面的壁厚大于20mm并且理想地在30mm和48mm之间的范围中，其中，+/-0.3mm。额外地，分离器滚筒通过向内凸出的环盘形状的支撑环加固，其中多个彼此带有间距地设置在分离器轮的内表面上并且稍后将详细描述。分离器滚筒的圆周侧面的大部分被穿孔。其此时形成筛网或优选格栅状的或穿孔的结构，可通过该结构吸入。格栅状的结构的特征尤其可在于，其缺口在平行于纵轴线的方向上比在周向方向上长至少7.5倍、更佳地至少10倍，这可改进吸入特性。

优选地，每个分离器轮轴部件12、13构造成具有不同直径的分级轴。优选地，在分级轴(除了盘形法兰19以外)具有其最大直径的部位处，分级轴被轮毂套筒16搭接。

如所见地，轮盘15的轮圈18构造成在周向方向上完全闭合的环。环的一端侧贴靠到分离器滚筒14的相应端面上并且与其螺接。优选地，从轮盘15的外侧开始进行旋拧。相应地，在此可看出在轮圈18中的用于栓头的容纳孔20，参见图6。

图6示出了轮圈18的内侧面21如何朝向细料出口锥形地扩展。该扩展不仅仅是在机械制造中常见的倒角。在这种情况下该扩展在轮圈的大部分长度上在旋转轴线L的方向上延伸。

每个轮圈在其外周面上支承一种齿部22或其他的桨叶状造型。齿部或该桨叶状造型与包围其的壳体一起形成一种叶轮和/或机械转向器，其沿流动方向布置在密封间隙之前，叶轮和/或机械转向器有效地负责密封间隙，参见图6并结合图10。叶轮和/或机械转向器阻挡颗粒，尽管用空气吹扫在转子和壳体之间的间隙，但是颗粒仍然可到达该空隙中。

优选地，轮圈在其外周面上设有一个或多个密封槽23，密封槽形成迷宫式密封件的一部分，分离器轮在其端侧上借助该迷宫式密封件相对于细料出口6密封，对此后面还将详细描述。

轮辐17的优选设计方案可根据图6的下部来实施。轮辐17优选在纯径向方向上从轮毂套筒16延伸至轮圈18。每个轮辐在其与轮毂套筒16连接的部位处与在旋转轴线L的方向上测得的一样长。对此，每个轮辐17朝向轮圈18逐渐变细。这意味着，每个轮辐通常伸入分离器滚筒14的内部空间中并且在其相对侧上在旋转轴线L的方向上向外伸出轮圈18。轮辐以这种方式具有相对大的面积并且由此能有效地辅助带动分离器空气旋转。

分离器滚筒优选由多个分开制成的分离器滚筒元件14a和14b组成。分离器滚筒元件依次沿着共同的旋转轴线L布置并且彼此连接，优选螺接。理想地，分离器滚筒元件具有“使用长度(NL)与使用直径(ND)的比例”，该比例满足以下等式：NL/ND＝0.5至0.8。对此，使用长度相当于平行于旋转轴线L的总延伸。沿着旋转轴线L延伸500mm的分离器滚筒元件此时具有的直径为1000mm。

特别有利的是，分离器滚筒元件14a、14b中的每一个在其两个端侧上分别具有环盘状的固定法兰24a、24b、24c。固定法兰关于分离器滚筒元件的内周面在径向向内的方向上延伸量为H。对此，理想地为：H≥30mm，参见图7，在图7中示出了尺寸H。从另一观察角度看对此可以说，通过有效直径XX(参见图7)的自由面与尺寸H相关地必须提供足够位置，以便在此流动速度降低到30m/sec以下。尽管如此，结构自然必须具有足够的机械强度。

由此所述固定法兰完全地位于分离器滚筒的内部。固定法兰具有螺接件，螺接件使两个相邻的分离器滚筒元件彼此固紧。固定法兰大多也形成对中槽或与其互补的对中突起部36，经由其共同作用使相邻的分离器滚筒元件相对彼此精确定位。这种对中槽和用附图标记36表示的对中突起部的精确图示在图7中的右侧、中间。

在该实施例中，彼此螺接的环盘形的一对固定法兰24a、24b、24c分别形成上面已经简短提及的支撑环。借助该支撑环防止，分离器滚筒14在高的运行转速引起的大的离心力的影响下在其中间区域中桶状地向外膨胀、甚至过载以及失效。

对此根据图6在分离器滚筒的中间在两个分离器滚筒元件14a之间装入特殊的间隔环25。间隔环25在其外侧面上具有一个或多个用于容纳平衡质量体、优选呈至少一个平衡槽37的形式的平衡质量体的凹口，参见图7。

此外，该间隔环25与通过螺接件锁止该间隔环的环盘形的固定法兰24a一起实现了上述类型的更宽的且因此可承受特别高负荷的支撑环。这特别有利地起作用，因为其在此由于离心力位于分离器滚筒14的受到负荷最高的部位处。

可选地，间隔环25可配备有从其开始在径向方向上还更向内凸出的桨叶26，桨叶用于使分离器空气运动但是没有干扰下面阐述的压力平衡，参见图7。

在以前的结构中分离器滚筒由于强度原因在如今的间隔环25的区域中借助分离器轴的具有很窄的缺口或用于搅动的轮辐的圆盘轮支撑。因此在根据本发明的结构中在其最大的流动横截面上在分离器滚筒的与第一细料出口接通的左半部和分离器滚筒的与位于另一侧的第二细料出口接通的右半部之间实现明显更好的暂时压力平衡。

由此实现的、在分离器滚筒的内部的较小压力脉冲改进了筛分结果，因为产生很少的积聚。

如所见地，每个固定法兰24a、24b、24c的径向向内端部在整个宽度上倾斜、例如单坡屋顶状，如图6所示。在此基础上，两个彼此螺接的固定法兰形成双坡屋顶状的结构设置，该结构设置在功能上表现为用于筛分物料的滑动斜面。由此可靠地防止，在运行中可能较重的筛分物料部分持久地积聚在该部位处并且由于离心力而被保持在此处，例如在平行于旋转轴线L延伸的面中由于缺少滑动斜面就可为这种情况。

由于相同的原因，间隔环25的径向向内端部双坡屋顶状地倾斜，并且如果存在的话桨叶26的内部端部也双坡屋顶状地倾斜。

根据图6可清楚看出，分离器滚筒元件总共由两组相同分离器滚筒元件构成。如所见地，在分离器滚筒14的中间相遇的两个分离器滚筒元件14a结构相同并且向外使分离器滚筒14终止的两个分离器滚筒元件14b也结构相同。

最后，图6示出了分离器滚筒在其两个端侧端部处紧接在至细料出口6的过渡部上具有径向向内且同时朝分离器滚筒14的中间的方向倾斜延伸的转向唇27。该转向唇产生在说明书前言中所述的功能。

值得考虑的是，分离器滚筒元件14a和14b可实施成铸件、例如由球墨铸铁构成的铸件，其以如下方式精密车削。以这种方式可特别有效地在分离器滚筒14的外周面中制造多个缺口。不管分离器滚筒实施成一件式还是多件式都同样需要这些缺口使分离器空气进入分离器滚筒的内部。此外，在一件式或多件式的分离器轮中缺口优选是唯一的或至少主要的器件，用于使进入分离器腔中的分离器空气和通过其携带的筛分物料在分离器腔室中环行，从而离心力可发挥其分离效果。

控制粗料出口的引导机构

根据本发明的控制至粗料出口的输入部的引导机构28可根据图2、图5和图8清楚看出且进行阐述。

根据本发明的引导机构28可为桨叶或术语桨叶的其他可选设计中的类似于桨叶的引导机构。其主引导面29如此弯曲，使得碰撞到该主引导面29上的筛分物料向内朝分离器滚筒14偏转或抛回。至此可能还混入碰撞到桨叶26上的筛分物料且通过其沿径向向外一起带走的细料由此有机会与粗料分离，然后通过流入分离器滚筒14内部中的筛分空气携带并且进入分离器滚筒14的内部。由此明显改进分类品质。

可考虑，所述弯曲优选是连续凹形的弯曲，其朝向分离器滚筒14倾斜。主引导面29优选实施成相应弯曲的板，板至少通过两个在两侧边缘的边缘板30保持形状，参见图5和图8。主引导面29通常也还在其中间(在沿着旋转轴线L的方向上测得)通过在此作为肋状的加强部焊接的所述类型的边缘板30稳固。优选地，桨叶设计成，桨叶没有引起涡流，至少没有引起明显的涡流。

在平行于旋转轴线L的方向上，根据本发明的优选一件式的引导机构28的延长部通常如此大，使得该引导机构在沿着旋转轴线L的方向上遮盖整个粗粒出口。在旋转方向上看，根据本发明的引导机构28的延长部优选如此大，使得引导机构遮盖大于45％、更佳地60％至70％的有效面积，粗粒出口以该有效面通入构造成分离器壳体的一部分的滚筒的内侧面中，该内侧面限定分离器腔10。

特别有利的是，引导机构的位置在旋转方向上以及反向于旋转方向上是可调节的，理想地可无级地调节，从而在需要时引导机构遮盖更大或更小的有效面积，粗粒出口以该有效面积通入所述滚筒的内侧面中，这在此未特殊地示出。根据本发明的引导机构可以这种方式设定细料的当前通过分离器要求的最大平均粒直径。

对此特别之处是，引导机构28以与滚筒的内侧面相距间距X安装，滚筒限定分离器腔10。在此提及的间距X优选在3mm和12mm之间。理想地，该间距可大多无级地设置。在本文中，该间距与包含在筛分物料中的粗颗粒数量相关。如果包含许多粗颗粒，必须较快速地分离。此时该间距趋于设置成更大，从而能够更快速地排出。

引导机构28的定位使得以≤X的径向间距沿着所述内侧面流动的筛分物料(粗料)碰到引导机构28，然后通过离心力排出到粗料出口中。仅筛分物料的以＞X以及＜Y的径向间距沿着所述内侧面流动的部分朝向分离器滚筒14的方向偏转。在此对于间距Y优选为(DSK-DSR)/2，其中，DSK是分离器腔的内直径并且DSR是分离器滚筒的外直径。可以说，可替代地间距Y”应在1/2DSR和2/6DSR之间的数值范围中。

还值得注意的是，引导机构28与辅助空气输入部9共同作用时特别有效，因为二者的改进共同发挥了协同的效果。

这可根据图5的右侧清楚看出。

引导机构28迫使经由辅助空气输入部9吹入的辅助空气增强地在切线方向上进入分离器腔10中。这防止或降低了辅助空气以钝角未受限制地冲撞在以高速在分离器腔10中旋转的分离器空气上并且由此产生不期望的涡流的趋势。

同时在粗料碰到引导机构28之后，引导机构28使得在粗料落入的区域中的空气引导变得平静。因为引导机构28在该区域中相对于在分离器腔中以高速循环的筛分空气提供背风空间、至少基本上背风的空间。

所有这些都明显改善了筛分品质。

分离器轮的端侧密封件

在本发明中也应注意的是，在分离器腔10和细料出口6之间的过渡部在分离器滚筒14的端侧处尽可能有效地密封。这是有意义的，因为在该部位处缺少密封件将导致，已经获得高的筛分品质的细料被还未或还未完全筛分的筛分物料污染。这是需要避免的。

在此，为此设置非接触式密封。

为了能够实现这种密封，分离器壳体2在分离器腔10和细料出口6之间的密封部位的区域中实施成双壁区域。该双壁区域在图3中通过附图标记D标示出来。

经由双壁区域D将压缩空气引入到密封部位。

图10以放大图示出了实际的密封部位。在此首先可看出轮圈18的局部。该局部在其外侧上具有多个、在这种情况下优选三个环绕的密封槽23，如上面简短所述，还参见图6。

双壁区域在其靠近密封部位的端部处具有密封嵌件31，还参见图10。密封嵌件31虽然至少基本上无接触地用于密封但是优选实施成可更换的，因为在微尘氛围中长期来看涉及损耗件。该密封嵌件形成三个凸起的环绕的密封环32。每个这种密封环32接合到轮圈18上的为其配备的密封槽23中。

因为密封件非接触式地工作，凸起的环绕的密封环32和为其配备的密封槽23形成一种迷宫。为了使该密封件具有真实的阻挡作用，密封嵌件31配备有一个或优选多个压缩空气吹入口34，经由压缩空气吹入口将压缩空气吹入分配通道33中以便进行所述迷宫式密封，其经由双壁区域接近密封部位，参见图10。

吹入的压缩空气的较大部分从分配通道33开始流入分离器腔10中并且保持其流出路径没有进入的筛分物料。吹入的压缩空气的较少部分流入细料出口6中。后者由于由密封环32和密封槽形成的两个阻挡妨碍了吹入的压缩空气的该部分，而不仅仅是一个，因此流量相应更低。

这种非接触式工作的密封件很有利于控制出现在根据本发明的分离器轮处的高转速。

一般性的最后说明

不管是否与已经提及的权利要求和/或说明书中的特征相结合地保护离心分离器1，该离心分离器的特征在于，分离器轮7在其端侧的区域中在其外圆周上通过非接触式的密封件相对于分离器壳体2密封，在其中吹入密封空气，密封空气优选较大部分流入分离器腔14中并且优选较小部分流入细料出口6中。

不管是否与已经提及的权利要求和/或说明书中的特征相结合地保护离心分离器1，离心分离器的分离器滚筒14在其端侧端部紧接在至细料出口6的过渡部处具有径向向内且同时朝分离器滚筒14的旋转轴线中间的方向倾斜延伸的转向唇27。

不管是否与已经提及的权利要求和/或说明书中的特征相结合地保护离心分离器1，其中用于保持分离器轮轴部件12、13的轮毂套筒16的长度在旋转轴线L的方向上比轮盘15的轮圈18的长度更大，轮盘保持分离器滚筒的位置。

为了避免不恰当地规避本专利，也同样适用于离心分离器，离心分离器相应于已经提及的权利要求，不同之处在于离心分离器仅一侧具有唯一的细料出口、尤其是垂直离心分离器。

附图标记列表

1离心分离器

2分离器壳体

2a分离器壳体的上部件

2b分离器壳体的下部件

3水平法兰

4用于使先前分成两个半部的分离器壳体摆动的铰链

5筛分物料入口

6细料出口

7分离器轮

8粗料出口

9辅助空气输入部

10分离器腔

11分离器轮轴

12分离器轮轴11的第一分离器轮轴部件

13分离器轮轴11的第二分离器轮轴部件

14分离器滚筒

14a分离器滚筒元件，类型1

14b分离器滚筒元件，类型2

15由轮毂套筒、轮辐和轮圈构成的轮盘

16轮毂套筒

17轮辐

18轮圈

19盘形法兰

20栓头容纳孔

21轮圈的内侧面

22齿部

23密封槽

24a环盘形的固定法兰

24b环盘形的固定法兰

24c环盘形的固定法兰

25间隔环

26桨叶

27转向唇

28引导机构

29主引导面

30边缘板

31密封嵌件

32密封环

33分配通道

34压缩空气吹入口

35栓头

36对中突起部

37平衡槽

A在分离器腔的内侧面和分离器滚筒的外侧面之间的径向间距

D双壁区域

DSK分离器腔的内直径或限定分离器腔的滚筒的内直径

DSR分离器滚筒的外直径

H延伸部的数值

L旋转轴线

ND分离器滚筒的使用直径

NL分离器滚筒的使用长度

S铰链对4的铰链枢转轴线

X在引导机构28和分离器腔的内侧面之间的最小径向间距

Y为了还与引导机构28直接接触而在分离器腔中环绕的筛分物料与分离器腔的内侧面允许具有的最大径向间距

Y”在引导机构28和分离器轮之间的径向自由通道

XX在环盘形的固定法兰的内部中的有效直径

Claims (15)

1.离心分离器(1)，所述离心分离器具有分离器壳体(2)和分离器轮(7)，所述分离器轮在所述分离器壳体(2)中环绕，其中，所述分离器壳体(2)具有至少一个筛分物料入口(5)、至少一个粗料出口(8)以及至少一个第一细料出口(6)，其中，所述分离器轮(7)由分离器滚筒(14)和支承分离器滚筒(14)的分离器轮轴(11)形成，所述分离器轮轴优选围绕水平轴线旋转，并且所述分离器滚筒(14)的圆周侧面被穿孔，使得所述分离器滚筒在运行中使在外侧面上碰撞到所述分离器滚筒(14)上的筛分物料旋转，并且使得筛分空气在径向向内的方向上流过所述圆周侧面，其中，所述至少一个细料出口(6)布置在所述分离器滚筒(14)的端部处，并且经由所述分离器滚筒(14)的自由的端面使细料从所述分离器滚筒(14)的内部流入所述至少一个细料出口(6)，其特征在于，所述分离器轮轴(11)由两个部件(12、13)构成，两个部件未直接支承地彼此连接，并且所述分离器轮轴(11)的第一部件(12)从在其第一端侧的区域中支承所述分离器滚筒(14)的第一轮盘(15)向外延伸离开所述分离器滚筒(14)，并且所述分离器轮轴(11)的第二部件(13)从在其第二端侧的区域中支承所述分离器滚筒(14)的轮盘(15)向外延伸离开所述分离器滚筒(14)。

2.离心分离器(1)，优选根据权利要求1所述的离心分离器(1)，其特征在于，在至少一个粗料出口(8)的区域中布置引导机构(28)，其中，所述引导机构(28)布置成与包围所述分离器滚筒(14)的分离器壳体区段的内侧面具有间距X，并且设计为，以≤X的径向间距沿着所述内侧面流动的筛分物料碰到所述引导机构(28)上并且然后被排出到所述粗料出口(8)中，并且以＞X的径向间距沿着所述内侧面流动的筛分物料在径向向内的方向上朝所述分离器滚筒(14)偏转。

3.根据权利要求2所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述引导机构(28)沿流动方向部分地遮盖所述粗料出口(8)并且优选地，遮盖所述粗料出口(8)的有效横截面的大于35％、更佳地大于50％，其中，所述遮盖程度优选能调节，理想地连续地调节。

4.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述分离器轮轴(11)的至少一个、优选两个部件(12、13)支承在所述分离器腔(10)之外，其中，所述分离器轮轴的两个部件(12、13)优选也穿过相应的细料出口(6)并且在所述细料出口(6)之外支承在其背离所述分离器腔(10)的一侧上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述至少一个粗料出口(8)布置在所述分离器滚筒(14)之下并且在所述粗料出口(8)处馈入分离器空气，所述分离器空气经由所述分离器滚筒(14)流走。

6.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述分离器滚筒(14)的使用长度(NL)和所述分离器滚筒(14)的最大使用直径(ND)之间的比例NL/ND≥2、理想地≥2.3。

7.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(1)，其特征在于，桨叶(26)从所述分离器滚筒(14)的内侧面沿径向向内伸出。

8.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(1)，其特征在于，沿周向方向本身闭合的支撑环从所述分离器滚筒(14)的内侧面沿径向向内伸出。

9.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述分离器滚筒(14)由多个、优选至少四个分离器滚筒元件(14a；14b)构成，所述分离器滚筒元件依次沿着共同的旋转轴线(L)布置且彼此连接，优选彼此螺接，其中，多个分离器滚筒元件(14a；14b)理想地由两组分别相同的分离器滚筒元件(14a；14b)构成。

10.根据权利要求9所述的离心分离器(1)，其特征在于，每个分离器滚筒元件(14a；14b)在其端侧上形成环盘形的固定法兰(24a；24b；24c)，所述固定法兰相对于所述分离器滚筒元件(14a；14b)的内侧面以数值(H)在径向向内的方向上延伸，其中优选地每个分离器滚筒元件(14a；14b)的至少一个固定法兰(24)在其径向延伸的至少25％上倾斜。

11.根据权利要求9或10所述的离心分离器(1)，其特征在于，在所述分离器滚筒(14)的中间在两个分离器滚筒元件(14a；14b)之间装入间隔环(25)，其中，所述间隔环(25)优选在其外侧面上具有一个或多个用于容纳平衡质量体的凹口，优选所述平衡质量体呈至少一个平衡槽的造型。

12.根据权利要求9至11中任一项与权利要求6结合所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述间隔环(25)具有从其内侧面沿径向向内伸出的桨叶(26)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述轮盘(15)分别由轮圈(18)构成，所述轮圈经由至少两个、更佳地至少三个轮辐(17)与轮毂套筒(16)连接，其中，所述轮圈(18)优选形成朝所述细料出口(6)锥形扩展的内侧面。

14.根据权利要求13所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述分离器轮轴(11)的第一部件和第二部件分别形成沿径向向外凸出的盘形法兰(19)，所述盘形法兰贴靠在为所述分离器轮轴(11)的该部件配备的轮毂套筒(16)的面对所述分离器滚筒(14)的内部的环形端面上并且优选与所述轮毂套筒(16)螺接。

15.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器(1)，其特征在于，所述分离器滚筒的额定转速为，在所述分离器滚筒的外直径处达到或超过所述目标值160m/s。

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