Durch eine Druckluftturbine angetriebene Ultrazentrifuge Kombinationen
von durch einen Elektromotor direkt angetriebenen Zentrifugen mit einem Kältemaschinensatz
zur Kühlung der Zentrifuge sind bekannt.Ultracentrifuge combinations driven by a compressed air turbine
by centrifuges directly driven by an electric motor with a refrigeration unit
for cooling the centrifuge are known.
Die Erfindung betrifft eine durch eine Druckluftturbine angetriebene
Ultrazentrifuge, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die entspannte kalte Abluft
der Turbine zum Kühlen von Rotor und Gehäuse der Zentrifuge verwendet wird. Zweckmäßigerweise
wird die Ultrazentrifuge dadurch gekühlt, daß die kalte Abluft der Turbine in den
Raum zwischen Rotor und Gehäuse der Zentrifuge geleitet wird. Darüber hinaus kann
die Kühlwirkung noch verstärkt werden, wenn die kalte Abluft nach Passieren des
Gehäuses noch durch einen das Gehäuse umgebenden Kühlmantel geleitet wird.The invention relates to one driven by a compressed air turbine
Ultracentrifuge, and it is characterized in that the relaxed cold exhaust air
the turbine is used to cool the rotor and housing of the centrifuge. Appropriately
the ultracentrifuge is cooled by the fact that the cold exhaust air from the turbine into the
Space between the rotor and the housing of the centrifuge is passed. In addition, can
The cooling effect can be increased if the cold exhaust air passes through the
Housing is still passed through a cooling jacket surrounding the housing.
In einer Ultrazentrifuge gemäß der Erfindung wird die in der Druckluft
enthaltene Energie in der Turbine in mechanische Energie zum Antrieb und gleichzeitig
die dabei durch die Entspannung entstehende Kälte zur Kühlung der Zentrifuge ausgenutzt.
Da sich Drehzahl und Kälteleistung auf einfache, Weise durch Druck- und Mengenregelung
verändern bzw. einstellen lassen, kann eine solche Zentrifuge bei dem Vorteil einfacher
und gedrängter Bauweise für einen großen Anwendungsbereich verwendet werden und
hat gegenüber dein bekannten Ausführungen den Vorteil, daß ein besonderer Kältemaschinensatz
nicht mehr benötigt wird.In an ultracentrifuge according to the invention in the compressed air
Energy contained in the turbine in mechanical energy for propulsion and at the same time
the cold resulting from the relaxation is used to cool the centrifuge.
Since the speed and cooling capacity can be changed in a simple way through pressure and volume control
can be changed or adjusted, such a centrifuge can be easier with the advantage
and compact design can be used for a wide range of applications and
has the advantage over your known designs that a special refrigeration machine set
is no longer needed.
Der Direktantrieb mittels einer Drucklufttürbine bietet gegenüber
einem solchen mittels eines Elektromotors den Vorteil, daß sich mit einer Druckluftturbine
beträchtlich höhere Drehzahlen erreichen lassen, als das mit einem Elektromotor
bei annähernd gleichen Abmessungen möglich ist, der von einem Netz mit 50 Hz gespeist
ist und demzufolge nur bis 15 000 U/nnin erreichen kann. Elektromotoren; die an
die Drehzahlen von Druckluftturbinen herankommen, bedürfen besonderer Stromduellen
mit höheren Frequenzen, was einen zusätzlichen Aufwand bedeutet und somit deren
Wirtschaftlichkeit in Frage stellt.The direct drive by means of a compressed air turbine offers opposite
one such by means of an electric motor has the advantage that it can work with a compressed air turbine
Can reach considerably higher speeds than with an electric motor
with approximately the same dimensions is possible, which is fed by a network with 50 Hz
and can therefore only reach up to 15,000 rpm. Electric motors; the on
The speeds of compressed air turbines approach require special current duels
with higher frequencies, which means an additional effort and thus their
Puts profitability into question.
Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher
erläutert, welche eine Zentrifuge rnit unten angeordneter Antriebturbine zeigt.
Die Fixierung des Gehäusemantels ist nicht gezeichnet, sie erfolgt in der üblichen
Weise, z, B. durch Ständer, die an einer Grundplatte befestigt sind. Die Antriebluft
wird über Bohrungen 2 dem Gehäuse 1 zugeführt, gelangt durch einen Düsenkranz 3
in das Laufrad 4 und von hier über einen Umkehrkranz 6 in das Laufrad 7 und von
dort durch den Raum zwischen Rotor 10 und Gehäusewand 15; um durch die Öffnungen
13 im Zentrifugendeckel 14 auszutreten. Die Antriebwelle 5 der Turbine ist dreifach
gelagert, und zwar in den Kugellagern B und 9 sowie in einem Stirnlager. Gegebenenfalls
kann im Gehäuse ein Doppelmantel vorgesehen werden, durch den die aus dem Gehäusedeckel
austretende Kaltluft nochmals am Gehäuse entlang geführt wird. Statt, wie beschrieben,
die Antriebturbine unten anzuordnen, kann sie auch oberhalb im Deckel gelagert werden,
wobei das Gegenlager im Gehäuseboden vorzusehen ist.An exemplary embodiment is detailed below with reference to the drawing
explains, which shows a centrifuge with a drive turbine arranged below.
The fixation of the housing jacket is not shown, it takes place in the usual way
Way, e.g. by means of stands that are attached to a base plate. The drive air
is fed to the housing 1 via bores 2, passes through a nozzle ring 3
into the impeller 4 and from here via a reversing ring 6 into the impeller 7 and from
there through the space between rotor 10 and housing wall 15; around through the openings
13 to exit the centrifuge lid 14. The drive shaft 5 of the turbine is triple
stored, in the ball bearings B and 9 and in a front bearing. Possibly
a double jacket can be provided in the housing through which the housing cover
escaping cold air is guided along the housing again. Instead of, as described,
to arrange the drive turbine at the bottom, it can also be stored above in the cover,
the counter bearing is to be provided in the housing base.
Die Vorteile der beschriebenen Zentrifuge liegen in der Gedrängtheit
der Anordnung - da eine besondere Kältemaschine wegfällt, die zusätzlich Platz beanspruchen
würde -, ferner in der Anpassungsfähigkeit an die verlangten Temperaturen, da bei
Steigerung der Luftmenge durch die Verbesserung des Wirkungsgrades Ablufttemperaturen
der Turbine bis zu -20° C erreicht werden können. Ferner kann die Drehzahl der Turbine
durch Änderung des Druckverhältnisses geregelt werden. Diese- Regelung ist bei elektromotorischem
Antrieb nicht ahne einen besonderen Aufwand möglich.The advantages of the centrifuge described are its compactness
the arrangement - as there is no need for a special cooling machine that takes up additional space
would -, furthermore in the adaptability to the required temperatures, since at
Increasing the amount of air by improving the efficiency of exhaust air temperatures
the turbine can reach temperatures as low as -20 ° C. Furthermore, the speed of the turbine
can be regulated by changing the pressure ratio. This regulation is with electromotive
Drive not possible without a special effort.
Während die höchstmögliche Umdrehungszahl bei Elektromotorantrieb
mit 50 Hz bei 15 000 U/min liegt, kann bei gleichen Abmessungen der Zentrifuge mit
Druckluftmotorantrieb eine Umdrehungszahl von 26 000 U/min :ohne weiteres erreicht
werden. Daraus ergeben sich wesentlich bessere Trennwirkungen für die zu zentrifugierenden
Substanzen. Die erreichbaren Temperaturen liegen bei etwa -10° C, wenn man eine
angesaugte Luftmenge von 16;66 cbm/h bei einem Verdichtungsverhältnis von p2/p,
= 6 zugrunde legt.
Ein weiterer Vorteil liegt in der Verminderung
der Einrichtungskosten gegenüber einem -elektromotorischen Antrieb mit besonderer
Kältemaschine.While the highest possible number of revolutions with electric motor drive
with 50 Hz at 15,000 rpm, the centrifuge can with the same dimensions
Air motor drive a speed of 26,000 rpm: easily achieved
will. This results in much better separation effects for the centrifuged
Substances. The achievable temperatures are around -10 ° C, if you have a
intake air volume of 16; 66 cbm / h with a compression ratio of p2 / p,
= 6 is based on.
Another advantage is the reduction
the set-up costs compared to an -electromotive drive with special
Chiller.