DE1657269A1

DE1657269A1 - Centrifuge with intermittent partial and full discharge of the rotor content

Info

Publication number: DE1657269A1
Application number: DE19681657269
Authority: DE
Inventors: Carl-Goeran Nilson
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1967-03-29
Filing date: 1968-01-29
Publication date: 1971-02-11
Also published as: US3494546A

Description

Zentrifuge nit interoiittierenuop. teilweise^ sowie volle;;. Austrat des Rotorinhalts.Centrifuge with interoiittierenuop. partially ^ as well as full ;;. Exit of the rotor contents.

iJic 3rfinuun.i betrifft eine Zentrifuge mit interaittierendeia, teilweisen sowie vollen Austrag des r.otorinhalts, in welcher Zentrifuge ein erstes in der Länjisricatunp der Rotorwelle hydraulisch betätiybares Ventil Aulrsse für die abgetrennte ,Co.Tiponente (Schlainm oder scM/ere Flüssigkeit) öffnet und schließt, die in der !\and des Rotors vorgesehen sind, und ein zweites Ventil Auslässe für die Arbeitsflüssigkeit öffnet, v/elche zur Betätio.unr-; des ersten Ventils dient.iJic 3rfinuun.i concerns a centrifuge with interaittierendeia, partial and full discharge of the r.otor content, in which Centrifuge a first in the Länjisricatunp of the rotor shaft hydraulically actuated valve outsides for the separated , Co.Tiponente (Schlainm or SCM / ere liquid) opens and which are provided in the! \ and of the rotor, and a second valve opens outlets for the working fluid, v / elche zur Aktätio.unr-; of the first valve is used.

i3as schv/edischc Patent 192.o21 beschreibt eine Zentrifuge, die es, wenn newilnscht, ermöglicht, einen teilv/eisen oder vollen Austrag des Rotorinhalts herbeizuführen. Der Grad des Austra^s v/ird durch den Zeitraum bestimmt, während viel ehern *i3as schv / edischc patent 192.o21 describes a centrifuge, which makes it possible, if newilnscht, to use a partial or to bring about full discharge of the rotor contents. The degree of emission is determined by the period during which much brazen *

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BADBATH

das zweite Ventil offengehalten wird. Da der Austritt der Arbeitsflüssigkeit durch das zweite Ventil ir.it hoher Ge- . schwindigkeit stattfindet, muH die Regelung der Austrittszeit mit einer Genauigkeit von hundertste!. Sekunden erfolgen« the second valve is kept open. Since the exit of the Working fluid through the second valve ir. speed takes place, the exit time must be regulated with an accuracy of one hundredth !. Seconds happen «

Aufgäbe der Erfindung ist, in einer sichereren weise als bei der bekannten Zentrifuge die TTaJiI zwischen einem teilweisen und einem vollen Austrag des Rotorinlialts zu ermöglichen. Für diesen Zweck ist ein drittes Ventil vorgesehen, welches Auslässe für die gleiche Arbeitsflüssigkeit tv*ie die vorerwähnte Arbeitsflüssigkeit öffnet, welche Auslässe radial innerhalb der ersterwähnten Arbeitsflüssif.heitsauslässe angeordnet sind. Die beiden Ventile, welche Arbeitsflüssigkeit austreten lassen, können in an sich bekannter T.'eise entweder axial oder radial beweglich sein. Genuß einer - Ausführung form der Erfindung wird die Lage der Auslässe, welche,durch das dritte Ventil geöffnet und geschlossen v/erden, durch den inneren Rand einer Ringscheibe bestimmt, die sich vom Umfang der Kammer um einen Betrag nach innen erstreckt, welche Kammer die das erste Ventil betätigende Arbeitsflüssigkeit enthält, Die Lage der Auslässe und damit der Grad des teilweisen Austrags kann in der gewünschten, !"eise mit Hilfe von Scheiben , verändert werden, deren Innenkanten verschiedene radiale Abstände von der Hitte der Scheibe haben. Ein teilweiser Austrag findet dann mittels der radial inneren Arbeitsflüssigkeitsaus lasse statt und der· volle Austrag, mittels der radial äus- The object of the invention is, in a safer manner than in the known centrifuge the TTaJiI between a partial and to enable full discharge of the rotor inlet. For for this purpose a third valve is provided which has outlets for the same working fluid tv * ie the aforementioned Working fluid opens which outlets are arranged radially inside the first-mentioned working fluid outlets are. The two valves, which allow working fluid to escape, can either be axially or axially in a manner known per se be radially movable. Enjoyment of an embodiment of the invention is the location of the outlets, which, through the third Valve open and closed v / earth, determined by the inner edge of an annular disc that extends from the circumference of the Chamber extends inwardly by an amount, which chamber which contains the working fluid actuating the first valve, The The position of the outlets and thus the degree of partial discharge can be set in the desired "!" are changed, the inner edges of which are different radial Clearances from the center of the disc. A partial discharge then takes place by means of the radially inner working fluid outlets and the full discharge, by means of the radially outer

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-o--O-

scrc-ii Arbeitsflüssijrkeitsausifisse, und infolge des Itostandos,/da"> das innere Arbeitsflüssi^keitsventil völlij: unal:-hrnfiif_: von der fr.sseren arbeiten kann, ist - es HQf[IiGh, in einzelnen Fr.ll, entweder einen teilweisen oder einen vollen Austrag ohne genaue P.epelung des Zeitraums für das Offenhalten der Ventile sicherzustellen.scrc-ii working fluid exhaustion, and as a result of the itostandos, / since "> the inner working fluid valve can be fully: unal: -hrnfiif _: from which the fresh sera can work, is - it HQf [IiGh, in some cases, either a partial or to ensure a full discharge without precise planning of the period for keeping the valves open.

>ei Vcrvicnrmip der Aitsf'-ihrimTsforn I¹It der Ringscheibe kön- -.ncn Aus la" düsen für die Arbcitsflüssi.T-'eit vorgesehen verden, die sie!: durch die Scheibe erstrecken, ur den vollcnAustra«· zu ;:ev/.^:;!irleisten."> ei Vcrvicnrmip der Aitsf'-IhrimTsforn I ¹ It the ring disc can-.ncn From la "nozzles for the working fluid, which they extend !: through the disc, for the full flow to;: ev /. ^:; ! ir perform. "

*;.enn scur rasch ein ^csantaustrar; herbeigeführt "werden soll, itann das zvreite Ver.til so ahfieoi-dnet v;erden, cla^p es beim '. ffnen das uritte Ventil öffnet. Die gesamte Arbeitsflüssigi:eit fliegt dann durch die beiden Ventile gleichzeitig*;. hen scur quickly a ^ csantaustrar; brought to "be itann the zvreite Ver.til so ahfieoi-dnet v; ground, cla ^p is at the 'open the valve opens uritte The entire Arbeitsflüssigi: eit then flies through the two valves simultaneously..

end v:ird diie )3rfindünfr in Verbindttrfp mit^den ' ' beiliegenden Zeichnungen näTter beschrieben, deren Fig. 1 und 2 je eine Ausfülirun'nsforin der erfindungsgemäßen Zentrifuge in axialen Schnitt zeilen. Einander entsprechende liinzelteile "bei den beiden Zentrifujren sind mit den gleichen De zugsζiffern versehen.End v: The) 3rindünfr in connection with the '' attached drawings are described later, of which Figs. 1 and 2 each show a description of the centrifuge according to the invention in axial section. Corresponding liinzelteile "in the two Zentrifujren are provided with the same De zugsζiffern.

In l⁷iß. 1 bezeichnet 1 den gleichen PvOtorkörper und 2 des-In l ⁷ eat. 1 denotes 1 the same PvOtor body and 2 des-

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sen Declcel, der durch einen Sicherungsring 3 gehalten wird. Die zu trennende Flüssigkeit fließt durch einen Verteiler in den Trennraum·5 und in einen in diesem vorgesehenen Tellersatz 6. 32s sei angenommen, daß die Flüssigkeit Schlamm enthält" und der abgetrennte Schlainn mittels eines IColbenventils. 7 durch öffnungen 8 in der. Kotorwand freigegeben v/ird. Der Rotor v/ird durch eine Spindeln angetrieben. Zwischen dem Rotorboden und dem Ventil 7 befindet sich ein Raum lo. für die das Ventil betätigende Arbeitsflüssigkeit. Ein jiingventil 11 hält mit ililfe von Xissen 12 drei Kanäle 13 unter der V.'irkunp von Federn 14 geschlossen. Die drei Kissen 12 bilden eine Dreipunktunterstützung für das Ventil .11.. Ein zusätzliches Ringventil 15 hält mittels Kissen 16 drei Kanäle 17 unter der "wirkung von Federn 18 ^eschlosseni Die Federn 14 und IG stützen sich r^egen einen an Rotorboden befestigten Ring 19 ab.. Ein stationärer Körper, der drei Zufuhrkanäle 2o, und 22 für die Arbeitsflussigkeit en.thr.lt-, umgibt die. Spindel 9. Der Kanal 2o öffnet zu eincir. Teil des Körpers, der als Schälscheibe ausgebildet ist. Die drei Kanäle, münden je in eine Ringkammer 23, 24 und 25 im Rotorboden. Von der Kammersen Declcel, which is held by a locking ring 3. The liquid to be separated flows through a distributor into the separating space · 5 and into a set of plates 6, 32s provided therein. It is assumed that the liquid is sludge contains "and the separated tube by means of an I-piston valve. 7 through openings 8 in the. Kotorwand released v / ird. The rotor is driven by a spindle. Between the Rotor base and valve 7 is a space lo. for the working fluid that actuates the valve. A jiingventil 11, with the help of Xissen 12, holds three canals 13 under the V.'irkunp closed by springs 14. The three cushions 12 form a three-point support for the valve .11 .. An additional one Ring valve 15 holds three channels 17 by means of cushions 16 the "effect of springs 18 ^ closedi The springs 14 and IG are supported by a ring attached to the bottom of the rotor 19 from .. A stationary body, the three supply channels 2o, and 22 for the work fluid en.thr.lt-, surrounds the. spindle 9. The channel 2o opens to one. Part of the body that is called Peeling disk is formed. The three channels each flow into an annular chamber 23, 24 and 25 in the rotor base. From the chamber

23 erstreckt sich ein Kanal 2.6 in den Raum Io. Aus der uammer _-"23 a channel 2.6 extends into the room Io. From the uammer _- "

24 erstreckt sich ein Kanal 27 zu einem Raum 2_T8, oberhalb, cbs Ventils 11. Dieser Raum wird durch Kanäle 29 und 3o abgeleitet. Von der Kammer 25 erstreckt sich ein Kanal 31 zu einem Raum 32 oberhalb des Ventils 15. Dieser Raum wird durch24, a channel 27 extends to a space 2 _T 8, above, cbs valve 11. This space is diverted through channels 29 and 3o. From the chamber 25 a channel 31 extends to a space 32 above the valve 15. This space is through

0109887/00 41.. '. , ', ,.. ^₀. ORlG₁NAL0109887/00 41 .. '. , ',, .. ^ ₀ . ORlG ₁ NAL

Kanäle 33 unel 3'4 abgeleitet.Channels 33 and 3'4 derived.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt:The operation of the device is as follows:

während-des normalen Trenn vor gangs wird der Raum "Io mit' Arbeitsflüssigkeit, gewöhnlich T.^rasser, beispielsiidse aus einem Behälter gefüllt gehalten, in welchem ein gleichbleibender Flüssigkeitsspiegel aufrechterhalten wrird« Die Arbeitsflüssigkeit füllt dann die Kammer 23 bis zur Mündung des Kanals 2o, durch welchem sie beliefert wird. Die Pumwirkung an der ICanalmündung erzeugt einen Druck, welcher den Druck von der Flüssigkeit im Behälter ausgleicht. Der Druck der Arbeitsflüssigkeit im Raum Io halt das Ventil 7 geschlossen. Wenn der R.otorinhalt vollständig ausgetragen werden soll, wird die Zufuhr der zu trennenden Flüssigkeit sowie die Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit durch den Kanal 2o unterbrochen. Ferner wird Arbeitsflüssigkeit durch den Kanal 21 zugeführt. Diese Flüssigkeit füllt den Raum 28 und drückt dann das Ventil 11 nach unten. Die Arbeitsflüssigkeit im Raum Io *iird dann rasch durch die Kanäle 13 und 3o verdrängt, die eine grosse Äbjeltkapazität haben. Gleichzeitig wird das Ventil 7 geöffnet, so daß der gesamte Inhalt im Rotor durch die öffnungen 8 herausgeschleudert wird. Wenn die Tedern 14 den Druck der austretenden Arbeitsflüssigkeit überwinden, wird da» Ventil 11 geschlossen. Die im Raum 28 verbliebene Flüssigkeit wird durch den Kanal 29, der eine kleine Ableitkapazität while-normal separation before passage, the space "Io 'working fluid, usually T. ^r ater, beispielsiidse from a container filled held, in which a constant level of liquid wrird maintained" The working fluid then fills the chamber 23 to the mouth of the channel 2o through which it is supplied. The pumping action at the IC canal opening creates a pressure which equalizes the pressure of the fluid in the container. The pressure of the working fluid in space Io keeps the valve 7 closed the supply of the liquid to be separated and the supply of working fluid through the channel 2o are interrupted. Furthermore, working fluid is supplied through the channel 21. This fluid fills the space 28 and then presses the valve 11 downwards displaced through the channels 13 and 3o, which have a great abyssal capacity the valve 7 is opened so that the entire contents in the rotor are thrown out through the openings 8. When the tires 14 overcome the pressure of the exiting working fluid, the valve 11 is closed. The liquid remaining in the space 28 is passed through the channel 29, which has a small discharge capacity

QO 98 8 77 OO A 1QO 98 8 77 OO A 1

Iiat, abgeschleudert. Arbeitsflüssiglceit kann dann durch den Kanal 2p zugeführt werden, wobei das Ventil 7 geschlossen .ist. Hierauf kann die Zufuhr der zu trennenden Flüssigkeit wieder aufgenommen werden.Iiat, thrown off. Working fluid can then flow through the channel 2p are supplied with the valve 7 closed .is. The liquid to be separated can then be supplied to be resumed.

Fenn der PvOtorinhalt nur teilweise ausgetragen werden soll, wird weder die Zufuhr der zu trennenden-,-KLüssi^keit, noch die Zufuhr, von Arbeitsflüssigkeit durch den JCanal 2o unterbrochen. Stattdessen wird durch den Kanal 22 eine auf den Grd.des gewünschten Teilaustrags eingestellte Menge Arbeitsflüssigkeit zugeführt. Der maximal nögliche Teilaustrag-wird durch den Oberlaufauslaß, der durch den Kanal 17 gebildet wird, bestimmt. Die Arbeitsflüssigkeit füllt den Raum 32 und drückt dann das Ventil 15 nach unten. Die Arbeitsflüssigkeit im Raum Io wird dann rascli durch die Kanäle 17 und 34, welche eine grosse Ableitkapazität haben, und durch öffnungen int Ring 19 abgeschleudert. Wenn die Federn 18 den Druck der austretenden Arbeitsflüssigkeit überwinden, wird das Ventil 15 geschlossen. Die im Raum 32 verbliebene Flüssigkeit wird durch den Kanal 33 abgeschleudert, welcher eine kleine Ableitkapazität hat (die jedoch die Zufuhr durch den Kanal 2o übertrifft)* Im Raum Io bleibt ein Flüssigkeitskissen erhalten, welches sich vom Umfang des Raumes bis zu einer Höhe erstreckt, die durch die Lage der Kanäle 17 bestimmt wird. Unter der Wirkung des Druckes des Rotorinhalts wird If the PvOtor content is only to be partially discharged, neither the supply of the liquid to be separated nor the supply of working fluid through the channel 2o is interrupted. Instead, an amount of working fluid adjusted to the level of the desired partial discharge is fed through the channel 22. The maximum nögliche Teilaustrag-is determined by the Oberlaufauslaß, which is formed by the channel 17th The working fluid fills the space 32 and then pushes the valve 15 downwards. The working fluid in the space Io is then thrown off through the channels 17 and 34, which have a large discharge capacity, and through openings in the ring 19. When the springs 18 overcome the pressure of the exiting working fluid, the valve 15 is closed. The liquid remaining in space 32 is thrown off through channel 33, which has a small discharge capacity (which, however, exceeds the supply through channel 2o) . which is determined by the position of the channels 17. Under the effect of the pressure of the contents of the rotor becomes

00988770041 bad00988770041 bathroom

das Ventil 17 nach unten fiedrückt und ein Teil des Rotorinhalts wird "durch die Öffnungen 8 nach aussen geschleudert. ;.'enn' der Druck des Flüssigkeitskissens, das im Raum Io verblieben ist, den Druck der Flüssigkeit überschreitet, die in Trennraur.i vei'blieben ist, wird das Ventil 7 geschlossen. Der- Raum Io wird'gleichzeitig .init Flüssigkeit durch den Kanal 2o gefüllt und aus diesem Gründe'".wird das Ventil 7 auch geschlossen gehalten, wenn die Zufuhr der zu trennenden'Flüssigkeit fortgesetzt wird. ..■-.--the valve 17 and a part of the rotor contents down is "thrown through the openings 8 to the outside. ;. 'enn' is the pressure of the cushion of liquid that remained in space Io If the pressure of the liquid which has remained in Trennraur.i exceeds, the valve 7 is closed. The space Io is simultaneously filled with fluid through the channel 2o filled and for this reason '". The valve 7 is also closed held when the supply of the 'liquid to be separated is continued. .. ■ -.--

Die Ausfuhrurigsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. · 1 dadurch, da?*' der I'ariäl 17, deT den -maximalen Teilaustrag bestitDr.t, durch eine ausv/echselbare l'ingscheibe 55 ersetzt ist. Durch das Auswechseln einer Pcheibe 3 5 durch eine andere Scheibe mit eineirr anderen Innendurchmesser kenn ein anderer Grad an-maxiftalen? Teilaustrag erzielt werden. Die Scheibe 35 unterteilt den äusseren Teil des Ratines Io in einen oberen Teil löa'und'in^v einen" unteren''Teil' l%b'. Der Raun loa v/ird durch drei·Auslaßdüsen 13a abgeleitet Und der Raum lob durch drei Auslä-Cdüsen 17a. Die Düsen 13a" erstrecken sich durch die Scheibe 35 und den Sotorboden, während sich die Düsen 17a durch den Rotorboden und das Ringventil 11 erstrecken. Die Federn 14 stützen sich gegen die Oberseite des Ringventils 15 ab, das unmittelbar-unterhalb des Ringventils 11 angeordnetThe embodiment according to FIG. 2 differs from the embodiment according to FIG. By replacing one disc 3 5 with another disc with a different inside diameter, a different degree of maxiftal? Partial discharge can be achieved. The disk 35 divides the outer part of the ratine Io into an upper part loa ^{'and' in v} a "lower" part 'l% b'. The space loa v / is drained through three outlet nozzles 13a and the space lob through three Outlet nozzles 17a. The nozzles 13a ″ extend through the disk 35 and the motor base, while the nozzles 17a extend through the rotor base and the ring valve 11. The springs 14 are supported against the upper side of the ring valve 15, which is arranged directly below the ring valve 11

BAD 00 98 87/0041 ,BATH 00 98 87/0041,

-s--s-

Diese Vorrichtung arbeitet in wesentlichen in der gleichen !.'eise wie die vorangehend beschriebene Vorrichtung, jedoch mit den folgenden Unterschieden. I.'enn ck\ Rotorinlialt vollständig ausgetragen wird, drückt das Ringventil 11 entgegen der -".'irlcung der Federn 14 und 18 das Ringventil 15 nach unten, wodurch die Auslaßdüsen 15a sowie die AusIaH-düsen 17a geöffnet werden. Hierdurch ivird eine raschere Ab-φ leitung des Raumes Io und danit ein rascherer Austrag des Rotorinhalts als bei der erstbeschriebenen Vorrichtung erreicht.. 'Venn dann die Federn 14 das Ringventil 11 schliessen, schliessen die Federn IP gleichzeitig das Rinrrventil 15, so daß alle Auslaßdüsen 13a und 17a geschlossen sind, nierauf kann wieder Arbeitsflüssigkeit durch den Kanal 2o zugeführt werden. .This device works in essentially the same way Same as the device described above, but with the following differences. I.'enn ck \ Rotorinlialt completely is discharged, the ring valve 11 pushes the ring valve 15 against the action of the springs 14 and 18 downwards, whereby the outlet nozzles 15a and the AusIaH nozzles 17a can be opened. This gives a faster Ab-φ management of the room Io and a faster discharge of the Rotor content than in the first-described device reached .. 'If the springs 14 then close the ring valve 11, the springs IP close the Rinrrventil 15 at the same time, see above that all outlet nozzles 13a and 17a are closed, never open working fluid can again be supplied through channel 2o. .

Beim teilweisen Austragen des Rotorinhalts vircl nur das α Rin<rvrentil 15 niedergedrückt, /.us den Γ-bwvx Io wird die Arbeitsflüssir.lccit durch die Düsen 17a-nach aus sen geschleudert und ein Flüssigkeitskissen verbleibt nur in Raun loa, das sich, wenn der maximal mögliche "fei laus trag durchgeführt wird, nach innen zur Innenkante der Scheibe 35 erstreckt.When the rotor contents are partially discharged, only the α Rin <rvrentil 15 is depressed, /.us the Γ-bwvx Io, the working fluid is thrown outwards through the nozzles 17a-and a cushion of fluid only remains in the space loa, which when the maximum possible "fei laus trag is carried out, extends inwardly to the inner edge of the disc 35.

Claims;

O O 9 8 8 7 / 0.0 A 1 ^aD ORiQ^O O 9 8 8 7 / 0.0 A 1 ^ aD ORiQ ^

Claims

-a--a-

P a t e nt a n. S y y r - u c h e:

Centrifuge, with intermittent partial as well as full Discharge of the rotor contents, in which a first valve, which can be operated hydraulically in the longitudinal direction of the rotor shaft, outlets provided in the wall of the rotor for the separated component opens and closes, and a second valve opens outlets for the working fluid that actuates the first valve, characterized by • a third valve (15), which "outlets (17) for the the same working fluid opens, which outlets are radially inside the first-mentioned working fluid outlets (13) are arranged.

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the position of the outlets (17a) which are opened and closed by the third valve (15) is determined by the inner edge of an annular disc (35) which extends from the circumference of the chamber ( lo), which contains the working fluid that actuates the first valve (7), by an amount inwards

ΟΟ98Β7/0Ο4ίΟΟ98Β7 / 0Ο4ί

-lo-

stretches.

3. centrifuge according to claim 2, characterized by laßdüsen from (13a) for the working fluid flowing through the said disc (35) extend.

4. Centrifuge according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the second valve (11) is arranged so that it opens the third valve (15) when it is opened.

0098877004100988770041

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