DE2824058C3

DE2824058C3 - Centrifugal separator for liquids

Info

Publication number: DE2824058C3
Application number: DE19782824058
Authority: DE
Inventors: Vladimir Ivanovič Mozjakov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1978-06-01
Publication date: 1981-12-10
Also published as: DE2824058A1; DE2824058B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fliehkraftabscheider für Flüssigkeiten, mit einer vertikal auf einer Grundplatte starr befestigten Hohlachse, deren Flüssigkeitsein- und -auslaß mit entsprechenden Hohlräumen eines an der Hohlachse montierten zylindrischen Rotors in Verbindung stehen, mit einer im Rotorgehäuse gleichachsig zur Hohlwelle angeordneten Hülse und einem daran befestigten, spiralförmigen Band, zwischen dessen benachbarten Windungen parallel zur Hohlachse in radialer Richtung hintereinander Zwischenlagen angeordnet sind, die zusammen mit dem Band Spalte für den Flüssigkeitsdurchtritt bilden.The invention relates to centrifugal separators for liquids, with a vertical on a base plate rigidly attached hollow axle, the liquid inlet and outlet of which with corresponding cavities the cylindrical rotor mounted on the hollow axis are connected, with a coaxial rotor in the rotor housing to the hollow shaft arranged sleeve and an attached, spiral band, between the adjacent turns parallel to the hollow axis in the radial direction behind one another intermediate layers which, together with the tape, form gaps for the passage of liquid.

Einen derartigen Fliehkraftabscheider zeigt die SE-PS 3 92 676.SE-PS 3 92 676 shows such a centrifugal separator.

In den Spalten findet unter der Wirkung der Fliehkraft die Trennung der Flüssigkeit von den mechanischen Teilchen statt, die sich auf der Oberfläche des Bandes absetzen. In einem derartigen Reiniger nimmt mit der Abnahme des Spaltes zwischen den benachbarten Windungen der Spirale das Mitreißen der abgesetzten Teilchen durch den Flüssigkeitsstrom zu, was besonders bei der Vergrößerung des Flüssigkeitsdurghsatzes sowie bei der Reinigung von Flüssigkeiten mit einer verhältnismäßig geringen Differenz der Dichten von dispersem Mittel und Dispersionsmittel in Erscheinung tritt, wodurch der Reinigungsgrad der Flüssigkeit verschlechtert wird.In the gaps, under the effect of centrifugal force, the liquid separates from the mechanical particles that are deposited on the surface of the belt. In such a cleaner, with the decrease in the gap between the adjacent turns of the spiral, the entrainment of the deposited particles by the liquid flow increases, which is especially true when increasing the liquid flow rate and when cleaning liquids with a relatively small difference in the densities of dispersed medium and Dispersant occurs, whereby the degree of purification of the liquid is deteriorated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fliehkraftabscheider für Flüssigkeiten zu schaffen, bei dem das Band des Rotors durch seine konstruktive Ausgestaltung die Reinigungswirkung der FlüssigkeitThe invention is based on the object of creating a centrifugal separator for liquids which the band of the rotor has the cleaning effect of the liquid due to its structural design

von mechanischen Verunreinigungen verbessert.improved from mechanical impurities.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.According to the invention, this object is achieved by the measures characterized in the main claim.

Zweckmäßigerweise beträgt die Höhe einer jeden Sicke 0,1—0,6 des Abstandes zwischen den benachbarten Windungen der Spirale, während der Schritt zwischen den benachbarten Sicken 0,2—0,04 der Bandhöhe ausmachtThe height of each bead is expediently 0.1-0.6 of the distance between the neighboring ones Turns of the spiral, while the step between the adjacent beads 0.2-0.04 the Belt height

Es ist weiter vorteilhaft, daß die Oberfläche einer jeden Sicke, welche der Strömungsrichtung der Flüssigkeit zugekehrt ist, mit der Oberfläche des Bandes einen Winkel « einschließt, der im wesentlichen gleich 90° istIt is further advantageous that the surface of each bead, which the flow direction of the Is facing the liquid, with the surface of the tape an angle "encloses, which is essentially the same Is 90 °

Die je nach den zu reinigenden Medien geeignete Wahl der Höhe der Sicke, des Neigungswinkels und des Schrittes zwischen den Sicken innerhalb der angegebenen Grenzen ermöglicht eine optimale Effektivität der Flüssigkeitsreinigung und die maximale Ansammlung des Niederschlages auf der Bandoberfläche, was wiederum die Möglichkeit bietet, die Arbeitszeit des Fliehkraftabscheiders ohne Entfernung des Niederschlags aus dem Rotor noch mehr zu vergrößern.Depending on the media to be cleaned, the right choice of the height of the bead, the angle of inclination and the Step between the beads within the specified limits enables optimal effectiveness of the Liquid purification and the maximum accumulation of precipitate on the belt surface, what in turn offers the possibility of reducing the working time of the centrifugal separator without removing the precipitate from the rotor to enlarge even more.

Der gemäß der Erfindung ausgeführte Fliehkraftabscheider für Flüssigkeiten gestattet es, die Feinheit der Reinigung insbesondere von Verunreinigungsteilchen mit einer verhältnismäßig geringen Dichte, beispielsweise von Gummi, auf das Mehrfache zu verbessern.The centrifugal separator for liquids carried out according to the invention allows the fineness of the Cleaning in particular of contaminant particles having a relatively low density, for example of rubber, to improve several times.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below explained it shows

F i g. 1 einen Fliehkraftabscheider für Flüssigkeiten im Längsschnitt,F i g. 1 a centrifugal separator for liquids in longitudinal section,

F i g. 2 ein Fragment des Querschnitts der Bandspirale, F i g. 2 a fragment of the cross section of the ribbon spiral,

J5 Fig.3 eine Abwicklung des Bandes mit den Zwischenlagen,J5 Fig. 3 a development of the tape with the intermediate layers,

F i g. 4 eine Einzelheit A in F i g. 1 im vergrößerten Maßstab.F i g. 4 shows a detail A in FIG. 1 on an enlarged scale.

Der Fliehkraftabscheider für Flüsigkeiten enthält eine Hohlachse 1, die mit ihrem unteren Ende auf einer Grundplatte 2 starr befestigt ist. Der untere Teil des Hohlraums B der Achse 1 ist mit einem Einlaßstutzen 3 für die zu reinigende Flüssigkeit verbunden. Am unteren Ende der Hohlachse 1 ist ferner ein Auslaßstutzen 4 zur Abführung der gereinigten Flüssigkeit angeschlossen. Das befestigte Ende der Hohlachse 1 ist durch einen Flansch 5 verschlossen. An der Achse 1 ist in Lagern 6 und 7 ein zylindrischer Rotor 8 montiert, der zur Drehung der zu reinigenden Flüssigkeit dient. Auf dem oberen Ende der Achse 1 ist eine Druckscheibe 9 mit Radialkanälen angebracht, die den Innenraum des P<>tors 8 über ein innerhalb des Hohlraumes B der Hohlachse 1 befindliches Rohr IO mit dem Auslaßstutzen 4 verbindet. Die Druckscheibe 9 dient zum Fortpumpen der zu reinigenden Flüssigkeit und ist zugleich das obere Drucklager des Rotors 8. Im mittleren Teil der Achse 1 sind Bohrungen U für die Zuführung der Flüssigkeit zum Hohlraum des Rotors 8 ausgeführt. Der Rotor 8 enthält eine Hülse 12 mit einem auf diese aufgewickelten, als Spirale ausgebildeten Band 13, zwischen dessen Windungen parallel zur Achse 1 in radialer Richtung hintereinander Zwischenlagen 14 (Fig. 2) angeordnet sind. Die Zwischenlagen 14 bilden zusammen mit den Windungen des Bandes 13 Spalte (5. deren Größe von der Dicke der Zwischenlagen 14 bestimmt wird.The centrifugal separator for liquids contains a hollow axle 1, which is rigidly fastened with its lower end on a base plate 2. The lower part of the cavity B of the axle 1 is connected to an inlet port 3 for the liquid to be cleaned. At the lower end of the hollow axle 1, an outlet connection 4 is also connected for discharging the purified liquid. The attached end of the hollow axle 1 is closed by a flange 5. On the axis 1, a cylindrical rotor 8 is mounted in bearings 6 and 7, which is used to rotate the liquid to be cleaned. A thrust washer 9 with radial channels is attached to the upper end of the axle 1 and connects the interior of the torus 8 to the outlet connection 4 via a pipe IO located within the cavity B of the hollow axle 1. The pressure disk 9 is used to pump away the liquid to be cleaned and is at the same time the upper pressure bearing of the rotor 8. In the middle part of the axis 1, bores U are made for the supply of the liquid to the cavity of the rotor 8. The rotor 8 contains a sleeve 12 with a spiral band 13 wound onto it, between the turns of which intermediate layers 14 (FIG. 2) are arranged parallel to the axis 1 one behind the other in the radial direction. The intermediate layers 14, together with the turns of the tape 13, form gaps (5. The size of which is determined by the thickness of the intermediate layers 14).

In die Hülse 12 sind ein unteres Flügelrad 16 und ein oberes Flügelrad 17 jeweils unter und über der SpiraleIn the sleeve 12 are a lower impeller 16 and a upper impeller 17 each below and above the spiral

des Bandes 13 eingepreßt. Das untere Flügelrad 16 enthält einen zylindrischen Teil 18, mit welches es auf der Hohlachse 1 aufgesetzt ist, einen Flansch 19 mit auf einem Kreis gleichmäßig angeordneten Radialrippen 20, sowie einen als Riemenscheibe 21 gestalteten unteren Teil, über den der Rotor 8 durch einen Keilriemen mit einem Antrieb in Verbindung steht. Das Flügelrad 16 dient zum Beschleunigen der Flüssigkeit und Zentrieren des Rotors 8 im Lager 6.of the band 13 pressed in. The lower impeller 16 contains a cylindrical part 18, with which it is placed on the hollow axle 1, a flange 19 with a circle evenly arranged radial ribs 20, as well as a lower one designed as a belt pulley 21 Part over which the rotor 8 is connected by a V-belt is connected to a drive. The impeller 16 is used to accelerate the liquid and center it of rotor 8 in bearing 6.

Das obere Flügelrad 17 enthält einen zylindrischen Teil 22, mit welchem es auf der Hohlachse 1 aufgesetzt ist, einen Flansch 23 mit auf einem Kreis gleichmäßig angeordneten Radialrippen 24, und dient zum Zentrieren des Rotors 8 im Lager 7 und zum Beschleunigen der FlüssigkeitThe upper impeller 17 contains a cylindrical part 22 with which it is placed on the hollow axle 1 is, a flange 23 with radial ribs 24 evenly arranged on a circle, and is used for centering of the rotor 8 in the bearing 7 and to accelerate the liquid

Zum Zuführen der Flüssigkeit zu den Spalten 15 dienen ein Hohlraum C zwischen der Hülse 12 und der Hohlachse 1, sowie radiale Kanäle 25, die von den Rippen 20, dem Flansch 19 des Flügelrades 16 und der unteren Stirnseite der Spirale des Bandes 13 gebildet sind. Zum Abführen der Flüssigkeit aus den Spalten 15 dienen radiale Kanäle 26, die von der oberen Stirnseite der Spirale des Bandes 13, dem Flansch 23 und den Rippen 24 des Flügelrades 17 begrenzt sind.To supply the liquid to the gaps 15, a cavity C between the sleeve 12 and the Hollow axis 1, and radial channels 25, which of the ribs 20, the flange 19 of the impeller 16 and the lower end face of the spiral of the belt 13 are formed. For draining the liquid from the gaps 15 serve radial channels 26, which from the upper end of the spiral of the belt 13, the flange 23 and the Ribs 24 of the impeller 17 are limited.

Der Rotor 8 ist durch ein Gehäuse 27 abgedeckt, das auf dem Flansch 19 des Flügelrades 16 mittels eines Federringes 28 festgelegt ist Im oberen Teil des Gehäuses 27 ist eine öffnung zum Ablassen der Luft bei der Flüssigkeitsfüllung des Rotors vorgesehen, die mit einem Stopfen 29 verschlossen wird. Zur Verhinderung der Leckströmungen der Flüssigkeit aus dem Rotor 8 ist zwischen dem unteren Flügelrad 16 und der Achse 1 eine Dichtung 30 angeordnet. Für die Zufuhr der gereinigten Flüssigkeit zur Dichtung 30 und zum Lager 6 ist in der Achse 1 ein Kanal 31 vorgesehen. a The rotor 8 is covered by a housing 27, which is fixed on the flange 19 of the impeller 16 by means of a spring washer 28 will. To prevent the liquid from leaking out of the rotor 8, a seal 30 is arranged between the lower impeller 16 and the axle 1. A channel 31 is provided in the axis 1 for the supply of the cleaned liquid to the seal 30 and to the bearing 6. a

Das Band 13 weist längsverlaufende Sicken 32 auf (F i g. 3), die mit einer Ausbauchung zur Hohlachse 1 hin orientiert sind (vgl. F i g. 2). Die Höhe »a« (F i g. 4) einer jeden Sicke 32, die auf experimentellen Wege gewählt ist, beträgt 0,1—0,6 des Abstandes Λ zwischen den benachbarten Spiralwindungen.The band 13 has longitudinally extending beads 32 (FIG. 3), which are bulged towards the hollow axis 1 are oriented (see Fig. 2). The height "a" (Fig. 4) of each bead 32, chosen experimentally is 0.1-0.6 the distance Λ between the adjacent spiral turns.

Die Sicken 32 sind in der ganzen Höhe H des Bandes mit einem Schritt »tx< angeordnet, der 0,2—0,04 der Höhe H des Bandes ausmacht. Die Oberfläche 33 einer jeden Sicke 32, die der durch Pfeil angedeuteten Strömungsrichtung D der Flüssigkeit zugekehrt ist, schließt mit der Oberfläche des Bandes 13 einen Winkel λ von annähernd 90° ein. Solch eine Anordnung und Höhe der Sicken 32 gewährleistet die effektivste Reinigung der Flüssigkeit mittels des Fliehkraftabscheiders. The corrugations 32 are arranged over the entire height H of the band with a step "tx" which is 0.2-0.04 of the height H of the band. The surface 33 of each bead 32, which faces the direction of flow D of the liquid indicated by the arrow, forms an angle λ of approximately 90 ° with the surface of the strip 13. Such an arrangement and height of the beads 32 ensures the most effective cleaning of the liquid by means of the centrifugal separator.

Der Fliehkraftabscheider für Flüssigkeiten arbeitet wie folgt:The centrifugal separator for liquids works as follows:

Der mit Flüssigkeit gefüllte Rotor 8 wird durch einen Antrieb über den Keilriementrieb in Umdrehungen gesetzt Die zu reinigende Flüssigkeit gelangt durch den Stutzen 3 in den Fliehkraftabscheider. Die Strömungsrichtung D ist durch Pfeile angedeutet The rotor 8 filled with liquid is set in revolutions by a drive via the V-belt drive. The liquid to be cleaned passes through the nozzle 3 into the centrifugal separator. The direction of flow D is indicated by arrows

Durch den Hohlraum B, die Bohrungen 11 in der Hohlachse 1 und den Hohlraum Cströmt die Flüsigkeit in die radialen Kanäle 25. Hier wird die Flüssigkeit mit Hilfe der Rippen 20 des Flügelrades 16 auf die Winkelgeschwindigkeit des Rotors 8 beschleunigt und tritt in die Spalte 15 ein. Die Teilchen der Verunreinigungen, deren Dichte von der Dichte der zu reinigenden Flüssigkeit verschieden ist, setzen sich unter der Wirkung von Fliehkräften auf der Oberfläche des Bandes 13 ab, während die gereinigte Flüssigkeit durch die Kanals 26 in die Druckscheibe 9 und aus dieser über das Rohr 10 und den Stutzen -· zum Verbraucher gelangt Diejenigen Verunreinigung! leuchen, deren Dichte derjenigen der zu reinigenden Flüssigkeit nahekommt werden durch den Flüssigkeitsstrom über die Oberfläche des Bandes 13 so lange mitgerissen, bis sie auf ein Hindernis in Form der Oberfläche 33 der Sicke 32 treffen. Der Verschiebung der Teilchen auf der Oberfläche 33 der Sicke 32 wirkt die Fliehkraft entgegen, die nach der zur Verschiebung des Teilchens entgegengesetzten Seite gerichtet istThe liquid flows through the cavity B, the bores 11 in the hollow axis 1 and the cavity C into the radial channels 25 . The particles of impurities, the density of which is different from the density of the liquid to be cleaned, settle under the action of centrifugal forces on the surface of the belt 13, while the cleaned liquid through the channel 26 into the pressure disc 9 and out of this via the pipe 10 and the nozzle - · reaches the consumer Those pollution! Lights, the density of which comes close to that of the liquid to be cleaned, are carried along by the flow of liquid over the surface of the belt 13 until they hit an obstacle in the form of the surface 33 of the bead 32. The displacement of the particles on the surface 33 of the bead 32 counteracts the centrifugal force which is directed towards the side opposite to the displacement of the particle

Diese Teilchen sammeln sich an der Oberfläche 33 der Sicken 32 so lange an, bis die Höhe des Niederschlages der Höhe »a« der Sicken 32 gleich wird. Von der Wahl des Anordnungsschrittes »ix< und Höhe »a« der Sicken 32 hängt die Menge und die minimale Größe der auf der Oberfläche des Bandes 13 abgesetzten Teilchen der Verunreinigungen ab.These particles collect on the surface 33 of the beads 32 until the amount of precipitation the height "a" of the beads 32 becomes the same. From the choice of the arrangement step »ix < and height "a" of the beads 32 depends on the amount and the minimum size of the particles deposited on the surface of the belt 13 Impurities.

Da die Höhe »a« einer jeden Sicke 32 in den Grenzen zwischen 0,1 und 0,6 des Abstandes »Λ« zwischen den benachbarten Spiralwindungen und der Schritt »Zx< zwischen den benachbarten Sicken 32 0,2 bis 0,04 der Hohe H des Bandes beträgt, wird der beste Reinigungsgrad der Flüssigkeit und die maximale Menge des angesammelten Niederschlags der Verunreinigungen auf der Oberfläche des Bandes 13 gewährleistetSince the height "a" of each corrugation 32 is between 0.1 and 0.6 of the distance "Λ" between the adjacent spiral turns and the step "Zx" between the adjacent corrugations 32 0.2 to 0.04 of the height H of the belt, the best degree of cleaning of the liquid and the maximum amount of the accumulated deposit of the impurities on the surface of the belt 13 is ensured

Der beschriebene Fliehkraftabscheider für Flüssigkeiten bietet die Möglichkeit, den Brennstoff von den Teilchen mit einer Größe bis zu 1,5 μΐπ bei einer Leistung bis 50 l/min und das öl von den Teilchen mit einer Größe bis zu 3 μιπ bei einer Leistung bis 30 l/min zu reinigen.The centrifugal separator described for liquids offers the possibility of removing the fuel from the Particles with a size up to 1.5 μΐπ at a Output up to 50 l / min and the oil from the particles with a size up to 3 μιπ at an output up to 30 l / min to clean.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Centrifugal separator for liquids, with a hollow axle rigidly fixed vertically on a base plate, the liquid inlet and outlet of which are connected to corresponding cavities of a cylindrical rotor mounted on the hollow axle, with a sleeve arranged in the rotor housing coaxially to the hollow axle and a sleeve attached to it, spiral band, between the adjacent turns parallel to the hollow axis in the radial direction intermediate layers are arranged one behind the other, which together with the band form gaps for the liquid to pass through, characterized in that the band (13) has beads (32) running in its longitudinal direction, which are longitudinally the height (H) of the band are arranged at a certain distance from one another and point with their bulge to the hollow axis (1).

2. Riehkraftabscheider according to claim 1, characterized in that the height (a) of each bead (32) 0.1-0.6 of the distance (h) between the adjacent turns of the spiral and step (b) between the adjacent Corrugations (32) 0.2-0.04 the height (H) of the band (13)

3. centrifugal separator according to claim 1, characterized in that the surface of each bead (32), which the flow direction (D) of the liquid ^ is turned, with the surface of the belt (13) includes an angle (t * \ , which in the is essentially equal to 90 °.