DK155423B - Separator - Google Patents

Description

DK 155423 B

Opfindelsen angår en separator af den i hovedkravets indledning angivne art. Sådanne separatorer anvendes f.eks. til at skille en faststof-væske-blanding i bestanddelene og har en rotationssymmetrisk, konisk over-5 del og en ligeledes konisk nedre del, der tilsammen omslutter et såvel opadtil som nedadtil konisk indsnæv-rende skillerum. Til separering af materialet roteres skillebeholderen. Derved samles faststoffet på det sted i skillerummet, hvor dette har sin største diame-10 ter. Fra samlestedet fjernes faststoffet gennem en ringspalte mellem overdelen og underdelen. En separator af denne type er f.eks. beskrevet i US-patentskrift 3 823 868*

Ved separatoren ifølge nævnte US-patentskrift åbnes og lukkes ringspalten ved hjælp af et separatorens nedre 15 del omgivende, aksialt forskydeligt styrestempel, der holdes i lukkestilling ved hjælp af et fjederelement og sammen med den ydrevægflade på den nedre separatordels bundområde danner et ringformet trykrum, i hvilket der kan indføres trykvæske til åbning af 20 ringspalten.

Den kendte separators ydre styrestempel glider i et metalstyr, der skal sikre stemplets aksiale forskydning, uden at stemplet kantstilles. Det er vigtigt til opnåelse af en fejlfri drift uden kantstilling af stemplet, 25 at dettes samlede virksomme flade påvirkes jævnt af hydraulikvæsken eller en manøvregas. Styrestemplets, metalstyrets og de tilhørende tætningsorganers dimensioner og tolerancer skal ved konstruktionen af separatorer af denne kendte type afpasses ikke blot med henblik på de 30 forventede deformationer, der skyldes centrifugalkraftfeltet, men også med henblik på varierende temperaturer i den faststof-væske-blanding, der skal separeres. Ved dimensioneringen af de nævnte dele skal der således tages hensyn til skiftende, såvel mekanisk som termisk 35 betingede udvidelser, hvilken fordring er vanskelig at realisere.

DK 155423 B

2

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe en separator, hvis styrestempel er styret på en sådan måde, at man med sikkerhed undgår de ovennævnte vanskeligheder.

Dette opnås ved det i hovedkravets kendetegnende del 5 angivne. Herved opnås, at styrestemplet ikke har bevægelige tætningsorganer, der er tilbøjelige til at slides, men at stemplet via et forbindelseselement er uforskydeligt forbundet med skillebeholderen. Styrestemplet forskydes således under elastisk deformation af dette for-10 bindelseselement, der herved ikke blot virker som en tilbageføringsfjeder, men tillige sikrer en pålidelig styring af styrestemplet. De før omtalte vanskeligheder ved dimensionering af de enkelte dele på grund af mekaniske og termiske udvidelser bortfalder, fordi det ela-15 stiske forbindelseselement kan optage sådanne udvidelser. Forbindelseselementet kan f.eks. være fastgjort til skillebeholderens ydre vægflade og til manøvrestemplets indre væg ved vulkanisering. Anvendelsen af et gummiagtigt materiale medfører især fordele ved forarbejdningen. Man 20 kan give forbindelseselementet nøjagtig den ønskede elasticitet dels ved passende dimensionering af dette og dels ved valg af et passende gummiagtigt materiale.

Ved det i krav 2 angivne opnås, at forspændingen i forbindelseselementet kan udnyttes til tilvejebringelse af 25 den nødvendige trykkraft i tætningselementer på organer til lukning og åbning af skillebeholderen.

Ifølge opfindelsen kan styrestemplet sammen med skillebeholderens væg danne to i tilnærmelsesvis radial retning efter hinanden beliggende trykkamre. Det gælder 30 som nævnt om at sikre en så ensartet påvirkning af styrestemplet med hydraulikvæsken som muligt. Det i hydraulikvæskens strømningsretning første kammer, dvs. det radialt inderst beliggende kammer, kan f.eks. tjene som accelerationskammer, i hvilket den fra en stationær 35 trykvæskekilde tilførte hydraulikvæske sættes i en roterende bevægelse svarende til skillebeholderens rotations-

DK 155423 B

3 bevægelse. I så tilfælde er trykkamrene hensigtsmæssigt rotationssymmetriske, så at der ved det første, fortrinsvis radialt inderste kammers periferi dannes en lukket trykvæskering. Overførselen af hydraulikvæske fra det 5 første trykkammer til det andet kammer kan gøres afhængig af et bestemt tryk i det første kammer. Dette tærskeltryk kan f.eks. reguleres via forspændingen i forbindelseselementet. Dette tokammersystem sikrer ved enkle midler en ensartet påvirkning af styrestemplets 10 samlede virksomme flade ved hydraulikvæsken og bidrager herved afgørende til at forhindre kantstilling af stemplet.

Det radialt yderst beliggende trykkammer kan ifølge opfindelsen være forsynet med en udstrømningsdyse med et instilleligt gennemstrømningstværsnit. Udstrømningen 15 af hydraulikvæske fra det andet kammer gennem denne dyse bevirker ved en passende regulering af hydraulikvæsketilførselen en tryksænkning, hvis hastighed er afhængig af udstrømningshastigheden. Ved hjælp af den hastighed, hvormed hydraulikvæsken strømmer ud af det ydre trykkam-20 mer, kan man forsinke eller fremskynde lukkeprocessen.

Ved hjælp af en sådan udstrømningsdyse med indstilleligt gennemstrømningstværsnit kan man således på enkel vis styre manøvrestemplets bevægelse, især dets hastighed.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp 25 af tegningen, hvor fig. 1 skematisk og set fra siden viser en udførelsesform for separatoren ifølge opfindelsen, og fig. 2 i større målestok og delvis i snit den inden for streg-prik-cirklen II i fig. 1 beliggende del af separa-30 toren.

Fig. 1 viser en separator 1 til adskillelse af faststof og væske i en faststof-væske-blanding. Separatoren er udformet som en om en vertikal aksel 2 roterbar todelt

DK 155423 B

4 skillebeholder 3. En øvre, stationær separatordel 4 er sluttet til et rør 5 til tilførsels af faststof-væske-blandingen og har et udløbsrør 6 for den fra faststoffet skilte væske. Skillebeholderen 3 har en 5 ringspalte 7, gennem hvilken faststoffet intermitterende fjernes fra beholderen i retning af pilene 8.

I fig. 2 ses skillebeholderen'med nedre del 9 og en øvre del 10, der er adskilt fra hinanden ved ringspalten 7. Et læbeformet tætningsorgan 11 er dels fastgjort 10 til den nedre beholderdel 9 og dels til en denne omgivende metalring 12, som fastholdes ved hjælp af et hylster 13, der er anbragt på en bundplade 14. Metalringen 12 er fastskruet til hylsteret 13, der igen er fastskruet på bundpladen 14. Skrueorganerne til for-15 bindelse af de nævnte dele er for overskuelighedens skyld ikke vist i fig. 2.

Metalringen 12, hylsteret 13 og bundpladen 14 danner tilsammen et styrestempel. Ringspalten 7 åbnes og lukkes ved forskydning af styrestemplet.

20 Hylsteret 13 er via et forbindelseselement 15 af et gummiagtigt materiale forbundet med et indre hylster 16, der ligger direkte an mod skillebeholderens nedre del 9. Forbindelseselementet er fastgjort til de to hylstre 13 og 16 ved vulkanisering og tætner i aksial 25 retning mellemrummet mellem skillebeholderens nedre del 9 og det ydre hylster 13. I en ringnot i den nedre beholderdel 9ss radialt ydre væg er anbragt en tætningsring 17, der tætner mellem denne beholderdel og det indre hylster 16. Forbindelseselementet 15 er forspændt 30 i aksial retning. Bundpladen 14 danner sammen med beholderens nedre del to i radial retning efter hinanden følgende trykkamre, nemlig et radialt indre trykkammer 18 og et radialt ydre trykkammer 19. Mellem disse findes en i en rundtgående not i bundpladen 14* s topvæg ilagt tæt-

DK 155423 B

5 ningsring 20, som tæt adskiller de to trykkamre :fra hinanden.

Ringspalten 7’s strømningspassage for det fraseparerede faststof 21 åbnes til fjernelse af dette ved indføring 5 af hydraulikvæske i det nærmest skillebeholderens rotationsaksel 2 værende trykkammer 18. Hydraulikvæsken danner i trykkammeret på grund af beholderens rotation øjeblikkeligt en sammen med skillebeholderen roterende væskering. Efterhånden som væskemængden i trykkammeret 10 8 øges, stiger trykket i dette især på de længst bor te fra rotationsakselen beliggende steder. Når'en ved forspændingen i forbindelseselementet 15 fastlagt tærskelværdi for dette tryk overskrides, bevæges bundpladen 14 nedad som antydet ved pilen 22 i fig. 2, så at 15 der forbi tætningsringen 20 ved 25 kan strømme trykvæske fra det indre kammer 18 ud i det radialt ydre trykkammer 19. Ved forskydningen af bundpladen 14 nedad åbnes via hylsteret 13 og metalringen 12 ringspalten 7, så at faststoffet slynges ud af beholderen under indvirkning 20 af centrifugalkraften. Ringspalten '7 holdes åben, så længe trykket i kamrene 18 og 19 er større end den tilbageføringskraft, hvormed det forspændt forbindelseselement 15 søger at genlukke ringspalten 7. Den tid, i hvilken ringspalten 7 er åben, er hovedsageligt afhængig af, hvor 25 hurtigt det ved indstrømning af hydraulikvæske i det ydre trykkammer 19 i dette tilvejebragte tryk atter elimineres ved, at denne trykvæske passerer ud gennem en udstrømningsdyse 24, hvis gennemstrømningstværsnit er indstilleligt, så at det nævnte tidsrum, i hvilket spal-30 ten 7 er åben, kan varieres inden for vide grænser.

Den nævnte åbningstid kan selvfølgelig også påvirkes ved regulering af hydraulikvæsketilførselen til det indre trykkammer 18.

Claims (5)

1. Separator til adskillelse af stoffer med forskellig massefylde, og med en rotationssymmetrisk skillebeholder (3) ved hvis periferi der findes mindst én udløbsåbning, 5 som kan åbnes og lukkes ved hjælp af et skillebeholderen omgivende, ringformet styrestempel (12, 13, 14) i samvirke med et mellem dette og skillebeholderen anbragt forbindelseselement (15), kendetegnet ved, at forbindelseselementet (15) består af et gummiagtigt materiale, der 10 er uforskydeligt forbundet dels med skillebeholderens (3) ydre væg og dels med styrestemplets (12, 13, 14) indre væg.

2. Separator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forbindelseselementet (15) er således anbragt, at det er under aksial forspænding mellem styrestemplets 15 (12, 13, 14) og skillebeholderens (3) nævnte vægge.

3. Separator ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at styrestemplet (12, 13, 14) sammen med skillebeholderens (3) væg danner to tilnærmelsesvis i radial retning efter hinanden følgende trykkamre (18, 19).

4. Separator ifølge krav 1, 2 eller 3, kendeteg net ved, at det radialt yderst beliggende trykkammer (19) har en udstrømningsdyse (24) med indstilleligt gennemstrømningstværsnit .

5. Separator ifølge et vilkårligt af kravene 1-4, k e n -25 detegnet ved, at det radialt ydre trykkammer (19) har et mindre kammervolumen end det radialt indre trykkammer (18).