DK166996B1 - Dekantercentrifuge - Google Patents

Description

DK 166996 B1

Opfindelsen vedrører en dekantercentrifuge med en roterende lejret tromle og en i tromlen lejret drejelig snegletransportør, og af den art, hvor sneglen er koblet til tromlen gennem et reduktionsgear, som har et 5 med tromlen roterende hus, en udgangsaksel, der er forbundet med sneglen, og en indgangsaksel, hvis omdrejningstal bestemmer det relative omdrejningstal af sneglen i forhold til tromlen.

Sådanne dekantercentrifuger anvendes til at 10 separere en til tromlens indre tilført væske/faststof-blanding i en fast fase og én eller flere væskefaser.

Dette opnås ved at lade tromlen rotere med et højt omdrejningstal og samtidig drive transportøren med et lille relativt omdrejningstal i forhold til tromlen, 15 hvilket sker ved hjælp af reduktionsgearet, der kan være enten mekanisk eller hydraulisk. Som følge af tromlens høje omdrejningstal er det ved alle almindelige anvendelser kun muligt at overføre det nødvendige moment mellem transportør og tromle ved hjælp af et så-20 dant medroterende gear.

Centrifugens separeringseffekt og dens kapacitet afhænger således af tromlens omdrejningstal og inder-diameter og af separerings rummets længde, at en forøgelse af hver af disse parametre, alt andet lige, vil 25 medføre en forøgelse af separeringseffekten og/eller kapaciteten.

Separeringseffekten og kapaciteten af centrifugen begrænses imidlertid af det kritiske omdrejningstal for det roterende system, og i praksis sker en yderli-30 gere begrænsning ved, at der under hensyntagen til de optrædende spændinger i de roterende dele og centrifugens driftsforhold, såsom forventet slid, vibration af dekanteren som helhed etc., fastsættes et maksimalt tilladeligt omdrejningstal, der er noget lavere end det 35 kritiske omdrejningstal.

Det kritiske omdrejningstal afhænger blandt andet af massen af de roterende dele, og ved at reducere 2 DK 166996 B1 denne masse kan det kritiske omdrejningstal forøges. Da det indledningsvis omtalte, medroterende gear udgør en væsentlig del af den samlede roterende masse i en de-kantercentrifuge, vil det være ønskeligt at separere 5 gearet fra tromlen, for derved at hæve det kritiske omdrejningstal for dekantercentrifugen.

Dekantercentrifugen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at reduktionsgearet er lejret roterende i separate lejer, at dets hus er forbundet med tromlen 10 gennem en bøjningsfleksibel torsionsstiv kobling, og at reduktionsgearets udgangsaksel og sneglen ligeledes er forbundet gennem en bøjningsfleksibel torsionsstiv kobling.

Ved at understøtte gearet i separate lej er og 15 fjerne muligheden for at overføre bøjningsmomenter fra gearet til tromlen og transportøren opnås, at gearet i dynamisk henseende i det væsentlige er helt isoleret fra sidstnævnte komponenter og derfor ikke influerer på dekantercentrifugens kritiske omdrejningstal. Dette 20 medfører den fordel i forhold til kendte centrifuger af den i indledningen angivne art, at det maksimalt tilladelige omdrejningstal for centrifugen ifølge opfindelsen kan forøges, eller f.eks. at separeringsrummets længde kan forøges, uden at det kritiske omdrejningstal 25 stiger. I begge tilfælde er resultatet en forøgelse af separeringseffekten og/eller -kapaciteten.

Den angivne placering af reduktionsgearet vil i mange tilfælde medføre en række yderligere fordele. Når der f.eks. arbejdes med meget varme produkter, eksiste-30 rer der ved traditionelle dekantercentrifuger en vis risiko for, at gearet - der jo befinder sig i umiddelbar varmeledende kontakt med tromlen - overopvarmes. Er der tale om et mekanisk gear, kan en sådan overopvarmning medføre et fald i gearsmøreoliens viskositet, 35 hvilket i værste fald kan lede til et kostbart gearhavari. Det indses, at der ved at placere gearet på se- 3 DK 166996 B1 parate lejer opnås en væsentlig reduktion af muligheden for varmeoverføring mellem tromlen og gearet.

En sådan nedsat varmeoverføring er også hensigtsmæssig, hvis det behandlede produkt er meget tem-5 peraturfølsomt og ikke tåler opvarmning under separeringen i tromlen. Dette gælder f.eks. diverse bioteknologiske processer. Også her er det derfor en klar fordel, at den varme, der i form af tabseffekt genereres i gearet, nu ikke overføres til tromlen og dermed 10 til produktet.

En dekanter er ved brug ofte udsat for et betydeligt slid specielt af transportøren. Dette slid kan ændre dekanterens afbalancering i en sådan grad, at der selv under normal drift optræder uønskede vibrationer, 15 som endvidere ofte forværres af tilstedeværelsen af det relativt tunge gear. Herudover er dekantercentrifuger med gearet placeret direkte på tromlen følsomme over for ubalancer i selve gearet. Derfor er det også i balanceringsmæssig henseende en betydelig fordel, at gea-20 ret er en i dynamisk henseende separat enhed, der ikke influerer på tromlens vibrationsforhold.

Opfindelsen vil nu blive forklaret ved hjælp af en udførelsesform og med henvisning til tegningen, der viser en dekanter cent rifuge 1, der i alt væsentligt 25 består af en vandretliggende rotationssymmetrisk tromle 2, der har en cylindrisk sektion 3 og en konisk sektion 4 og er lejret roterende i stationære lejer 5 og 6. Tromlen 2 indeholder en langagtig snegletransportør 7, der ved hjælp af lejer 12 og 14 er lejret 30 roterende i forhold til tromlen, og består af en central kropdel 9 omgivet af en ubrudt sneglevinding 11.

Den suspension, der skal separeres i centrifugen 1, tilføres gennem en tilgang 15 for et indløbsrør 35 16, som forløber koaksialt med centrifugens rotations akse gennem en central kanal 17 i transportørkroppen 4 DK 166996 B1 9. Røret 16 slutter i en tværgående radial kanal 19, der udmunder i centrifugens separeringsrum 20.

Efter separering i dette rum ledes faststoffet bort gennem radiale åbninger 21, medens væsken ledes bort 5 gennem ét eller flere ikke viste udløb ved tromlens modsatte ende.

Snegletransportørens relative rotation i forhold til tromlen tilvejebringes ved hjælp af et gear 22 - eksempelvis et epicyklisk gear - der er anbragt på en 10 separat aksel 24, som er lejret roterende i stationære lejer 25 og 26. Gearets hus og udgangsaksel er via to koaksiale bøjningsfleksible og torsionsstive koblinger 28 og 29 forbundet med hhv. tromlen 2 og snegletransportøren 7.

15 Ved anvendelse af en sådan bøjningsfleksibel, i øvrigt kendt kobling opnås, at gearet i dynamisk henseende nu er så godt som fuldstændig separeret fra tromlen, således at gearets masse ikke influerer på det kritiske omdrejningstal for tromlen.

20 Som indledningvis nævnt bevirker dette, at tromlens og dermed hele centrifugens maksimalt tilladelige omdrejningstal kan hæves med en væsentligt forbedret separeringsevne og -kapacitet til følge.

Claims (1)

1. DK 166996 B1 5 Dekantercentrifuge (1) med en roterende lejret tromle (2) og en i tromlen (2) lejret drejelig snegletransportør (7), og af den art, hvor sneglen (7) er koblet til tromlen (2) gennem et reduktionsgear (22), 5 som har et med tromlen (2) roterende hus, en udgangsaksel, der er forbundet med sneglen (7) og en indgangsaksel, hvis omdrejningstal bestemmer det relative omdrejningstal af sneglen (7) i forhold til tromlen (2), kendetegnet ved, at reduktionsgearet (22) er 10 lejret roterende i separate lejer (25, 26), at dets hus er forbundet med tromlen (2) gennem en bøjningsfleksibel torsionsstiv kobling (28), og at reduktionsgearets (22) udgangsaksel og sneglen (7) ligeledes er forbundet gennem en bøjningsfleksibel torsionsstiv kobling (29).