HU202774B - Centrifuge - Google Patents

Description

A találmány tárgya centrifuga, amely a biológiában, biofizikában, orvostudományban és a tudomány és technika más tartományaiban alkalmazható és amely vákuumkamrát, abba szerelt rotort, hűtőaggregátot tartalmaz, amely fővezeték útján, 5 amelyben hűtőközeg cirkulál, elpárologtatóval van összekötve és ez a vákuumkamrában van elhelyezve, továbbá rotor hajtóművet, amely csapágyakkal és hűtőköpennyel van ellátva és szivattyúval ellátott, a csapágyak olajellátására szolgáló olajtartályt tar- 10 talmaz.

A centrifugálással szemben támasztott egyik legfontosabb követelmény, hogy a cserélhető rotor és annak hajtása, valamint a diffúziós szivattyú szükséges hőmérsékletviszonyait fenn lehessen tartani. 15

Ismeretes egy olyan szivattyú, (Beckmann cég prospektusa, 5. old.), amely vákuumkamrát, a cserélhető rotor hajtását, diffúziós szivattyút, elpárologtatórendszert és diffúziós szivattyúval és hajtással rendelkező hűtőrendszert tartalmaz. Ebben a 20 centrifugában a cserélhető rotor-hajtás hőmérsékletviszonyainak fenntartására a centrifugába járulékosan beépített hűtőaggregát szolgál. Ez a centrifugát nagyon bonyolulttá teszi, mert két hűtőaggregátra van szükség, az egyik a vákuumkamra elpáro- 25 logtató rendszerében, a másik a hűtőrendszerében van.

Ismert egy másik centrifuga is, amely vákuumkamrát, a cserélhető rotor hajtását, diffúziós szivattyút, elpárologtató rendszert, a cserélhető rotor 30 hajtócsapágyai számára kenőrendszert és hűtőrendszert tartalmaz. Ebben a centrifugában a cserélhető rotor hőmérsékletviszonyait az elpárologtató rendszer biztosítja, míg a cserélhető rotor és a diffúziós szivattyú hajtásának hőmérsékletviszo- 35 nyait a hűtőrendszer biztosítja, amelyben hűtőközegként vizet alkalmaznak, amely a hálózati vízvezetékből származik. Ez a rendszer a centrifugát szállíthatatlanná teszi, mivel a víz hozzávezetésére és elvezetésére kiegészítő vezetékekre, továbbá szű- 40 rőkre és speciális szerelvényekre van szükség. A szűrőket és csővezetékeket időnként tisztítani kell, azonkívül a centrifugából elvezetett vizet nem lehet ismét felhasználni, ami gazdasági és ökológiai szempontból rendkívül kedvezőtlen. 45

Ismert továbbá az említett szerkezetnek egy modernebb változata, amely vákuumkamrát, abba szerelt cserélhető rotort és hűtőaggregátot tartalmaz, amely fővezetéken keresztül,-amelyben hűtőközeg cirkulál - elpárologtatóval van kapcsolatban, amely 50 az említett kamrában elhelyezve, továbbá a cserélhető rotor hajtását tartalmazza, amely csapágyakkal és hűtőköpennyel van ellátva, továbbá szivattyúval ellátott olajtartálya van az olaj hozzávezetésére a csapágyakba. A rotorhajtás és a diffúziós szi- 55 vattyú hűtésére ennél a centrifugánál speciális villamos berendezés szolgál, amely a vizet keringteti.

Ez a megoldás is igen bonyolult, mert kiegészítő víztartályra, a víz keringtetéséhez szivattyúra, hőcserélőre és második hűtőaggregátra van szükség, 60 emiatt a centrifuga méretei nagymértékben megnőnek.

A találmány feladata olyan centrifuga létesítése, amelynél a csapágykenéshez szükséges olajat a rotohajtás hűtésére szolgáló hűtőközegként lehet fel- 65 használni és ezáltal a centrifuga felépítését egyszerűsíteni, méreteit pedig csökkenteni lehet.

Ezt a feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy az olaj hűtése céljából hőcserélővel van ellátva, amelyben az olaj és a hűtőaggregát hűtőközege között hőcsere jön létre és az olajat a csapágyakhoz hozzávezető szivattyú a hőcserélőn és a hajtás hűtőköpenyén keresztül az olajtartállyal van összekötve.

A rotorhajtás hűtőrendszerének ilyen szerkezeti kialakítása lehetővé teszi, hogy a rotorhajtás csapágyainak kenésére szolgáló olajat a rotorhajtás hűtéséhez szükséges hűtőközegként használjuk fel. Ilymódon a hűtéshez szükséges járulékos berendezések elhagyhatók és kis felépítésű, egyszerű centrifugát kapunk.

Előnyösen a centrifuga diffúziós szivattyúval van ellátva, amelynek hűtőköpenye van és az olajat a csapágyakhoz vezető szivattyú a hőcserélőn a diffúziós szivattyú hűtőköpenyén és a hajtás hűtőköpenyén keresztül az olajtartállyal van összekötve.

Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy a diffúziós szivattyút kiegészítő hűtőközeg és berendezés nélkül hűteni tudjuk, ami a centrifuga felépítését tovább egyszerűsíti és méretét csökkenti.

A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti centrifuga példakénti kiviteli alakját tüntetik fel.

Az 1. ábrán olyan centrifuga vázlatos rajza látható, amely vákuum- és elpárologtató-rendszert, valamint kenő- és hűtő-rendszert tartalmaz.

A 2. ábra a centrifuga olyan kivitelét mutatja, amely diffúziós szivattyút tartalmaz.

Az iparban alkalmazott centrifugák, amelyeknek nagy a fordulatszáma, és amelyeket ultracentrifugáknak nevezünk, általában vákuumrendszert tartalmaznak a szükséges vákuum fenntartására, továbbá elpárologtató rendszert a szükséges hőmérsékletviszonyok fenntartására és hűtő- és kenőrendszert forgórészek, különösen a csapágyak számára. I

Az 1. ábrán vázlatosan ilyen fajtájú centrifugát j ábrázoltunk. A vákuumrendszer, amely az 1 vákuumkamrában a szükséges vákuumot tartja, többek között 2 vákuumkamszivattyúból áll. Az 1 vákuumkamrában azok a berendezések vannak elhelyezve, amelyek a centrifugáláshoz szükséges követelményeket biztosítják

Az elpárologtató rendszer 3 hűtőaggregátort és 4 elpárologtatót tartalmaz, amely az 1 vákuumkamrában helyezkedik el. Az 1 vákuumkamra feneke és a 4 elpárologtató 5 köpenye között a 6 fűtőelem van elhelyezve. Az 1 vákuumkamrában cserélhető 7 rotor van beépítve, amely 9 hajtás hajlítható 8 tengelyére van rögzítve.

A cserélhető 7 rotor adott hőmérsékletviszonyainak fenntartásával a 3 hűtőaggregát és a 6 fűtőelem gondoskodik. A cserélhető 7 rotor forgatására szolgáló 9 hajtás 10 csapágyainak kenésére kenőrendszert alkalmazunk. Éz 11 szivattyúból áll, amely a olajtartályban van elhelyezve. A12 olajtartályba szűrő van beépítve, amely a 13 támaszon nyugszik. Ez köti össze a 11 szivattyót a 15 villamosmotorral. Az olaj hozzávezetésére az olajtartályból a 10 csapágyakba 16 szelepet alkalmazunk,

-2HU 202774Β amely a 17 csővezeték révén van a 10 csapágyakkal összekötve. A 18 csővezeték a 9 hajtással és a 12 olajtartállyal van összekötve és arra szolgál, hogy az olajat a 10 csapágyakból elvezesse.

A 9 hajtás adott hőmérsékletviszonyalnak fenntartására szolgáló hűtőrendszer a 19 hőcserélőből és 28 csővezetékből áll, amelyek azt az elpárologtatóés kenő-rendszerrel összekötik. A 16 szelep és a 17 és 18 csővezeték a 9 hajtás 10 csapágyainak kenőkörét képezik. A13 szűrő a 20 csővezeték révén van a 19 hőcserélőből összekötve. A 9 hajtás 21 hűtőköpenye a 22 csővezeték révén ugyancsak a 19 hőcserélővel van összekötve. A 19 hőcserélőn át keringő olaj visszavezetése a 12 olajtartályba a 23 csővezetéken át történik. A19 hőcserélő, a 20,22,23 csővezetékek és a 21 hűtőköpeny képezik a 9 hajtás hűtőkörét.

A 3 hűtőaggregát a 24 csővezeték útján hőmérsékletszabályozó 25 szeleppel van összekötve, amely a maga részéről a 26 csővezeték segítségével a 4 elpárologtatóval van kapcsolatban. Ez utóbbi a 19 hőcserélő 27 csőkígyójával van összekötve a 28 csővezeték révén, a 27 csőkígyó pedig a 29 csővezeték révén a 3 hűtőaggregáttal van összekötve. A 26,28 és 29 csővezetékek fővezetéket képeznek a 3 hűtőaggregát hűtőközegének keringtetésére. A 19 hőcserélőnél ezenkívül lehetőség van a hőcserére az említett hűtőközeg és a 19 hőcserélőben keringő olaj között. A 29 csővezetéken 30 hőérzékelő van elhelyezve, amely a hőmérsékletszabályozó 25 szelepet vezérli. Ilymódon a cserélhető 7 rotor hűtőközegében keringő hűtőközeg egyben lehűti azt az olajat, amely a 9 hajtás hűtőkörében kering.

A találmány szerinti centrifuga a következőképpen működik:

A cserélhető 7 rotorba bevisszük a megvizsgálandó készítményt, majd a 7 rotort a 9 haj tás hajlékony 8 tengelyére helyezzük el. Ezután bekapcsoljuk a 2 vákuumszivattyút, all szivattyút, amely az olajat szállítja és a 3 hűtőaggregátot. Miután az 1 vákuumkamrában az előre megadott maradék nyomást elértük, a 9 hajtást megindítjuk és ez a 7 rotort előre megadott fordulatszámra felgyorsítja. Ezután a kenő-rendszer, elpárologtató-rendszer és a hűtőrendszer munkáját beállítjuk.

A kenő-rendszer a következőképpen működik:

A kenőanyag a 12 olajtartályból a 11 szivattyú segítségével a 13 szűrőbe, majd a 16 szelepbe jut, ahonnan a 17 csővezetéken át a 10 csapágyakba kerül. A kenőanyag a 10 cspágyakból a 18 csővezetéken át folyik vissza a 12 olajtartályba.

Az elpárologtató rendszer a következőképpen működik:

A hűtőközegként alkalmazott folyékony freon a 3 hűiőaggregátból a 24 csővezetéken át jut a 25 szelepbe, ahonnan a 26 csővezetéken át a 4 elpárologtatóba kerül. Ezután a freon a 28 csővezetéken át a 19 hőcserélő 27 csőkígyóba áramlik, ahonnan a 29 csővezetéken keresztül a 3 hűtőaggregátba kerül vissza. A 9 haj tás hűtőkörébe bevezetendő olaj meghatározott hőmérsékletének fenntartására szükség van ahhoz, hogy a hajtásban a környezet hőmérsékletétől függetlenül optimális üzemi viszonyokat tudjunk biztosítani. Az olaj hőmérsékletét a 25 szelep szabályozza. A vezérlőjelet a 29 csővezetéken elhelyezett hőérzékelő adja a 25 szelepnek. Az olajat, amely a hűtőkörben kering, ugyanazt all szivattyú szállítja, amelyet a kenőrendszerben alkalmazunk. Működő 11 szivattyú esetében az olaj a 13 szűrőből a 20 csővezetéken át jut a 19 hőcserélőbe, ahol lehűl. A lehűlt olaj a 22 csővezetéken át a 21 hűtőköpenybe áramlik, ahonnan a 23 csővezetéken keresztül a 12 olajtartályba jut vissza.

A 2. ábrán a centrifugának azt a kivitelét ábrázoltuk, amely 31 diffúziós szivattyút tartalmaz és ez 32 hűtőköpennyel van körülvéve. A 32 hűtőkőpeny 33 csővezeték révén a 9 hajtás 21 hűtőköpenyével van összekötve.

Ez a centrifuga hasonlóképpen dolgozik, mint az előző, azzal a különbséggel, hogy a 19 hőcserélőbe az olaj a 22 csővezetéken át a 31 diffúziós szivattyú 32 hűtőköpenyébe áramlik és tovább a 33 csővezetéken át a 9 hajtás 21 hűtőköpenyébe, ahonnan a 23 csővezetéken át a 12 olajtartályba folyik vissza. Eközben hűtőrendszerben keringő olaj hőmérsékletét az elpárologtató rendszer hűtőaggregátjának segítségével fenntartjuk. Ennek következtében nincs szükség arra, hogy egy második hűtőaggregátot és a hűtőközeg számára második tartályt alkalmazzunk. Emellett a hűtőrendszer által elfoglalt térfogat legfeljebb 1,5%-a a centrifuga teljes térfogatának.

A találmány szerinti megoldással a centrifuga cserélhető rotorjánál a hajtás és adott esetben a diffúziós szivattyú előre megadott hőmérsékletviszonyait fenn lehet tartani. A hűtőrendszer találmány szerinti kialakítása folytán, amikoris az olajat, amelyet a rotorhajtás csapágyainak kenésére használunk, a hajtás fűtőközegeként alkalmazzuk, nincs szükség arra, hogy egy második hűtőaggregátot, vagy szivattyúkkal felszerelt tartályt alkalmazzunk a hűtőközeg keringtetésére. A találmány szerinti centrifuga méretei ezenkívül kicsik, szerkezete pedig egyszerű.

Claims (2)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Centrifuga, amely vákuumkamrát (1), abba szerelt rotort (7), hűtőaggregátot (3) tartalmaz, amely fővezeték útján, amelyben hűtőközeg cirkulál, elpárologtatóval (4) van összekötve és ez a vákuumkamrában (1) van elhelyezve, továbbá rotor hajtást (9), amely csapágyakkal (10) és hűtőköpennyel (21) van ellátva és szivattyúval (11) ellátott, a csapágyak (10) olajellátására szolgáló olajtartályt (12) tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az olaj hűtése céljából hőcserélővel (19) van ellátva, amelyben az olaj ésa hűtőaggregát (3) hűtőközege között hőcsere jön létre és az olajat a csapágyakhoz (10) hozzávezető szivattyú (11) a hőcserélőn (19) és a hajtás (9) hűtőköpenyén (21) keresztül az olajtrtállyal (12) van összekötve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti centrifuga, azzal jellemezve, hogy diffúziós szivattyúval (31) van ellátva, amelynek hűtőköpenye (32) van és az olajat a csapágyakhoz (10) vezető szivattyú (11) a hőcserélőn (19) a diffúziós szivattyú (31) hűtőköpenyén (32) és a hajtás (9) hűtőköpenyén (21) keresztül az olajtartállyal (12) van összekötve.