JP5362857B2 - 遠心分離機 - Google Patents
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Description
特許文献1は、退避スペース内に入れられたパレーターボウルの中で分離が起こる遠心分離機におけるビール(beer)の清澄化について記述する。
ローターは、ロータの周囲のスペースから分離され、または封止された分離スペース自身の範囲内で形成され、稼働中に発生する流体からの少なくとも1つの低密度の成分及び、少なくとも1つの高密度成分の遠心分離の間隔を空ける。流体は、流体に基づくとしてもよい。また、構成要素は、流体及び/又は微粒子の形態であってもよい。
ポンプ装置は、遠心分離機のある操作状態に基づいて稼働期間中にスペースの圧力を調節するためにさらに配置されてもよい。
スペースの圧力は、さらに、遠心分離機の振動または、共振好ましくは、ローターまたは隣接した部分における共振に基づき、稼働期間中に調整されてもよい。気がかりな雑音及び音は、このように防止されてもよい。
ケーシングもまた、遠心分離機からの雑音を最小限にするために絶縁されてもよい。
ローター周囲のスペースは、さらに、ローターの吸気チャンバーまたは、ローターの排気チャンバーまたは、吸気チャンバー及び排気チャンバーの両方から分離するか、密閉してもよい。吸気チャンバーは、導入口まで延びる、ローター内に形成されたチャンバである。排気チャンバーは、第1の送出口から延びる、ローター内に形成されたチャンバである。
排出装置もローターの温度を調整するためのスペースに供給された液媒、及びスペースで生じる他の流体を排除するために配置されてもよい。排出装置は、負圧が流れに逆らって維持されるように、チェックバルブ機能を設けてもよい。それで、ローター周囲のスペースの中への排出装置を通過する流れが防止される。
本発明の別の実施形態によれば、遠心分離機は、ローター周囲のスペースと排出装置の間のベッセルが設けられ、そのベッセルはスペースで生じるスラッジフェーズ及び他の流体を集めるために配置される。ギャザリングベッセルは、サイクロンの形式をとり、スラッジフェーズを減速させて集めるために設けてもよい。
ローター周囲のスペースからガスを排出して、前記スペースにおける負圧を維持し、稼働中に流体から分離された少なくとも1つの構成要素を前記第2の送出口経由でローター周囲の分離スペースの箇所からスペースまで排出する。
本発明の別の実施形態によれば、方法は、以下のステップを含む:
前記スペースに媒介物を供給し、媒介物はローターの温度を調整するために、ローターと接触でして伝熱する。
本発明のさらなる効果及び目的は、それを例示する好ましい実施形態と共に、添付された概要の図面を参照すると共に、さらに詳細に記述される。
本発明に係る遠心分離機の一例は、図1に示され、その遠心分離機1は、軸3の手段による回転軸に関して回転するために配置されたローター2を備えている。
前記軸は、遠心分離機の構造4内の最下段方位5及び最上段方位6で支持される。ローター2は、それ自体で稼働中に発生する流体の少なくとも2つの構成要素の遠心分離を行う分離スペース7を形成する。
流体の構成要素の少なくとも1つを放出するために、第1の排出口10は、分離スペースから延伸する。
図1は、ローター2を囲むケーシング15、トップベアリングシール16により軸3の周囲が密閉され、及び送出口シール17による送出口10を示している。
送出口シール17は、さらに、稼働期間中、例えば分離スペース7で遠心分離のための流体の少なくとも1つの構成要素を含むローター内のスペースと関連してスペース18を密閉する。
セパレーターは、さらに、スペース18の動作圧より高い圧力で流体の供給のためのリザーバまたは吸い込み管路の形で前記スペースへ流体の供給装置20を備えている。供給装置20は、前記スペース18に接続され、ノズル22への流体流を調整するためにバルブ21を備えている。
ギャザリングベッセルは、ギャザリングベッセル内の存在するスラッジ及び流体のための排出用スラッジポンプの形態を成している排出装置24がさらに接続される。
スラッジポンプは、スラッジポンプを経て、ベッセル23内への流れ込みを防止するチェックバルブ機能を備えている。
ガスは、真空ポンプ19によって、ローター周囲のスペース18から排気して、スペースで1−50kPaの圧力で好ましくは、2−10kPaの圧力を維持する。
流体、例えば、軽いフェーズまたは、純粋な流体の低濃度の構成要素は、より重い構成要素なしで、隔盤間と送出口10を通り抜けて半径方向の内側へ移動する。
分離した流体を送出する温度が影響するために、水は、ローター2の例えば、その外側表面へむかって、接触で伝熱にするようにスプレーされる。
水の蒸発に後続する水蒸気は、ローター2及びスペース18からポンプ装置19まで離れた熱の移動の結果、スペースから離れるように伝搬される。
導入口9は、分離スペース7に流体を供給するために、管状の軸3の中空を経てローター2まで延伸する。
ローター2は、固体の軸3に支援される。パイプの形状を成す導入口9は、分離スペース7に流体を供給するために、上方からローター内に延びている。ローターは、ロータから延びて、導入口9を取り囲み、流体の少なくとも1つの構成要素を排出するための送出口10を有している。
遠心分離機は、さらに、スペースからのガスと流体を除去するためのポンプ29を備えている。ポンプは負圧を維持し、またスペース18からスラッジ及び他の流体を排出する。
遠心分離機は、スペース18からガスを除去するためのポンプ装置19を備えている。そのスペースは、ケーシング15に囲まれ、ローター2を含んでいる。セパレーターは、さらに、スペース18に流体を供給するための供給装置20と、ローター周囲のスペース18からスラッジ及び他の流体を除去するためのポンプ24を形成する排出装置とを共に備えている。
ケーシング15は、さらに、熱遮断及び遮音材料の外側シェル32を備える。結果的に、スペース18のさらに安定した熱の環境及び、セパレーターのよい音響の特徴に帰着する。
本発明は、以下の要旨を含む。
[1]
周囲環境から相対的に密閉されるスペース(18)の範囲を定めるケーシング(15)と、
前記ケーシング(15)内で、スペース(18)とは密閉または分離されるように形成された分離スペース(7)内に配置され、稼働期間中の空間に取り入れられる流体から少なくとも1つの高密度の構成要素及び少なくとも1つの低密度の構成要素を回転により遠心分離するローター(2)と、
前記分離スペースに前記流体を導入するために延伸する少なくとも1つの導入口(9)と、
前記ロータから延伸し、稼働期間中に流体から分離された少なくとも1つの構成要素を排出するための少なくとも1つの第1の送出口(10,25,26)と、
稼働期間中に、スペース(18)内を負圧で維持してガスを除去するために配置されたポンプ装置(19,29)と、
前記ロータに備えられ、稼働期間中、前記流体から分離された少なくとも1つの高密度の構成要素を排気するために、前記分離スペース(7)の一部分から前記スペース(18)に延伸する少なくとも1の第2の送出口(11)と、
具備することを特徴とする遠心分離機(1)。
[2]
前記第2の送出口(11)は、稼働期間中に前記流体から分離された少なくとも1つの高密度の構成要素の断続的に排出するために配置されることを特徴とする[1]に記載の遠心分離機。
[3]
前記第2の送出口(11)は、稼働期間中に前記流体から分離された少なくとも1つの高密度の構成要素の連続的に排出するために配置されることを特徴とする[1]に記載の遠心分離機。
[4]
さらに、前記ローターの温度調整を行うために、前記ロータに対して熱移動接触で移動される媒介物をスペースに供給するための装置(20)を備えることを特徴とする[1]乃至[3]のいずれかに記載の遠心分離機。
[5]
前記媒介物は、前記スペース内でガス媒介物を形成し、蒸発することにより少なくとも部分的である前記熱移動接触である液体を含むことを特徴とする[4]に記載の遠心分離機。
[6]
前記媒介物は、ガス媒体を含むことを特徴とする[4]に記載の遠心分離機。
[7]
前記ガス媒体は、空気の密度より低い密度及び/または空気の粘性より低い粘性を有していることを特徴とする[5]又は[6]に記載の遠心分離機。
[8]
前記媒介物は、ローター(2)に向かってスプレーされることを特徴とする[4]乃至[7]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[9]
前記媒介物は、スペース(18)に詳細に分配されることを特徴とする[4]乃至[8]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[10]
前記スペース(18)の中への媒介物の流れは、媒介物用のコンテナーとスペースの間の圧力差によって動作し、バルブ(21)によってコントロールされることを特徴とする[4]乃至[9]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[11]
縮合液への前記ガス媒体の縮合のためのスペース(18)内で低温度表面(31)をさらに備えることを特徴とする[5]乃至[7]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[12]
縮合液は、ローターの温度を調整するために、前記ローター(2)との熱移動接触によりもたらされることを特徴とする[5]乃至[7]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[13]
ケーシング(15)は、熱遮断及び/または遮音材料(32)を備えることを特徴とする[1]乃至[12]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[14]
前記スペース(18)は、吸気チャンバー及び排気チャンバーの両方または、前記ローターの吸気チャンバーまたは、前記ローターの排気チャンバーから密閉または、分離することを特徴とする[1]乃至[13]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[15]
前記スペース(18)は、前記ローター(2)にトルクを供給するために配置されるドライブ装置(12)に関連されるように密閉されることを特徴とする[1]乃至[14]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[16]
前記スペース(18)から稼働期間中に、前記流体から分離された少なくとも1つの構成要素を除去するために配置された排出装置(24,29)を具備することを特徴とする[1]乃至[15]のいずれか1に記載の遠心分離機。
[17]
前記流体から分離された少なくとも1つの構成要素を集めるために、前記スペース(18)と排出装置(24,29)との間に、さらに、ベッセル(23)を具備することを特徴とする[16]に記載の遠心分離機。
[18]
ローター周囲の負圧が維持されるスペース(18)からガスを除去し、
稼働期間中に前記流体から分離された少なくとも1つの高密度の構成要素を前記第2の送出口(11)を経て、分離スペース(17)の一部分から前記スペース(18)まで排気することを特徴とする[1]乃至[17]のいずれか1に記載の遠心分離機の分離方法。
[19]
さらに、前記ローターの温度を調整するために、前記ローター(2)に熱移動接触して運ばれる媒体物を前記スペースにスプレーすることを特徴とする[18]に記載の遠心分離機の分離方法。
[20]
前記媒介物は、前記スペース内で、ガス媒介物を形成し、蒸発することにより少なくとも部分的である前記熱移動接触である液体を含み、
前記ガス媒介物の一部分は、前記スペースから除去されることを特徴とする[19]に記載の遠心分離機の分離方法。
Claims (16)
- 周囲環境から相対的に密閉されるスペース(18)の範囲を定めるケーシング(15)と、
前記ケーシング(15)内で、スペース(18)とは密閉または分離されるように形成された分離スペース(7)内に配置され、稼働期間中の前記分離スペース(7)に取り入れられる流体から少なくとも1つの高密度の構成要素及び少なくとも1つの低密度の構成要素を回転により遠心分離するローター(2)と、
前記分離スペース(7)に前記流体を導入するために延伸する少なくとも1つの導入口(9)と、
前記ローターから延伸し、稼働期間中に流体から分離された少なくとも1つの構成要素を排出するための少なくとも1つの第1の送出口(10,25,26)と、
稼働期間中に、スペース(18)内を負圧に維持して、ガスを除去するために配置されたポンプ装置(19)と、
前記スペース(18)から、稼働期間中に、前記流体から分離された少なくとも1つの構成要素を取り除くために配置されたポンプ方式の排出装置(24,29)と、
前記ローターに備えられ、稼働期間中、前記流体から分離された少なくとも1つの高密度の構成要素を排出するために、前記分離スペース(7)の一部分から前記スペース(18)に延びる少なくとも1つの第2の送出口(11)と、
を具備することを特徴とする遠心分離機(1)。 - 前記第2の送出口(11)は、稼働期間中に前記流体から分離された少なくとも1つの高密度の構成要素の断続的に排出するために配置されることを特徴とする請求項1に記載の遠心分離機。
- 前記第2の送出口(11)は、稼働期間中に前記流体から分離された少なくとも1つの高密度の構成要素の連続的に排出するために配置されることを特徴とする請求項1に記載の遠心分離機。
- さらに、前記ローターの温度調整を行うために、前記ローターに対して熱移動接触で移動される媒介物をスペースに供給するための装置(20)を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の遠心分離機。
- 前記媒介物は、前記スペース内でガス媒介物を形成し、蒸発することにより少なくとも部分的である前記熱移動接触である液体を含むことを特徴とする請求項4に記載の遠心分離機。
- 前記媒介物は、ガス媒体を含むことを特徴とする請求項4に記載の遠心分離機。
- 前記ガス媒体は、空気の密度より低い密度及び/または空気の粘性より低い粘性を有していることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の遠心分離機。
- 前記媒介物は、ローター(2)に向かってスプレーされることを特徴とする請求項4乃至請求項7のいずれか1項に記載の遠心分離機。
- 前記媒介物は、スペース(18)に分配されることを特徴とする請求項4乃至請求項8のいずれか1項に記載の遠心分離機。
- 前記スペース(18)の中への媒介物の流れは、媒介物用のコンテナーとスペースの間の圧力差によって動作し、バルブ(21)によってコントロールされることを特徴とする請求項4乃至請求項9のいずれか1項に記載の遠心分離機。
- 縮合液への前記ガス媒体の縮合のためのスペース(18)内で低温度表面(31)をさらに備えることを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記載の遠心分離機。
- 縮合液は、ローターの温度を調整するために、前記ローター(2)との熱移動接触によりもたらされることを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記載の遠心分離機。
- 前記ケーシング(15)は、熱遮断及び/または遮音材料(32)を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の遠心分離機。
- 前記スペース(18)は、吸気チャンバー及び排気チャンバーの両方または、前記ローターの吸気チャンバーまたは、前記ローターの排気チャンバーから密閉または、分離することを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の遠心分離機。
- 前記スペース(18)は、前記ローター(2)にトルクを供給するために配置されるドライブ装置(12)に関連されるように密閉されることを特徴とする請求項1乃至請求項14のいずれか1項に記載の遠心分離機。
- 前記流体から分離された少なくとも1つの構成要素を集めるために、前記スペース(18)と排出装置(24,29)との間に、さらに、ベッセル(23)を具備することを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の遠心分離機。
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