JPH07501265A - 遠心分離機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 遠心分離機 本発明は、回転軸の周りで回転可能であり、遠心力で処理される液体の入口及び 分離される液体の出口室を形成するロータであって、出口室は、回転軸を包囲す ると共に、操作中、出口室にある液体がロータ内のある半径方向の水準に半径方 向内側に面する円形の自由液面を有する回転液体本体を回転軸の周りに形成する ように設計されているロータを有する遠心分離機に関する。

また、遠心分離機は、出口室内で前記液体本体から中央出口に半径方向内側に向 かって伸び、自由液面の領域において、入口開口部を形成し、その入口開口部は 、液体本体の回転方向に向かい、一部が液体本体に配置され、入口開口部を中央 出口に接続する静止排出装置とを有する。

この種の遠心分離機は、国際特許出願８８／１０２６６４号に示されている。操 作中にこの遠心分離機の出口装置の入口開口部の一部だけが自由な液体面の半径 方向外側に配置され、また高粘度の液体は、このような遠心分離機の中で分離さ れ、その外側に排出されルの流れの状態は、流れチャンネルへ流れる高粘度の液 体の一部が、自由な液体面の半径方向内側に配置された入口開口部の一部を通っ て出口室に曲がり再び流れ出るようになっている。これは、出口圧が低くなる二 と、空気が混合する危険性が大きくなること及び不安定になる危険性が増大する ことに帰す。

もし、自由液面の半径を小さくすることによって流れチャンネルから入口開口部 を通って出口室に出る分離された液体の戻りの流れを小さくしようとするならば 、入口開口部の前方に波が形成され、エネルギー消費が著しく増大し、出口圧が 低くなる。

本発明の目的は、１ｏＯｃｓｔより大きい高粘度の液体を分離し、十分に高い出 口圧を有すると共に空気が混合せず不安定になる危険性が低くなるように出口室 から排出することのできる、頭書説明した種類の遠心分離機を提供することであ る。

本発明の目的は、入口開口部であって、縁部によって境界が定められ、その縁部 の上流は、自由液面の半径方向内側に前縁部分を有し、下流は、自由液面の半径 方向外側に後縁部分を有し、前記縁部部分を通る直線は入口開口部の自由液面に 対する接線とある角度を形成し、その角度は、２０°より大きいが５０°未満で あり、その角度を形成する頂点は回転方向を向いている入口開口部を有する種類 の遠心分離機を設計することによって達成される。

入口開口部をこのように設計することによって、入口開口を通って再び流れ出る 分離液体の一部を直接に自由液面に対して流し、その結果５それは、再び流れチ ャンネルに案内される。

本発明の好ましい実施例において、排出装置は、流れチャンネルの一部を形成す ると共に操作中に、半径方向の最外端部分が、回転する液体本体内に配置される 少なくとも１つの管状エレメントを有し、排出装置の残りの部分は、回転液体の 本体の半径方向内側に配置される。

自由液面の半径方向の位置の調整する二とができるようにするために、本発明の 他の実施例において、流れチャンネルの入口開口部が可変範囲に配置されるよう に排出装置内に可動に配置される。

管状エレメントは、その長手方向の軸線に沿って可動に配置される二とが好まし い。

本発明の特定の実施例において、流れチャンネルは、排出装置内に中央の流れ室 を有し、流れ室は、円筒形であり、回転軸線を同心的に包囲している。

次に本発明を添付図面を参照してさらに詳細に説明する。

第１図は、本発明による遠心分離機の一部を通る軸線方向の断面図を示す。

第２図は、第１図の線　−に沿った断面図である。

第１図において、下方部分１と上方部分２とを有するロータを有する遠心分離機 の一部が示されており、この下方部分１と上方部分２は、固定リング３によって 軸線方向に互いに接続されている。ロータの内側に軸線方向に可動な弁スライド ４が配置されている。この弁スライド４は、上方部分２と共に分離室５の範囲を 定めており、分離室５と出口開口部６との間の出口通路を開閉してロータに供給 された混合物から分離され分離室５の周縁で収集された成分を断続的に排出する 。弁スライド４は、下方部分１と共に閉鎖室７の範囲を定め、この閉鎖室７はい わゆる閉鎖液体用の入口８とスロットル付きの出口９とを備えている。ロータの 回転中、弁スライド４は、遠心力が作用する間に上方部分２に配置されたガスケ ットｌＯに対して当接して密封するように閉鎖室７にある閉鎖液体の圧力によフ て押される。

分離室５の内側に多数の円錐形の分離されたディスクからなるディスクスタック １１がディストリビュータ１２とトップディスク１３との間に配置されている。

図１に示す例において、ロータは、中空の軸１４に取り付けられ、その軸を通っ て遠心力で処理される液体がロータに供給される。トップディスク１３は、図面 の上端に示されている、分離室５で分離された特別に軽い液体成分のために中央 に配置された第１の出口室１５を形成する。この第１の出口室１５は、第１のオ ーバーフロー出口１６を介して分離室５と連通しており、特定の軽い液体成分は 、この出口１６を通って分離室５の外側に流れ出すことができる。

ロータの上方部分２は、中央に配置された第２の出口室１７を形成し、特定の重 い液体成分は、その中に通路１８と第２のオーバーフロー出口１９を介して分離 室５の半径方向外側部分から流れることができる。

各出口室において、静止排出装置である第】の排出装置２０と第２の排出袋＠２ １とが配置されている。

これらの排出装置は５周縁入口開口部である第１の入口開口部２２と第２の入口 開口部２３とをそれぞれ有し、それらは、中央の出口である第１の出口２４及び 第２の出口２５にそれぞれ接続されている。この排出袋Ｗ２０，２１は１回転軸 線にほぼ垂直に半径方向に伸びており、その程度は、それらが動作中に出口室１ ５．１７にそれぞれ配置された回転液面に配置される程度である。

第１図及び第２図に示すように、第２の排出装置２１の半径方向内側部分に流れ 室２６が形成されている。

図示した例において、流れ室２６は、円筒形であり、回転軸線を同心的に包囲し ている。第２の排出装置１２１の半径方向外側部分において、第２の排出装置２ １は、３つの直線的な管状エレメント２７を備えており、それらは、第２の排出 袋Ｗｔ２１の半径方向内側部分から半径方向に一部が突出している。各管状エレ メントは、それ自身の内側に流れチャンネル２８を形成し、流れチャンネル２８ は、ロータの回転方向に面する周縁の入口開口部２３と、流れ室２６に開放して いる出口開口部２９とを有する。管状エレメントは、動作中に入口開口部２３の 一部が自由液面の半径方向の外側に配置されるように、出口室１７に半径方向に 伸びている。入口開口部２３は、操作中上流に自由液体面の半径方向内側に位置 する前縁部分３０と、操作中下流に自由液体面の半径方向外側に位置する後縁部 分３１とを有する。これらの縁部部分３０及び３１を結ぶライン３２と入口開口 部２３で自由液体面への接線とは。

角度Ｖを形成し、その角度は２０°より大きく、５０゜未満であり、その角度を 形成する頂点は、回転方向に向かっている。

管状エレメント２７は、流れチャンネル２８の入口開口部２３を異なる範囲に配 置するように第２の出口装置２１で可動であるように配置されている。

第２図に示すように、これは回転軸の周りで第１の排出装置２０を回転すること によって達成される。この管状エレメント２７は、それらの長手方向軸線に沿っ て移動される。

図示した遠心分離機は１次のように作動する。

この種の遠心分離機の作動開始に関連してロータを回転させるために、入口８を 介して閉鎖液体を閉鎖室７に供給することによって分離室５を閉鎖する０分離室 ５を閉鎖するや否や、遠心力によって処理される液体混合物が中空軸１４を介し て分離室５に供給される。

口・−夕が操作の回転速度に到達し、分離室５が充填されるとき、液体混合物に 含まれる成分は、その成分に作用する遠心力の作用によって分離される。この分 離は、ディスクスタック１１の円錐ディスクの間の中間の空間で主に行われる１ 分離中、特別に重い液体成分は、分離室５の周囲に向かって半径方向に放出され 、その周囲に堆積し、特に軽い成分は、これらの中間の空間の半径方向内側に流 れる。

また、もし、遠心力で処理される液体混合物が特別に重い粒子を含む場合は、こ れらは分離室５の最も外側の周囲に堆積される。

特別に軽い液体成分は、流れ出口１６を介して第１の出口室１５に向かって上方 に流れ、それによって分離室５の自由液体表面の半径方向の水準を決定する。

この軽い液体成分は、圧力によって第１の静止排出装置２０を介して遠心分離機 のロータから排出され、この場合、第１の静止排出装置２０は、従来のディスク 対からなる。

分離室の周囲に蓄積された特別に重い液体成分は。

通路１８を通ってさらに流出出口１９を通って第２の出口室１７に向かって半径 方向内側に流れる。この場合、それは回転において保持される円筒形の液体の本 体を形成する。操作中、第２の排出装置２１は、管状エレメント２７の大部分が 回転液体本体に浸かるように第２の出口室１７に半径方向に伸びており、入口開 口部２３は、一部だけが回転液体に配置され、出口装置１２１の残りの部分は、 回転液体本体の半径方向内側に配置されている。これによって排出装置２１の外 側と回転液体本体との間の摩擦が低くなる。

特別に重い成分は、入口開口部２３を通って流れ室２６に流れ込み、そこから中 央出口２５を通って流れ出る。

流れが管状エレメント２７を通過するとき、特別に重い液体成分のための通過流 面積は、管状エレメントの流れチャンネルの全体の断面積より大きい。

図示した例において、特別に軽い液体成分と特別に重い液体成分との間の分離室 ５の境界は動作中に位置決めされ、境界の半径方向の位置は、とりわけ２つのオ ーバーフロー出口１６及び１９の位置によって決定される。しかしながら、第２ のオーバーフロー出口１９なしに本発明による遠心分離機を設計することができ 、また境界の半径方向の位置について出口室１７の液体水準を決定することがで きる。

フロントページの続き （７２）発明者　カールソン　クラエスーヨーランスウェーデン国　ニス−１４ ６００ツリンゲ　ソグスヘムスヴエーゲン　６３べ−（７２）発明者　フランツ エン、ペーテルスウェーデン国　ニス−１４６００ツリンゲ　モンストールブス ヴエーゲン　２２（７２）発明者　インゲ、クラエス スウェーデン国　ニス−１３１５９サルツヨードヴネス　クリステイナヴエーゲ ン（７２）発明者　ラゲールステット、トルグニイスウェーデン国　ニス−１１ ３５２ストックホルム　ドエーベルンスガータン　８９（７２）発明者　モーベ ルブ、ハンス スウェーデン国　ニス−１１６４７ストックホルム　ベルマンスガータン　２１ ２テーアル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．回転軸の周りで回転可能であり、遠心力で処理される液体の入口及び分離さ れる液体の出口室（１７）を形成するロータであって、出口室（１７）は、回転 軸を包囲すると共に、動作中、出口室にある液体がロータ内のある半径方向の水 準に半径方向内側に面する円形の自由液面を有する回転液体本体を回転軸の周り に形成するように設計されているロータと、出口室内で前記液体本体から中央出 口（２５）に向かって半径方向内側に伸びかっ自由液面の領域で入口開口部（２ ３）を形成し、液体本体の回転方向に向いており、一部が液体本体に配置され、 入口開口部を中央出口（２５）に接続する流れチャンネルを形成する静止排出装 置（２１）とを有する遠心分離機において、入口開口部（２３）は、縁部によっ て境界が定められ、前記縁部の上流は、自由液面の半径方向内側に前縁部分（３ ０）を有し、下流は、自由液面の半径方向外側に後縁部分（３１）を有し、前記 縁部部分（３０，３１）を通る直線は、入口開口部（２３）の自由液面に対する 接線と角度（Ｖ）を形成し、その角度は、２０゜より大きいが５０゜未満であり 、その角度を形成する頂点は回転方向を向いていることを特徴とする遠心分離機 。
2. ２．排出装置（２１）は、少なくとも１つの管状エレメント（２７）を有し、前 記管状エレメント（２７）は、動作中、その半径方向の量外端部分が回転液体本 体に配置され、排出装置（２１）の残りの部分は、回転液体本体の半径方向内側 に配置され、管状エレメントの中に流れチャンネル（２８）の一部が形成されて いる請求項１に記載の遠心分離機。
3. ３．管状エレメント（２７）は、前記ライン（３２）に垂直な直線状の長手方向 軸線を有する請求項２に記載の遠心分離機。
4. ４．管状エレメント（２７）は、流れチャンネルの入口開口部（２３）が可変の 範囲に配置されるように排出装置（２１）内で可動に配置される請求項２または ３に記載の遠心分離機。
5. ５．管状エレメント（２７）は、その長手方向の軸線に沿って可動に配置される 請求項４に記載の遠心分離機。
6. ６．流れチャンネル（２８）は、円筒形で回転軸を同心円状に包囲する中央流れ 室（２６）を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心分離機。